Los paneles solares son dispositivos colocados en los techos de las casas, con la finalidad de aprovechar la energía solar para transformarla en energía eléctrica, y ser empleada en calefacciones, agua caliente y climatización de piscinas o generar electricidad, preparación de agua caliente para usos sanitarios, crear vapor, cocinar, esterilización, lavado, secado, tintado, entre otras, tanto a nivel doméstico como industrial.
Los paneles solares, de igual, manera son de gran utilidad para las zonas rurales donde no llega la energía eléctrica, brindándoles mayor seguridad y economía, ya que éstas personas gastan gran parte de sus ingresos para comprar combustibles y alumbrar con mecheros, los cuales son de gran riesgo para la salud.
A lo largo de los años, se ha hecho uso de la energía solar tanto para la agricultura, como para la calefacción, hornos solares o para generar vapor para maquinaria, entre otros usos.
En 1839, el científico francés Alexandre Becquerel, físico francés que estudió el espectro solar, el magnetismo, la electricidad y la óptica, experimentó con una pila electrolítica sumergida en una sustancia de las mismas propiedades, observando que después al exponerla a la luz generaba más electricidad, así fue que descubrió el principio de la generación de electricidad fotovoltaica, que consiste en la conversión de la luz del sol en energía eléctrica.
En 1883, se construyó la primera célula solar por Charles Fritts, quien recubrió una muestra de selenio semiconductor con un pan de oro para formar el empalme.
En 1885 el profesor W. Grylls Adams experimentó con el selenio (elemento semiconductor) como reaccionaba con la luz y descubrió que se generaba un flujo de electricidad conocida como "fotoeléctrica".
En 1887 se descubre el efecto fotoeléctrico, el cual fue descrito por Heinrich Hertz, consiste en la emisión de electrones por un material cuando se le ilumina con radiación electromagnética (luz visible o ultravioleta, en general).
En 1893, Charles Fritts, inventó la primera célula solar, conformada de láminas de revestimiento de selenio con una fina capa de oro, estas células se utilizaron para sensores de luz en la exposición de cámaras fotográficas.
Albert Einstein investigó más a fondo sobre el efecto fotoeléctrico y descubrió que al iluminar con luz violeta (que es de alta frecuencia) los fotones pueden arrancar los electrones de un metal y producir corriente eléctrica.
El inventor estadounidense Russel Ohl, creó y patentó las primeras células solares de silicio en 1946, pero Gerald Pearson de Laboratorios Bells, por accidente, experimentando en la electrónica creo una célula fotovoltaica más eficiente con silicio, gracias a esto Daryl Chaplin y Calvin Fuller mejoraron estas células solares para un uso más practico. Empezaron la primera producción de paneles solares en 1954, que se utilizaron en su mayoría en satélites espaciales.
En 1958, se lanzó el satélite norteamericano Vanguard I, primera nave espacial que usó paneles solares.
En los años 70, el primer uso general para el público, de los paneles solares fue con calculadoras que se siguen utilizando actualmente.
Entre los años 2001 y 2012 se ha producido un crecimiento exponencial de la producción de energía fotovoltaica. Si esta tendencia continúa, la energía fotovoltaica cubriría el 10 % del consumo energético mundial en el 2018, pudiendo llegar a proporcionar el 100 % de las necesidades energéticas actuales en torno al año 2027.
Paneles Solares Fotovoltaicos: Están formados por celdas que convierten la luz que incide sobre ellos en electricidad; pueden tener cualquier tamaño, desde unos pocos centímetros cuadrados hasta docenas de metros cuadrados de superficie.Permiten proporcionar energía eléctrica desde aparatos independientes hasta alumbrar completamente una casa, alumbrado público o toda una ciudad mediante una planta de energía solar fotovoltaica.
Los paneles solares convierten la energía solar en corriente directa y la envían al inversor.
El inversor convierte la corriente directa en corriente alterna, que es compatible con la casa.
El medidor bidireccional cuenta la producción y el consumo mensual.
La batería almacena la electricidad en el día para ser usada en la noche.
El Controlador de Carga controla y distribuye toda la electricidad.
Si se produce más de lo que se consumió, se abona a la Central Eléctrica para usarse el próximo mes y si se produce menos, se toma la energía de Central Eléctrica y se cobra al final del mes la diferencia.
Paneles Solares Térmicos: Emplean la energía solar para calentar agua, permitiendo utilizarla para cocinar alimentos o para la producción de agua caliente destinada al consumo de agua doméstico, ya sea agua caliente sanitaria, calefacción, o para producción de energía. Están formados por captadores que absorben la radiación transmitiendo calor al depósito acumulador. Esta agua caliente, es distribuida por todo el hogar mediante una serie de tuberías.
Para la climatización de piscinas es apropiado el uso de los paneles solares térmicos. Ya que la baja temperatura permite incluso tipologías de colectores sin vidrio protector, lo que abarata enormemente tanto los costos como el impacto ambiental de la instalación. Además, no necesitan acumulador puesto que es la propia agua de la piscina la que actúa como tal.
Emplean la energía solar para calentar agua y están formados por captadores que absorben la radiación transmitiendo calor al depósito acumulador. Esta agua caliente, es distribuida por todo el hogar mediante una serie de tuberías.
Paneles Solares Híbridos: Esta tecnología combina la energía solar fotovoltaica con la energía solar térmica en una misma unidad y es capaz de proporcionar agua caliente y energía eléctrica en una sola instalación y en un mismo techo.
El panel solar híbrido es especialmente apto para los casos en los que se requiera a la vez a ambos tipos de aprovechamiento solar. Sin embargo también puede ser especialmente útil cuando se requiera solamente la electricidad fotovoltaica, considerando que la parte térmica aportará una mejora al rendimiento del panel fotovoltaico, aunque no se haga un uso útil del calor obtenido.
En una vivienda, los paneles solares híbridos son especialmente útiles ya que aportarían agua caliente sanitaria y electricidad en unos niveles adecuados para el uso doméstico.
El esquema de la instalación es en todo igual al que sería con las dos instalaciones por separado teniendo como punto en común los paneles solares híbridos.
Instalación de los Paneles Solares
La instalación es relativamente fácil si se tiene en cuenta varios factores:
La orientación de la placa debe ser dirigida al sur con una tolerancia de aproximadamente 10º (hemisferio norte)
Deben tener una inclinación sobre la horizontal igual a la latitud del lugar; con aproximadamente 10º de tolerancia.
No olvidar considerar la fuerza del viento.
Debe tener un vaso de expansión.
El sensor térmico debe estar lo más cerca posible de la salida de agua del colector para obtener la temperatura máxima.
Beneficios de los Paneles Solares
No contamina el ambiente.
Es Renovable, Reutilizable y Reciclable.
Permite ahorrar energía.
Disminución de costos en gastos energéticos.
Son de gran utilidad tanto para zonas rurales como urbanas.
Durante las dos últimas décadas se han observar en el mercado nuevos inventos que, basándose en la misma tecnología de los paneles solares fotovoltaicos, proveen electricidad a pequeños aparatos de nuestra vida diaria. Entre los que podemos mencionar:
Calculadoras: Tienen más de 20 años en el mercado. La luz solar alimenta estos equipos sin necesidad de emplear cables ni reponer pilas.
Reloj Solar: Posee un panel solar que permite almacenar energía en una célula recargable. El reloj entra en modo de ahorro de energía en el que el segundero se detiene hasta que el reloj vuelva a tener contacto con la luz solar, esto sin afectar el avance de la hora.
Cargadores solares: Estos cargadores recargan su batería mediante la luz solar. Este tipo de cargadores cuentan con una gran cantidad de clavijas que permiten la conexión con los diferentes equipos electrónicos, como por ejemplo, laptops, teléfonos celulares, mp3, radios, cámaras, entre otros.
Vehículos solares: Este vehículo es propulsado por un motor eléctrico alimentado por energía solar fotovoltaica obtenida de paneles solares colocadas en la superficie del auto.
En los últimos años el consumo energético ha incrementado incansablemente dando lugar a que las fuentes de energía presenten colapsos continuos, es por ello, mi gran preocupación y decisión de abordar un tema de tanta importancia como lo son los paneles solares, ya que si podemos hacer un gasto para darnos un lujo, también deberíamos hacerlo pensando en el medio ambiente y en nuestra economía. Si bien es cierto, que realmente no es muy económica su instalación, vale la pena hacer el esfuerzo para tenerlos no solo en las casas, sino tanto en empresas del sector público como privado. Su mantenimiento es realmente económico, ya que solo se necesita agua y jabón para lavarlos de vez en cuando.
Deberíamos crear conciencia y pensar en ésta alternativa como la energía del futuro.
Espero les haya gustado el tema ya que es muy interesante porque todos debemos tener en cuenta el ahorro energético, el cual es de gran importancia tanto para el medio ambiente como para nosotros mismos.
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