Si estas leyendo esto es por que estas interesado en la energía renovable de moda, y es que con los precios en las facturas de la luz y las ayudas que reciben las diferentes comunidades autónomas por instalar este tipo de energías se ha convertido en un reclamo y una inversión mas que interesante para tu vivienda y a continuación te explicaremos detalladamente todo lo que necesitas saber.
La generación de energía fotovoltaica es la conversión directa de la radiación solar en electricidad. Esta transición se produce en dispositivos llamados paneles fotovoltaicos. En los paneles fotovoltaicos, la radiación solar excita los electrones de los dispositivos semiconductores, creando una pequeña diferencia de potencial.
La conexión en serie de estos dispositivos permite obtener mayores diferencias de potencial. Si bien el efecto fotovoltaico se conoce desde el siglo XIX, en la década de 1950, durante la carrera espacial, los paneles fotovoltaicos comenzaron a experimentar un desarrollo importante. Utilizados originalmente para alimentar satélites de comunicación geoestacionarios, hoy constituyen una tecnología de generación de energía renovable.
Una de las principales ventajas de la tecnología fotovoltaica es su aspecto modular, pudiendo construirse desde enormes plantas fotovoltaicas en el suelo hasta pequeños paneles en las cubiertas.
¿De qué está construido un panel solar?
Además de las células fotovoltaicas, los paneles solares incluyen:
- Conexión eléctrica entre las células
- Encapsulantes, generalmente EVA – Acetato de vinilo de etileno. Esto forma una capa de sellado alrededor del panel solar. Esto es muy importante porque protege las células fotovoltaicas.
- Vidrio templado o vidrio junto con el encapsulante para proteger las celdas fotovoltaicas.
- Adhesivo de PVC, ubicado en la parte posterior del panel solar.
- Marco de aluminio con orificios de fijación.
Además de los elementos que componen el propio panel solar, el sistema fotovoltaico está formado por la estructura que sujeta los módulos, el cableado, el inversor que convierte la corriente continua en corriente alterna, y las baterías para el panel solar en caso de ser necesario y el medidor de energía.
Principales tipos de paneles solares fotovoltaicos
Como hemos mencionado anteriormente hay varios tipos de panel solar y te comentamos los tres principales:
Monocristalinas
Las placas solares monocristalinas son aquellas en que las células que lo forman se componen de un único cristal de silicio de alta pureza y solidificado a temperatura homogénea, lo cual otorga una mayor eficiencia y rendimiento del panel, ya que permite a los electrones moverse con mayor libertad.
Los módulos monocristalinos tienen un mayor grado de eficiencia (en torno a un 10% más), y mejor funcionamiento tanto con irradiación directa como difusa, lo cual genera una ventaja clara en días nublados.
A nivel residencial se debe apostar siempre por esta tecnología ya que el espacio es limitado y podremos instalar más potencia con el mismo número de paneles y por el efecto estético, ya que son enteramente negras y se integran mejor visualmente en las cubiertas.
Policristalinas
Por otro lado, las placas solares policristalinas son aquellas compuestas por cristales diferentemente orientados y se distinguen por su tono azulado. Si bien su proceso de fabricación es más barato, su composición repercute de forma negativa en su eficiencia y rendimiento.
Amorfas
De estos 3 tipos de placas solares fotovoltaicas, los módulos de mayor calidad son los monocristalinos. Estos están formados por celdas compuestas por un solo cristal de silicio, lo que ofrece una mayor eficiencia.
Por otro lado, los amorfos son los menos recomendados, ya que la tecnología que usan es obsoleta y el rendimiento de las placas es inferior.
La instalación de los módulos
Ya que conoces que son y cual es su funcionamiento, es hora de comentar como es su instalación la cual hay que recordar que sólo se debe llevar a cabo por instaladores certificados.
Un sistema de placas solares consiste en:
- Los módulos fotovoltaicos
- La estructura para los módulos fotovoltaicos
- El inversor
- El cableado
- Baterías (de forma opcional si se decide desconectarse de la red eléctrica).Existen empresas que comercializan kits de placas solares.
Estos son los pasos a seguir en la instalación:
- Asegurar la cubierta para poder trabajar en ella de forma segura.
- Montar la estructura de soporte a la instalación
- Fijación de la estructura y de los paneles
- Conectar al inversor eléctrico
- Conectar a la red de la vivienda
La orientación y la inclinación
Otro aspecto importante, son la orientación y la inclinación de las placas solares. Sin una buena orientación y una inclinación correcta, la producción fotovoltaica se verá afectada.
La orientación ideal es hacia el sur, ya que garantiza más horas de sol directo al día. Al no poder orientarlos al sur, también se puede valorar una orientación oeste o este, adaptando la inclinación.
Lo que no se recomienda bajo ningún concepto es orientar las placas solares hacia el norte ya que la cantidad de sol que impacta la superficie de los módulos será menor.
Con respecto a la inclinación de los mismos, esta depende de la zona del país. Si hacemos un promedio, podemos decir que la inclinación en España es de 30º. No obstante, en el norte del país se puede llegar a tener inclinaciones de 40º, mientras que en el sur, de 20º.
Cuanto más cerca del ecuador esté ubicada la instalación, menos grados de inclinación se necesitarán ya que los rayos de sol caen perpendicularmente en la tierra.
Pero si hablamos de todo el proceso de instalación de un sistema de autoconsumo en una vivienda, montar los módulos es sólo una pequeña parte.
Para tener una instalación fotovoltaica funcional y legal es necesario cumplir los siguientes pasos:
- Obtener una memoria técnica por parte del instalador certificado
- Obtener todos los permisos necesarios que más adelante detallamos
- Instalación del sistema
- Legalización del mismo.
Cómo dimensionar un sistema de paneles solares
El correcto dimensionamiento de un sistema influye mucho en la rentabilidad del mismo, al igual que la orientación y la inclinación.
Te explicamos cómo dimensionar un sistema de paneles solares, pero primero, vamos a hablar sobre el tamaño de los módulos fotovoltaicos.
El tamaño de los módulos
El tamaño de las placas solares está determinada por el número de celdas que componen el panel. En este sentido, los más comunes en el uso residencial son de 60 celdas, dispuestas en 6 filas de 10 celdas. Este tipo de placas solares tienen un tamaño de 164cm x 99cm.
Pero también se pueden encontrarse modelos de mayores dimensiones, como por ejemplo los módulos Trina de 455W que miden 2,12m x 1m, de 72 celdas.
Por otro lado, las de uso industrial cuentan con 72 celdas fotovoltaicas, y miden 2 metros x 1 metro.
Cómo saber cuántas placas solares necesitas
Para saber cuántas placas solares necesitas es suficiente conocer el consumo eléctrico que tiene tu vivienda y cruzarlo con la potencia de las placas solares.
Si hacemos el ejercicio para una factura de 100€ mensuales y una placas solares con una buena capacidad de producción, nos encontramos:
Un módulo es capaz de producir hasta 500W. Una factura de aproximadamente 100€ al mes se traduce en un promedio de 5.000W. Por lo tanto, si tu factura ronda los 100€ mensuales, lo más probable es que el tamaño ideal de tu instalación sea de 10 módulos fotovoltaicos.
Esto no deja de ser una estimación muy aproximada. Para una instalación profesional, es necesario estudiar tu factura y dimensionar conforme a tus consumos reales. En el caso en el que la instalación esté aislada, se necesitarán más placas para poder generar más energía que se almacenará en las baterías solares para tener un abastecimiento ininterrumpido.
¿Tiene sentido montar más placas de las necesarias?
En absoluto, independientemente de si estás o no conectado a la red, la idea principal es ahorrar con un sistema de autoconsumo fotovoltaico. En el caso de las instalaciones aisladas, las placas solares tienen que producir tanta energía como la vivienda va a consumir.
No obstante, hay que pensar que gran parte del día el consumo de energía es mínimo en una vivienda unifamiliar común y que las placas solares irán produciendo energía que será almacenada en las baterías todo este tiempo, incluso en los días en los cuales la vivienda se queda vacía.
Por otro lado, si la instalación está conectada a la red, aunque se puedan obtener compensaciones, si el importe del excedente de energía producida supera la consumida de la red en precio, esta no será compensada, lo que resulta en una pérdida de producción que se inyecta en la red de la compañía eléctrica sin ningún tipo de compensación.
Si el sistema fotovoltaico está sobredimensionado y no toda la energía vertida a la red está compensada, amortizar la inversión requerirá más tiempo puesto que el gasto inicial fue mayor y el excedente está peor remunerado que el autoconsumo.
La potencia y el rendimiento
Otros aspectos importantes que diferencian un módulo solar de otro son la potencia y el rendimiento de los mismos. La potencia y el rendimiento de las placas solares fotovoltaicas están determinados por:
- El tipo de celdas
- El número de celdas que componen el módulo
- La radiación solar y el clima de la zona donde se instala el sistema.
Aunque el rendimiento de una placa solar depende de todos estos elementos, el elemento clave en la potencia eléctrica son las celdas fotovoltaicas.
Una celda fotovoltaica puede producir entre 0,5 y 0,6 voltios. Para determinar la potencia de un panel sólo se tiene que multiplicar el número de celdas con la potencia de cada una.
Sí en promedio producen, digamos 0,6 voltios por celda, la potencia eléctrica de un panel solar de 60 celdas será de 36 voltios.
En Otovo trabajamos con paneles solares de 370W, 380W y 400W. Aunque recomendamos el uso de los paneles más potentes para una mayor rentabilidad a largo plazo, instalamos los paneles de 370W a cualquier cliente que así lo desee.
El ahorro y la rentabilidad generada
La rentabilidad de las placas solares está determinada por el precio del sistema, las ayudas que se pueden obtener y la cantidad de energía producida. En un país como España, con un promedio de 1.300 horas de sol al año, el potencial de generación de energía eléctrica es muy elevado.
Además, el Gobierno central y las varias administraciones locales de todo el territorio están fomentando el autoconsumo fotovoltaico poniendo a la disposición ayudas en forma de: reducción del IRPF, bonificaciones del IBI y del ICIO u otras ayudas.
Incluso sin estas ayudas, la rentabilidad de unas placas solares es alta por el mero hecho de que la energía se auto consume. Las empresas o las viviendas que optan por auto consumir pueden notar una bajada en la factura de la luz de hasta un 50%.
El ahorro está dado por el autoconsumo de energía durante el día.
También se puede obtener una compensación para los excedentes vertidos a la red, pero como ya venimos diciendo, esto no es un negocio, sino una ayuda a la amortización de la inversión.
En definitiva la rentabilidad anual de un sistema de autoconsumo es de 10% – 15%.
Permisos y legalización
Estos no son los únicos requisitos necesarios para instalar placas solares.
También hay que obtener una serie de permisos necesarios para la instalación de placas solares. Hablamos de permisos tanto previos como posteriores a la obra, para poder legalizarla: diseño de la instalación, permiso de acceso y conexión, licencia de obra e impuestos (ICIO y tasa urbanística), autorización administrativa previa y de construcción, autorización ambiental y de utilidad pública, certificado de fin de obra.
Una vez acabada la obra, se tienen que realizar los siguientes trámites: inspección inicial e inspecciones periódicas, registro de la instalación de autoconsumo con Industria, contrato de acceso para la instalación de autoconsumo, contrato de suministro de energía para servicios auxiliares, contrato de compensación de excedentes, contrato de representación.
Si la instalación es aislada, trámites como el contrato de compensación de excedentes no se han de realizar.
Además, por supuesto que se tiene que contar con instaladores certificados para poder legalizar la instalación como ya hemos comentado anteriormente.
Y el precio? son caras?
Hablemos de precios…
Un aspecto que no nos puede dejar indiferentes a la hora de decidir dar el paso al autoconsumo son los precios y aqui te los comentaremos aproximadamente ya que en cada vivienda hay que analizar bien el estado de la cubierta y la instalación eléctrica que realizaremos.
Aquí te dejamos los precios orientativos de las instalaciones de placas solares son:
| Dimensión | Precio | €/Wp |
|---|---|---|
| 5 módulos | 3.400€ | 1,89 |
| 10 módulos | 4.900€ | 1,34 |
| 15 módulos | 6.400€ | 1,08 |
Los precios no contemplan las baterías. Estas encarecen el coste final del sistema, pero aumenta la cantidad de energía autoconsumida, lo que genera un mayor ahorro en la factura de la luz.
El mantenimiento
Una ventaja que tienen los paneles solares es el bajo mantenimiento que requiere.
¿Y qué supone?
El mantenimiento de las placas solares supone:
- La limpieza de los módulos
- La sustitución de piezas defectuosas
La limpieza de las placas es muy fácil de realizar y no necesita asistencia especializada. Se trata más que nada de tener la superficie de las celdas limpias para que estas puedan captar la mayor cantidad de radiación solar. Normalmente limpiando con la manguera suele ser suficiente.
Si la suciedad acumulada no desaparece solamente con agua, se puede utilizar un estropajo suave que no raye la superficie de las placas.
En cuanto a la sustitución de las piezas defectuosas, si estas están todavía en garantía, se van a sustituir de manera gratuita.
Conclusión final: las ventajas de los paneles solares fotovoltaicas
Las ventajas de las placas solares son numerosas, independientemente de si hablamos de huertas solares, de placas industriales utilizadas en grandes naves, almacenes, fábricas, etc. o de autoconsumo solar.
Una de las mayores ventajas que afecta a todo tipo de generación de energía solar es que ayudan a cuidar al medioambiente. La energía que las placas solares producen es 100% limpia. El cambio climático, los puntos de inflexión que marcan la actualidad y la transición ecológica que los tiempos exigen y que los gobiernos intentan fomentar, invitan a que este tipo de energía cobre más protagonismo en el mix energético.
Además hay que tener en cuenta que la energía solar es una fuente renovable, puesto que el sol nunca se agotará, al menos no en los próximos millones de años.
Es más, no podemos perder de vista el ahorro que estos sistemas traen. Teniendo en cuenta la actualidad del mercado energético y su volatilidad, las placas solares garantizarán una baja factura de la luz.
Los paneles solares son un mundo en sí. Por todos los usos que se les puede dar y todas las ventajas que pueden traer a nivel personal y global, son una alternativa estupenda al viejo consumo energético.
Además, cada día resultan más rentables, puesto que los avances tecnológicos aumentan su capacidad de generación de energía y las autoridades fomentan una transición hacia una energía limpia y renovable. El cambio empieza por cada uno de nosotros.