Un sistema solar fotovoltaico es capaz de producir energía eléctrica a través de la radiación solar. Como ya hemos comentado en artículos anteriores de esta serie, este sistema es una de las formas más limpias y rentables de producir energía de autoconsumo en la actualidad. Pero ¿acaso conoces todos los elementos que la componen?
En esta tercera entrega de nuestra nueva serie sobre la historia de las energías renovables compartimos parte de la historia relacionada con la primera instalación fotovoltaica y los consiguientes elementos que las componen a día de hoy.
La primera instalación fotovoltaica
En 1913 Frank Shuman construyó en Meadi, a 25 km de El Cairo, lo que puede considerarse como la primera planta fotovoltaica de la historia.
Este ingeniero estadounidense instalo 5 artesas con espejos parabólicos dispuestos en estructuras semicirculares para seguir la trayectoria del sol. Cada artesa media unos 60 metros. Con ellas se recogía la radiación solar suficiente para calentar agua hasta el punto de ebullición. El vapor producido servía para accionar unas máquinas que generaban lo equivalente a 41.03 KW.
Esta instalación de energía solar era la antecesora de las actuales instalaciones solares en California, de las que solo se diferencia por el hecho de generar directamente energía eléctrica. Las instalaciones de Shuman en Egipto fueron destruidas durante la Primera Guerra Mundial y nunca fueron reconstruidas.
Componentes de una instalación fotovoltaica actual
Afortunadamente hoy en día, las instalaciones de paneles solares son mucho más pequeñas, eficientes y accesibles a todos.
A pesar de tener un funcionamiento relativamente sencillo, las instalaciones fotovoltaicas están conformadas por una serie de dispositivos que, trabajando todos juntos, consiguen generar y llevar la energía eléctrica necesarias en hogares o negocios.
Cada una de las partes que lo componen resulta imprescindible para captar la energía del sol y llevar a cabo su oportuna transformación. Se trata de un recurso eficaz cuya demanda ha ido en aumento al ser responsable de suministrar agua caliente y calefacción, entre otras comodidades, y abastecer a viviendas aisladas que no cuentan con red eléctrica. A continuación, te mostramos cada uno de los componentes de una instalación fotovoltaica y te explicamos su función.
Estructura para paneles solares
Para empezar, no podemos olvidarnos de las estructuras de soporte de los paneles. Ciertamente son componentes pasivos que no generan energía de ningún tipo, pero que resultan imprescindibles ya que facilitan la instalación de los módulos fotovoltaicos. Dado que soportan todo el peso y las condiciones climatológicas externas, deben ser elementos de calidad y estar fijados correctamente. Además, son responsables de que la placa solar reciba la radiación solar adecuada ya que compensan la excesiva o escasa inclinación de la superficie.
Módulo solar fotovoltaico
También conocido como placa solar, es el elemento más destacado de cualquier instalación. Su función es convertir la radiación solar recogida en energía eléctrica y proporcionar la potencia necesaria en cada momento.
Los paneles están dotados de células de silicio, un material semiconductor que se encuentra encapsulado y conectado eléctricamente. Los módulos presentan diferentes variaciones en cuanto a precio y eficacia, siendo posible elegir entre policristalinos o monocristalinos, aunque estos últimos ofrecen un rendimiento superior.
Inversor
Es una pieza fundamental, el corazón de la instalación, ya que se encarga de convertir la corriente continua en corriente alterna para que ésta pueda ser utilizada por todos los dispositivos de la casa. Dicha corriente tiene que ser la misma que emplea la red eléctrica (220 V con una frecuencia de 50 Hz).
Eso sí, una vez en funcionamiento debe amoldarse a la demanda de potencia máxima dispuesta en los equipos acoplados a él. Se trata de un elemento de alta eficiencia y seguridad, clave en las instalaciones fotovoltaicas, tanto si están conectadas a la red como si son completamente autónomas.
Batería o acumulador
Las baterías o acumuladores, como su propio nombre indica, sirven para almacenar la energía sobrante que produce la instalación para su posterior consumo. Durante periodos de escasa luminosidad o durante la noche, una vivienda con placas solares que además cuente con baterías podrá disponer de su propia electricidad sin necesidad de consumir directamente de la red eléctrica.
No es un elemento presente en todas las instalaciones, pero si en aquellas no conectadas a la red, ya que de esta manera su propietario puede disponer de energía aún cuando no haya sol y ésta no se esté generando. Es la mejor alternativa para lograr una autonomía energética total, aunque lo cierto es que no es una tecnología lo suficientemente desarrollada como para resultar eficiente a largo plazo. Las baterías sufren un gran desgaste y todavía no igualan a los paneles en potencia ni efectividad. Sin embargo, se están haciendo grandes avances para mejorarlas y así lograr su completa implementación.
Las funciones del acumulador se pueden resumir en tres puntos claramente diferenciados:
- Almacenar energía durante un tiempo determinado.
- Proporcionar una potencia de energía inmediata lo suficientemente elevada como para dar lugar a un abastecimiento efectivo.
- Limitar y fijar la tensión de trabajo del sistema para evitar caídas de tensión en toda la instalación.
Regulador de carga
Este último elemento se encarga de administrar la energía almacenada en las baterías de manera óptima. Así, se evita que el sistema fotovoltaico se sobrecargue o se descargue completamente y de esta forma también alarga la vida útil de las baterías.
Cuenta con una capacidad de corriente máxima en amperios que garantiza una carga adecuada, al tiempo que asegura un óptimo suministro eléctrico.
