Todo lo que necesita saber sobre la composición de un panel solar
Un panel solar es una hazaña tecnológica.
¿Realmente conoce el panel solar?
Para una mejor comprensión del panel solar, es primordial aprender sobre su fabricación.
¿Podría hablarme de la composición del panel solar?
Es una pregunta difícil porque hay diferentes tipos de paneles solares.
La composición de un panel solar se basa en 3 puntos principales: el uso, los materiales y la tecnicidad.
Por eso las técnicas de fabricación no son las mismas.
No se desanime, nosotros le explicamos todo.
Contenido
- ¿Para qué sirve un panel solar?
- ¿Cómo funcionan los paneles solares?
- Los diferentes tipos de paneles solares
- Composición de un panel solar fotovoltaico
- Composición de un panel solar térmico
- Composición de un panel solar híbrido
- Composición de un panel solar aerovoltaico
- Composición de una matriz celular
- Elemento auxiliar fotovoltaico: El inversor central o microinversor
- La composición del panel solar VS el medio ambiente
¿Para qué sirve un panel solar?
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Algunos particulares ya han comprendido los beneficios de la utilización de las energías renovables.
Estos beneficios son tanto económicos como ecológicos, hablamos de la ecolonomía.
Le recomendamos que apueste por el autoconsumo para reducir sus facturas de electricidad.
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¿Cómo funcionan los paneles solares?
El funcionamiento del panel solar es muy simple.
El módulo va a captar los rayos del sol para producir energía.
La energía producida es eléctrica y / o térmica.
El modo de funcionamiento es distinto según el tipo de panel solar.
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La elección del panel solar adecuado es esencial para la reducción de sus facturas de energía en relación con su consumo de energía.
Entender el funcionamiento de los diferentes tipos de paneles le da una idea de las ganancias potenciales que podrá obtener.
Los diferentes tipos de paneles solares
El panel solar es diferente dependiendo de su misión.
Su misión puede ser producir electricidad, producir agua caliente y producir aire caliente.
Los paneles híbridos y aerovoltaicos tienen la particularidad de realizar varias funciones al mismo tiempo.
Panel solar fotovoltaico
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La misión del módulo fotovoltaico es producir electricidad.
La electricidad producida corresponde a la corriente continua, que luego es convertida en corriente alterna por inversores o micro-inversores.
La vida útil de este tipo de panel es variable según su marca y la tecnología que contiene.
Hay diferentes tipos de paneles fotovoltaicos, incluyendo el panel solar flexible. También se puede llamar semiflexible.
Su misión es producir electricidad, pero esta vez bajo el signo de la movilidad.
¿Necesita información precisa sobre su proyecto de instalación fotovoltaica?
Panel solar térmico
El panel solar térmico, o captor solar térmico, tiene la particularidad de recoger el calor del sol.
Su aplicación está normalmente destinada a producir agua caliente.
Puede ser que usted lo conozca por el nombre calentador solar de agua.
El captor solar térmico se divide en 2 familias:
Puede encontrar la tecnología del captor de placa plana y del captor de tubos de vacío. Explicamos sus diferencias en el resto del artículo.
Panel solar híbrido
El panel solar híbrido es la combinación de un sistema fotovoltaico y un sistema térmico.
La parte frontal del panel produce electricidad gracias al efecto fotovoltaico.
Paralelamente, la cara posterior recupera el calor emitido con un intercambiador de calor.
Panel solar aerovoltaico
El panel solar aerovoltaico asocia la tecnología de un módulo solar fotovoltaico con la de un sistema de circulación de aire (VMC) para calentar su hogar.
El aire exterior es aspirado desde debajo del módulo, que se calentará y será transportado por toda la casa.
La pérdida de calor de los módulos solares fotovoltaicos es así reciclada.
Composición de un panel solar fotovoltaico
- El marco de aluminio asegura la solidez de la estructura.
Este dispositivo es ligero, con una buena resistencia.
- El sello de caucho evita la infiltración del agua de lluvia.
- El acristalamiento es una lámina de vidrio diseñada para proteger la superficie contra impactos externos como el granizo.
El vidrio puede recibir un tratamiento antirreflectante para aumentar la absorción de los rayos de luz.
- La capa de EVA o acetato de etileno y vinilo es una lámina transparente, adhesiva y flexible.
Permite encapsular la matriz celular sin alterar el efecto fotovoltaico.
- La matriz celular es un conjunto de 3 componentes: células solares, diodos de derivación y la red conductora.
La célula capta la luz y produce una corriente eléctrica.
El diodo bypass regula la corriente continua de las células.
El conductor es un cable de cobre plano que transporta corriente continua.
- La hoja inferior es una película de PVF (fluoruro de polivinilo).
Es una película protectora con varias propiedades químicas, mecánicas y eléctricas.
- La caja de conexiones de plástico agrupa los cables eléctricos del panel en la parte posterior y protege contra la sobreintensidad.
No se debe confundir con la caja de conexiones (equipo independiente) para conectar 2 campos fotovoltaicos en paralelo.
- Los cables de salida representan los cables de conexión del módulo.
Están cubiertos con una funda protectora de caucho e incorporan conectores MC4 en sus extremos.
- Los conectores MC4 están sujetos al inversor.
Este tipo de conector facilita la conexión al inversor.
Una es la terminal positiva y la otra es la terminal negativa.
Estos son conectores específicos para la corriente directa.
El conector está hecho de plástico.
Composición de un panel solar térmico
Desea instalar un panel térmico para su consumo de agua caliente, pero se pierde con las diferentes tecnologías.
Recuerde, hablamos de este tema al comienzo de este artículo.
Puede elegir entre 2 familias de sensores térmicos:
- El colector solar plano
- El colector solar de tubos de vacío
El colector solar plano
- La cubierta es transparente en vidrio templado.
El acristalamiento es muy robusto y favorece el efecto invernadero en el encofrado.
- El sellado de caucho proporciona un encofrado hermético para un mayor efecto invernadero y evita la infiltración de agua.
- El absorbedor es una placa opaca en aluminio o en cobre.
Estos son metales con una alta conductividad térmica (que reacciona muy rápidamente al calor).
El propósito del absorbedor es almacenar el calor de la radiación solar y transmitirlo al intercambiador de calor por contacto.
Cada fabricante posee su propia técnica de unión.
La placa puede ser simplemente colocada, pegada o soldada.
¿Alguna vez ha oído los términos "placa negra" o "absorbente selectivo"?
Es una placa con un recubrimiento especial.
Esto proporciona una mejor absorción térmica y protección contra la corrosión.
- El intercambiador de calor o circuito de transferencia de calor se compone de una red de tubos y un fluido de transferencia de calor que circula en su interior.
Los tubos están hechos de cobre o acero inoxidable.
- El fluido de transferencia de calor es agua o una mezcla de agua y anticongelante de alimentos.
El líquido de transferencia de calor ayuda a transportar la energía térmica (calor).
El aislamiento térmico suele estar hecho de lana de roca. El aislamiento térmico se encuentra en los lados laterales del cofre y en el fondo del mismo.
Un aislante HD (alta densidad) está a veces presente.
- El cofre de aluminio contiene todos los elementos del módulo térmico.
El cofre y la placa de vidrio forman una caja que asegura una buena solidez y un buen sellado.
El colector de tubos de vacío
El panel solar térmico de tubos de vacío está compuesto de los siguientes elementos:
- Colector (al interior del cofre de protección)
- Condensador de tubo de calor
- Circulación del agua en el colector
- Tubo de acero sellado
- Absorbedor
- Fluido de transferencia de calor
- Vapor ascendente
- Tubo de vidrio al vacío
Composición de un panel solar híbrido
Recuerde.
El módulo solar híbrido o panel solar PVT es la combinación de un panel solar fotovoltaico y un panel solar térmico.
Entonces, el módulo híbrido incorpora componentes fotovoltaicos y térmicos con algunas diferencias.
- El marco de metal de aluminio
- El sellado de caucho
- La placa de vidrio
- Las capas de EVA
- La matriz celular
- El absorbedor (placa metálica) de cobre
- El intercambiador de calor de cobre
- El aislante térmico de lana de roca
- El aislante HD (alta densidad) de lana de roca
- La placa de fondo en aluminio
- La caja de conexiones de plástico
- Los cables de salida con recubrimiento de caucho
- Los conectores fotovoltaicos MC4 de plástico
¿Lo sabía?
En un panel híbrido, el sistema térmico es un dispositivo de reciclaje del calor fotovoltaico emitido.
El propósito principal del dispositivo térmico es enfriar el panel de PVT para una mejor eficiencia fotovoltaica.
Composición de un panel solar aerovoltaico
Como se indicó al principio, el panel aerovoltaico produce electricidad y aire caliente.
¿Lo sabía?
El aire caliente producido por el reciclaje de la emisión de calor del panel fotovoltaico puede ser utilizado para complementar la calefacción del hogar.
- El marco de metal de aluminio
- El sellado de caucho
- La placa de vidrio
- Capas de EVA
- La matriz celular
- El absorbedor (placa de metal) en cobre
- El intercambiador de calor de cobre
- El fluido de transferencia de calor con agua o mezclado con anticongelante
- Aislamiento térmico de lana de roca
- Aislamiento HD (alta densidad) en lana de roca
- La placa de fondo en aluminio
- La caja de conexiones de plástico
- Los cables de salida con recubrimiento de caucho
- Los conectores fotovoltaicos MC4 de plástico
Composición de una matriz celular
La composición de la matriz celular está compuesta de 3 partes:
- La celda solar
- El conductor
- El diodo bypass
Nosotros no mencionamos el encapsulante que contiene las 3 partes.
Tipos de celdas
La composición de la matriz celular varía según la tecnología y un panel fotovoltaico incorpora sólo un tipo de célula.
La capacidad de producción de electricidad de una célula difiere principalmente de los materiales utilizados en su fabricación.
Podemos reagrupar las celdas PV en 3 categorías:
- Celda de silicio cristalino
- Celda de capa delgada
- Celda fotovoltaica orgánica
La celda de silicio cristalino representa la mayor parte del mercado para las instalaciones de paneles fotovoltaicos.
Le aconsejamos que elija un panel monocristalino o policristalino.
Las celdas monocristalinas o las celdas policristalinas tienen la mejor relación calidad / precio.
La celda de capa delgada (todas las tecnologías combinadas) representa alrededor del 10% de los paneles fotovoltaicos del mundo.
Aquí están las 3 tecnologías más utilizadas:
- Telururo de Cadmio (CdTe), con una estabilidad muy alta a lo largo del tiempo a un costo moderado.
- Cobre/Indio/Selenio (CIS), Cobre/Indio/Galio/Selenio (CIGS) y el Cobre/ Indio/Galio/Diseleniuro/Disulfuro (CIGSS), los más altos rendimientos de capas delgadas pero caras.
- Arseniuro de Galio (Ga-As), para una aplicación espacial.
La celda fotovoltaica orgánica se basa en un semiconductor orgánico.
Su naturaleza química cambia según el absorbente utilizado, lo que da lugar a una gran variedad.
Estas celdas están todavía en la etapa de investigación y desarrollo con características específicas como un coste de fabricación insignificante, una eficiencia muy alta o una implementación ultra sencilla.
Conductores
Los conductores son cables planos que se usan para soldar las celdas entre sí.
Los conductores se utilizan para transmitir la electricidad producida por las células fotovoltaicas.
Diodos de bypass
Una celda fotovoltaica sombreada durante mucho tiempo actúa como una resistencia y absorbe la energía de otras células activas creando un efecto de punto caliente (hot spot).
Más detalles sobre este fenómeno: la célula, considerada como un generador, deja de producir corriente.
Así se convierte en un receptor y recibirá la energía de las células vecinas que continúan produciendo.
Esta acumulación de energía se manifestará entonces en forma de sobrecalentamiento que dañará las células del panel solar.
Para luchar contra el hot spot, los diodos de bypass son muy útiles para evitar que la corriente regrese a las celdas sombreadas y evitar este efecto.
Esto permite bloquear la corriente haciéndola circular en una sola dirección y evita este efecto de calor.
El diodo bypass actúa bloqueando la corriente eléctrica.
La producción de electricidad es optimizada incluso en caso de sombreado.
A una escala más grande, esto también se aplica cuando sus paneles solares están conectados en serie.
¿Lo sabía?
El hot spot degradará su celda más rápidamente.
El rendimiento y la vida útil de su módulo va a disminuir.
Elemento auxiliar de la energía fotovoltaica: el inversor central o el microinversor.
El inversor no es un material integrado en el panel solar, pero debemos hacer mención de él dada su importancia.
El inversor fotovoltaico se presente en dos formas: el microinversor o el inversor central.
- Diagrama de la instalación de los microinversores:
- Diagrama de instalación de un inversor central
Su trabajo es convertir la corriente continua generada en corriente alterna adecuada para el consumo.
Sus características son muy distintas, como la vida útil del inversor
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La composición del panel solar VS el medio ambiente
No hay necesidad de tierras raras
Las tierras raras son un grupo de 17 elementos de la tabla periódica muy valorados por sus propiedades electromagnéticas.
El nombre de tierras raras es confuso porque la existencia de estos metales es bastante extendida.
Su extracción y transformación es principalmente realizada por China, que representará el 86% de la producción mundial de tierras raras en 2017.
Con el aumento y el cambio de las nuevas tecnologías, la utilización de estas "tierras raras" va en aumento.
Por lo tanto, es necesario ser consciente del impacto del uso excesivo de estos materiales en el medio ambiente.
La ADEME (Agencia del Medio Ambiente y del Control de la Energía) recuerda que el uso de las tierras raras no se emplea, o se hace muy raramente, en la composición de un panel solar porque su explotación tiene un impacto toxicológico en el medio ambiente.
Reciclaje
Ya existen disposiciones ambientales para el reciclaje del panel solar. Lo que podría ser más normal para un sector que promueve la energía renovable.
La organización de PV Cycle es un actor importante en el tratamiento de los paneles fotovoltaicos, pero también de otros productos.
Al comprar sus paneles solares en nuestro sitio, se les paga una participación ecológica.
Ellos tienen varios puntos de colecta en España.
Por lo tanto, puede dejar su panel solar al final de su vida para que pueda ser reciclado.
¿Lo sabía?
- “Desde el 2007, los fabricantes europeos de paneles fotovoltaicos se han agrupado en la asociación PV Cycle para organizar la colecta y el reciclaje. Se han creado filiales operacionales en los distintos países de la Unión Europea para establecer el sistema requerido por los RAEE (Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos).”
- “PV CYCLE es el único sistema de conformidad jurídica acreditado para los desechos de módulos fotovoltaicos en Francia y Bélgica hoy en día.”
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