Placas Solares Fotovoltaicas: de Energía Solar a Electricidad

Las placas solares fotovoltaicas, también llamadas paneles solares fotovoltaicos, son una de las mejores maneras de generar electricidad en casa de una forma limpia y silenciosa.

El poco mantenimiento que necesitan, su fácil instalación y la bajada de precios de estos últimos años, han hecho que cada vez más gente obtén por este sistema para generar su propia luz.

Los paneles solares son el elemento más importante en las instalaciones de autoconsumo, y encontraremos diferentes modelos según las necesidades que queramos cubrir. A continuación, te contamos los tipos de paneles que existen, como funcionan y la cantidad de paneles que se necesitan instalar en el sistema solar fotovoltaico. ¡Nunca a sido tan fácil producir tu propia electricidad!

Las mejores placas solares

Si tienes prisa y quieres ir al grano, hemos preparado una tabla comparativa con los paneles solares más vendidos y mejor valorados que podrás comprar en distintas plataformas en internet.

Las mejores marcas de placas solares 

En generatuluz analizamos las marcas que venden placas solares y te ofrecemos guías y comparativas de todos sus modelos, para que tengas claro cual es el que tienes que escoger.

Paneles Solares EnjoySolar
Paneles solares ECO-WORTHY

¿Cómo funcionan los paneles solares?

Los paneles fotovoltaicos hacen uso del efecto fotoeléctrico para transformar la energía solar en electricidad. Este fenómeno, se produce en ciertos materiales llamados semiconductores. Los materiales semiconductores más utilizados en los paneles fotovoltaicos son los cristales de silicio. 

En el siguiente vídeo de date un voltio, puedes ver una divertida explicación sobre el efecto fotoeléctrico, cómo y quién lo descubrió y su funcionamiento: 

Tipos de placas solares

Hay principalmente dos tipos de placas o paneles foltovoltaicos, dependiendo de la pureza de los cristales de silicio de la que estén construidos. Así, podemos encontrar:

Paneles monocristalinos

Los paneles monocristalinos son de color negro, por lo que absorben más luz solar, lo que los hace más eficientes, generando luz incluso en días nublados. Por contra, al ser de color negro, cogen más temperatura lo que puede ser contraproducente. También son algo más caros que los paneles policristalinos, debido a que los cristales son más puros, y esto incrementa los costes de producción.

Paneles policristalinos

Los paneles policristalinos son de color azulado y, aunque no sean tan eficientes como los monocristalinos, al no calentarse tanto, debido a su color, casi no baja su rendimiento. Esto los hace ideales en lugares con mucha luz o radiación solar. Los cristales en este tipo de placas son más pequeños y no son tan puros, lo que abarata su proceso de producción.

Dicho esto, hay que puntualizar de que aunque un tipo de panel sea más eficiente que otro, a efectos prácticos para el usuario, esta diferencia solo es apreciable en el tamaño del panel. Un panel solar fotovoltaico de 100W (por poner un ejemplo), dará 100W tanto si es monocristalino como policristalino, lo único que el primero será algo más pequeño que el segundo. 

A su vez, las placas solares fotovoltaicas están constituidas por otras pequeñas placas nombradas células. Estas células están conectadas entre si en serie y en paralelo. El número total de células y su tamaño, que están estandarizados, nos determinará la tensión y la potencia final de nuestra placa solar. 

Composición de la celda solar

Una celda solar típica tiene, aproximadamente, una superficie de 100 cm2 y produce 1,5 W de potencia con un voltaje de 0,5 V y una intensidad de 3 A. Para aprovechar la energía generada, las celdas se conectan en serie y en paralelo hasta alcanzar un valor de voltaje e intensidad deseados. Por esta razón encontramos que tienen 36 celdas los paneles de 12V, 72 celdas los paneles de 24V, y algunos paneles llamados paneles de conexión de red tienen 60 celdas y requieren reguladores especiales para usarlos y sacar el máximo rendimiento.

Placa de 12v con 36 células

Paneles de 36 células

Los paneles solares de 36 células son los más pequeños que se utilizan para instalaciones solares. Normalmente, tienen una tensión de 12v o 24v y un rango de potencia que va de 5 a 200W (vatios). Con esta combinación de células, se prioriza la tensión (voltaje) frente a la potencia (Watios), para poder asegurar la correcta carga de las baterías.

Paneles de 60 células

Utilizados, mayormente, en instalaciones conectadas a la red eléctrica, encontramos los paneles solares de 24v con 60 células. Estos paneles suelen tener potencias de salida altas, entre los 250 y más de 330W. Con 60 células, se prioriza la potencia (Watios) en lugar de la tensión (voltaje). También podemos usar paneles con 60 células en instalaciones que no estén conectadas a la red eléctrica general, para ello, tendremos que utilizar un regulador de carga tipo MPPT obligatoriamente. 

Paneles de 72 células

Los paneles fotovoltaicos de 72 células son empleados en medianas y grandes instalaciones solares. Acostumbran a ser de 24v y con potencias de más de 300W. Estos paneles son ideales para grandes instalaciones porque al ser los más grandes, se minimizan las conexiones y los componentes, reduciendo el mantenimiento. al igual que los paneles de 36 células, los paneles de 72 células priorizan la tensión (voltaje) frente a la potencia (Watios).

Pero no solo podemos encontrar placas solares de 12 o 24v, también encontramos paneles de distintos voltajes y potencias, como paneles de 1,5v (voltios) para proyectos educativos o DIY. Hay un gran abanico de voltajes con los que podemos comprar placas solares aunque suelen ser los de 12 y 24v los más empleados y estandarizados en instalaciones fotovoltaicas.

Placas solares fotovoltaicas inferiores a 12v

Las placas fotovoltaicas con voltajes inferiores a los 12v, muchas veces las encontraremos ya ensambladas en pequeños gadgets, con una pequeña pila recargable y con una función muy concretas; o directamente conectadas a algún tipo de motor. Pero esto no quiere decir que no se puedan encontrar sueltas para realizar tus propios proyectos o conectarlas en serie/paralelo para conseguir un voltaje y potencia que se ajuste a tus necesidades.

Comparativa de paneles solares de menos de 12v

Placas solares fotovoltaicas de 5v (USB)

Uno de los voltajes más comunes en este tipo de panel solar son los 5v. Dado que el voltaje de los dispositivos que se pueden conectar a un USB es de 5v, estos paneles son muy utilizados para hacer cargadores solares. De hecho, muchos paneles de 5v traen una salida USB para cargar dispositivos.

Placas solares fotovoltaicas 12v

Las placas solares fotovoltaicas de 12v son las más utilizadas en instalaciones fotovoltaicas de pequeño formato, y normalmente, vienen con una configuración de 36 células. Con 12v, es también, como encontraremos la mayoría de baterías e inversores y una amplia gama de pequeños aparatos.

Normalmente, los paneles fotovoltaicos nos darán voltajes superiores a 12v,  del rango de 13 a 18 voltios (si los medimos directamente con un tester o multímetro en la salida del panel). Esto se debe a que para cargar una batería de 12v se necesita un voltaje ligeramente superior. Este voltaje de más, está pensado para compensar la posible perdida de voltaje que se produce en los cables, y poder asegurar una buena tensión para cargar la batería.

Los rangos de potencia con que nos encontramos los paneles, varia desde los 5W (Watios), empleados en pequeños proyectos; hasta más de 100W usados en proyectos más grandes (como pueden ser instalaciones en caravanas, barcos o en remolques), si se necesita más potencia, siempre se pueden conectar varios paneles fotovoltaicos en serie y/o paralelo (como se hace con las baterías), para aumentar su tensión o potencia.

Comparativa de paneles solares de 12v

A continuación, encontrarás más información y análisis de placas fotovoltaicas de 12v:

Placas solares fotovoltaicas 24v

Otro de los voltajes más aplicados en instalaciones solares aisladas, son los 24v (voltios). Las placas solares fotovoltaicas de 24v suelen tener potencias más elevadas que las de 12v, y se usan en instalaciones medianas y grandes.

Las placas solares fotovoltaicas de 24v se dividen en dos grupos, dependiendo del número de células que las compongan. Así tenemos placas de 24v con 60 células y placas de 24v con 72 células.

Placas solares fotovoltaicas 24v con 60 células

Históricamente, las placas solares de 24v con 60 células son las que se han empleado en instalaciones fotovoltaicas conectadas a la red eléctrica. Estas instalaciones no usan acumuladores eléctricos, sino que se conectan las placas entre si en serie y/o paralelo, para luego acoplarlas directamente a un convertidor de corriente continua a corriente alterna (este tipo de instalaciones son las que se tienen que declarar y contratar contadores de luz específicos). Luego la electricidad generada y transformada en corriente alterna, se vuelca a la red eléctrica general.

Para usar las placas de 24v con 60 células en instalaciones aisladas de la red eléctrica (instalaciones de autoconsumo), necesitaremos un regulador de carga tipo MPPT. Estas placas, al priorizar la potencia (vatios) a la tensión (voltaje), no tienen suficiente tensión para cargar correctamente las baterías de 24v. Esta insuficiencia, solo es capaz de corregirla un regulador MPPT. 

Comparativa de placas solares fotovoltaicas 24v con 60 células

Puedes leer los análisis de paneles fotovoltaicos de 24v con 60 células aquí:

Placas solares fotovoltaicas 24v con 72 células

Con las placas solares fotovoltaicas de 24v con 72 células, podremos cargar sin problemas baterías de 24v. Este tipo de placa, al priorizar la tensión (voltaje) frente a la potencia (vatios), están pensadas para las instalaciones aisladas de la red eléctrica. Podremos usar reguladores tipo PWM o MPPT según el uso que hagamos de la instalación.

El precio de las placas fotovoltaicas de 24v con 72 células, es un poco más elevado que el de las placas con 60 células. Pero hay que tener en cuenta que las placas de 60 células necesitan obligatoriamente un regulador tipo MPPT y este es más caro que uno tipo PWM. Hay que valorar que tipo de placa y de regulador nos conviene más para nuestra instalación.

Comparativa de placas solares fotovoltaicas 24v con 72 células

Encontrarás análisis de paneles fotovoltaicos de 24v con 72 células aquí debajo:

Placas solares fotovoltaicas flexibles

Las placas solares flexibles (también llamados maleables) son módulos que se pueden doblar para adaptarse a la superficie a instalar. Este tipo de panel no tiene marco de aluminio ni vidrio de seguridad, por lo que puede adaptarse a cualquier entorno. Según sus materiales de soporte, distinguimos:

  • Placas solares con soporte de tela: Son fáciles de transportar y son los más utilizados porque se pueden plegar sin dañar los paneles. 
  • Placas sobre soportes plásticos: Tienen mayor resistencia que los módulos de tela y son ideales para soportar paneles fotovoltaicos. 
  • Placas semirrígidos: No se pueden doblar por completo, lo que dificulta el transporte, pero se adaptan perfectamente a la curvatura de la superficie (Cómo los techos de las furgonetas).

La mayor ventaja de este tipo de placas es que son mucho más ligeras que las tradicionales y se pueden transportar fácilmente sin ningún problema. Sin embargo, su principal desventaja es que son más caras que las de toda la vida.

Comparativa de placas solares flexibles 

Cosas a considerar antes de instalar paneles solares fotovoltaicos

Antes de involucrarte un proyecto fotovoltaico, te recomendamos que consideres algunos puntos clave para lograr el rendimiento esperado de la instalación.

Posición

El panel se suele colocar en una posición fija y no suele modificarse, por lo que el mantenimiento del panel es prácticamente nulo. Sin embargo, el polvo, la suciedad, las hojas, etc. reducirán la productividad del sistema, por lo que es necesario mantenerlos limpios. Por tanto, si nos encontramos en zonas rurales o marinas, recomendamos realizar inspecciones periódicas más frecuentes del sistema.

Colocación de los paneles

El principal aspecto a considerar a la hora de instalar paneles solares es que la orientación de los paneles fotovoltaicos debe ser hacia el sur, y la inclinación depende de la latitud y uso de los equipos instalados. Por otro lado, esta colocación se puede hacer en diferentes superficies, siempre y cuando sigamos la inclinación y dirección correctas, todas serán igualmente buenas, pues si la dirección no es la ideal o nuestra inclinación no es alta, tendremos un cierta pérdida.

Otro punto a considerar es la presencia de sombras en los paneles solares. Incluso si hay sombras solo en el panel o en un área pequeña, el rendimiento se reducirá considerablemente. Si la instalación consta de paneles conectados en serie, al afectar a un panel, afectaremos a toda la serie, por lo que es muy importante que no haya sombra dentro del campo fotovoltaico.

Por ello, se recomienda estudiar en detalle la colocación de los paneles y comprobar que no se verán afectados por las sombras de árboles, chimeneas, edificios, etc. Una vez completada la instalación, si nos encontramos con un problema de este tipo, la solución es difícil y costosa.

Estructuras de montaje

Debemos asegurarnos de que el sistema a adquirir tenga la estructura requerida para la ubicación seleccionada. Dependiendo del lugar de colocación, existen muchos tipos de estructuras que se utilizan para fijar los paneles: techos planos, techos ondulados o paneles sándwich inclinados, estructuras elevadas, techos de tejas, techos metálicos o embarcaciones. Todas las ubicaciones cuentan con una estructura adecuada para su correcta fijación. 

Fijar la estructura a una superficie estable y segura es otro punto a considerar, pues recordamos que la instalación de paneles solares se realiza al aire libre, expuestos a fuertes vientos, tormentas y las condiciones atmosféricas más duras.

Amortización de las placas solares

A medio y largo plazo, los paneles solares (en la mayoría de los casos) son una opción muy rentable. El aspecto que determina la rentabilidad de un sistema de autoconsumo es el período de recuperación, es decir, cuánto tiempo te llevará recuperar la inversión inicial requerida para instalar y poner en marcha el sistema.

Para determinar el período de amortización de la instalación de paneles solares, debemos considerar dos factores:

  1. El ahorro anual que obtendremos
  2. La inversión inicial de la instalación

Con estos dos datos podemos hablar de amortización real cuando el ahorro es igual al precio que tenemos que pagar al principio. A partir de ese momento, podemos decir que nuestra instalación es rentable, porque la vida útil restante solo nos traerá un beneficio neto.

Ejemplo:

Coste inicial = 1600€

 

Ahorro anual estimado = 220€

 

Tiempo de amortización = 1600€ / 220€ = 7,3 años

Combinar paneles solares con otras fuentes de energía

Utilizar otras fuentes de energías cómo la eólica, para complementar, apoyar o trabajar junto a los paneles solares fotovoltaicos, es excelente idea que mejorará el rendimiento de tu instalación  de autoconsumo. De esta manera, ambos sistemas se ayudan aprovechando distintas energías renovables.

Si empleas dos fuentes de energías distintas en tu instalación, esta será más eficiente, versátil y autosuficiente, lo que hará que nunca te quedes sin electricidad.

Dispositivos con paneles solares

En la actualidad, existen dispositivos que incorporan uno o varios paneles solares fotovoltaicos listos para ser usados. Estos dispositivos se valen de los paneles solares para autoabastecerse y así poder funcionar de una forma autónoma. En algunos casos también nos servirán como fuentes de electricidad cuando no tengamos un enchufe cerca.

En la siguiente lista puedes ver con más detalle estos dispositivos, además de encontrar toda la información relacionada: 

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