Comprender en detalle cómo funciona la energía solar es un requisito importante para la adquisición o montaje de un sistema de generación de energía solar. Este artículo contiene información sobre cómo funciona la energía solar y puede ayudarle en la elección de la mejor opción para su hogar o negocio.
La energía solar se usa en hogares, comercios, industrias, en zonas rurales y en la generación de electricidad a través de plantas solares, siendo una gran opción para ahorrar en la factura de la luz, además de ser una energía alternativa, renovable y limpia.
La energía solar funciona a partir de paneles solares que capturan la luz, utilizando el calor de los rayos del sol para generar electricidad (en sistemas de energía solar fotovoltaica y heliotérmica) o calefacción líquida (energía solar térmica).
Existen 3 tipos de energía solar: energía solar fotovoltaica, energía solar térmica y heliotérmica (también conocida como Concentrating Solar Power, Energía Solar Concentrada). Cada una actúa de forma diferente:
La energía solar fotovoltaica funciona a través del efecto fotovoltaico, generando electricidad; la energía solar térmica utiliza el sol como fuente de energía para calentar líquidos; la energía heliotérmica también calienta líquidos y utiliza el vapor generado para mover turbinas.
El funcionamiento de los sistemas de energía solar fotovoltaica utilizan paneles solares que captan la luz y generan, a través del efecto fotovoltaico, corrientes eléctricas continuas, que son convertidas en corrientes alternas por el inversor fotovoltaico. De esta manera, la electricidad está lista para distribuirse en el sitio, generar créditos de energía o almacenarse.
Vea, en detalle, el funcionamiento de cada uno de estos sistemas de energía solar eléctrica:
1.¿Cómo funciona el efecto fotovoltaico?
2.¿Cómo funciona la energía solar fotovoltaica?
3.¿Cómo funciona el sistema fotovoltaico conectado a la red?
4.El Panel Solar genera energía solar fotovoltaica
5.¿Cómo funciona el sistema fotovoltaico sin conexión a la red (OFFGRID)?
6.¿Cómo funciona el sistema fotovoltaico híbrido?
7.¿Cómo funciona la energía solar térmica?
8.¿Cómo funciona la energía termosolar concentrada (termoeléctrica)?
9.¿Cómo utilizar la energía solar?
10.¿Cómo utilizar la energía solar de forma segura?
11.Después de instalar equipos para generar energía solar, ¿cómo funciona el mantenimiento?
Antes de entender cómo funcionan los sistemas de energía solar, debemos entender el efecto fotovoltaico, que se encarga de generar electricidad solar.
¿Cómo funciona el efecto fotovoltaico?
El funcionamiento de la energía solar fotovoltaica se basa en el fenómeno que se produce cuando las partículas de la luz solar (fotones) chocan con los átomos de silicio presentes en el panel solar, generando un desplazamiento de electrones, que crea una corriente eléctrica continua, denominada energía solar fotovoltaica.
¿Cómo funciona la energía solar fotovoltaica?
El esquema de funcionamiento del sistema de generación de energía eléctrica solar fotovoltaica se basa en el uso de paneles solares que captan la luz y, a través del efecto fotovoltaico, generan energía eléctrica, que es convertida por el inversor solar, de corriente continua a alterna, y luego la electricidad es distribuida.
Hay 3 formas en las que funciona un sistema de energía solar fotovoltaica, que varía según el tipo de sistema instalado
- Sistema de energía solar conectado a la red (on-grid);
- Sistema fotovoltaico isolado o autónomo (off-grid)
- Sistema de energía solar híbrido
Podemos diferenciar el funcionamiento de los sistemas fotovoltaicos en función de su modo de funcionamiento, ya que el sistema on-grid funciona insertando energía directamente en la red eléctrica, mientras que el sistema off-grid funciona mediante baterías que almacenan electricidad. El sistema híbrido, en cambio, opera simultáneamente, entre on-grid y off-grid, haciendo que su trabajo se produzca conectado a la red, mientras el banco de baterías se está cargando, y viceversa.
¿Cómo funciona el sistema fotovoltaico conectado a la red?
Vea el diagrama de funcionamiento del sistema de energía solar:
- El panel solar genera energía solar fotovoltaica
- El inversor fotovoltaico
- La energía solar se distribuye a tu hogar o negocio
- La energía solar es utilizada por electrodomésticos y equipos eléctricos
- El exceso de energía va a la red de la distribuidora generando créditos.
El Panel Solar genera energía solar fotovoltaica
El Panel Solar reacciona con la luz solar y produce energía eléctrica (energía fotovoltaica). Los paneles solares, instalados en su techo, se conectan entre sí y luego se conectan a su inversor solar:
El inversor fotovoltáico convierte la energía solar para su hogar o negocio
Un inversor fotovoltáico convierte la energía solar de sus paneles fotovoltaicos de corriente continua (CC) a corriente eléctrica alterna (CA). Es decir, el inversor transforma la corriente en energía eléctrica que puede usarse en su hogar o negocio para la TV, computadora, máquinas y cualquier equipo eléctrico que necesite utilizar.
La Energía Solar se distribuye a tu hogar o negocio.
La energía eléctrica sale del inversor solar hacia un “cuadro de electricidad” e es ditribuido para su casa o empresa.
Como esta energía es generada por usted mismo no incurre en costos. Por lo tanto es posible reducir la energía que usted compra de su compañía de luz.
Sin embargo, es importante destacar que cada empresa de luz y electricidad tiene sus propias reglas y requisitos para conectar su sistema de energía solar fotovoltaica a la red eléctrica. Por eso es importante que solicite cotizaciones de empresas con experiencia que puedan visitar su ubicación para una evaluación y le den un presupuesto fijo para su sistema fotovoltaico.
La energía solar es utilizada por electrodomésticos y equipos eléctricos.
La energía solar se puede usar para televisores, estéreos, computadoras, lámparas, motores eléctricos, es decir, cualquier cosa que use energía eléctrica y esté conectada a una toma de corriente.
¡El exceso de energía va a la red de la distribuidora generando créditos!
Después de instalar su sistema de energía solar, su medidor de luz antiguo será reemplazado por un medidor de luz nuevo que es “bidireccional” (mide la entrada y salida de energía).
Este medidor de electricidad mide la energía de la calle que se consume cuando no hay sol y la energía solar generada en exceso cuando hay una producción superior al consumo y se inyecta en la red de distribución.
La energía solar que va a la red se convierte en créditos energéticos. Los créditos de energía se miden en kWh. Por cada kWh excedente generado por su sistema solar fotovoltaico, recibe un crédito de 1 kWh que se consumirá en los próximos 60 meses.
De esta forma, a fin de mes cuando recibas tu factura de luz, verás cuánta energía has consumido de la red y cuánta energía has inyectado a la red. Si inyecta a la red más de lo que consume, tendrá créditos de energía, lo que garantiza un mayor ahorro en su factura de electricidad.
En otras palabras: ¡con la luz solar se produce energía limpia y se reduce la factura de la electricidad!
Sepa más: ¿Qué es la energía limpia?
Una de las razones por la cuál se ha originado un crecimiento en la adquisición de los paneles solares en México ha aumentado es la creación de “bancos de luz” que permiten guardar energía de un mes para otro.
Además en México se cuenta con cada vez más incentivos financieros para casas y empresas.
¿Cómo funciona el sistema fotovoltaico sin conexión a la red (OFFGRID)?
En el funcionamiento de un sistema autónomo, como fuera de la red, no es necesario contactar con la red eléctrica. Por lo tanto, el sistema fotovoltaico suministra energía para dispositivos domésticos y electrónicos directamente en una ubicación específica.
De hecho, es posible utilizar el sistema off-grid para la generación de energía en lugares remotos, ya que, para muchas personas, es la forma más económica y sencilla de generar electricidad debido a las dificultades de suministro en la región. De esta forma, la energía generada se almacena instantáneamente en baterías y garantiza el suministro durante los períodos en los que no hay luz solar.
¿Cómo funciona el sistema fotovoltaico híbrido?
El sistema fotovoltaico híbrido solar funciona desde la conexión a la red, pero también está conectado directamente a las baterías. Así, ambos inversores son alimentados por el banco de almacenamiento, actuando por separado mientras uno de los tipos de generación de energía (on-grid y off-grid) está desconectado.
De esta forma, si hay una caída de tensión en la red eléctrica, el sistema aislado actuará para alimentar las cargas, con el fin de mantener el funcionamiento energético en la propiedad.
¿Cómo funciona la energía solar térmica?
La energía solar térmica funciona captando el calor del sol de los paneles solares y calentando un líquido presente en sus conductos, que es transportado al acumulador solar, encargado de calentar el agua para su uso, por ejemplo, en las regaderas o duchas.
La energía solar térmica se puede utilizar en plantas térmicas de varias formas, como en la producción de bagazo de caña de azúcar y cascarilla de cereales. Su funcionamiento se realiza de la siguiente manera:
- La luz del sol es capturada por medio de los paneles solares y se calienta el liquido en su interior.
- El líquido es transportado a un acumulador solar
- El agua almazenada en el acumulador solar se calienta y es distribuida para ser utilizada.
En situaciones donde hay poca radiación solar (como en días lluviosos), el sistema tiene un calentador de gas para calentar.
¿Cómo funciona la energía termosolar concentrada (termoeléctrica)?
La energía termosolar concentrada funciona a partir de paneles solares específicos, que reflejan la luz solar en un punto determinado para calentar un líquido y utilizar el vapor para mover turbinas para generar electricidad.
La energía heliotérmica (o energía termo eléctrica, o energía solar térmica concentrada) trabaja indirectamente, capturando el calor del sol, almacenándolo y convirtiéndolo en energía solar mecánica y finalmente en electricidad..
Vamos a ver a detalle como funciona:
- Los paneles solares (con espejos, colectores y helióstatos) siguen la dirección del sol, reflejan su luz y la concentran en un punto determinado;
- En ese punto de enfoque, se coloca un receptor por donde pasará un termofluido;
- Después de este paso, el calor acumulado se utilizará para calentar el fluido;
- Este líquido se calentará hasta transformarlo a su estado gaseoso.;
- Finalmente, la planta heliotérmica funcionará como una planta termoeléctrica, en la cual el vapor moverá las turbinas, conectando el generador que producirá energía limpia.
¿Cómo utilizar la energía solar?
La forma en que se genera la energía solar para su aprovechamiento es sencilla, y tiene el objetivo de lograr un equilibrio entre la producción y el consumo de energía.
Los paneles solares del techo captan la luz solar, transformándola en energía solar fotovoltaica, que pasa por el inversor, con el fin de prepararla para el consumo en un hogar, por ejemplo.
Es posible utilizar la energía solar a través de la energía fotovoltaica, o energía solar térmica, o también a través de la energía termosolar, cada una con una finalidad y funcionamiento diferente, tanto para generar electricidad como para calentar líquidos.
La energía solar se puede utilizar en hogares, establecimientos e industrias mediante microgeneración, minigeneración y generación en plantas solares fotovoltaicas. El ahorro y la sostenibilidad son las principales ventajas de utilizar sistemas fotovoltaicos, térmicos y termo eléctrica.
Las formas de utilizar la energía solar son diversas, desde su uso en zonas rurales para riego, iluminación en lugares públicos, en viviendas para generación eléctrica, incluso en industrias para mover turbinas o calentar líquidos.
¿Cómo utilizar la energía solar de forma segura?
La mejor manera de utilizar energía solar con total seguridad es seguir las normas de la distribuidora eléctrica como la CFE, y la CRE (Comisión Reguladora de Energía). Estas cuentan con documentos para utilizar energía solar en sus propiedades de manera segura.
Después de instalar equipos para generar energía solar, ¿cómo funciona el mantenimiento?
Para asegurar el correcto funcionamiento de los paneles solares, recomendamos lavar los paneles cada 6 meses. En lugares con mucho polvo y / o con bajos niveles de lluvia, lo ideal es que el proceso se realice cada 4 meses. Las inspecciones visuales realizadas por los técnicos pueden identificar arañazos, grietas o imperfecciones, asegurando el rendimiento y encontrando posibles daños a los paneles solares desde el principio.
Para más información sobre energía solar.
Visite nuestro sitio web, así como el sitio de la asociación mexicana de energía solar, asolmex
2 comentarios en “¿Cómo funciona la energía solar?”
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