Calculo de paneles solares

1. PANEL SOLAR
Un panel solar(omódulosolar)esundispositivoque aprovechalaenergíade laradiaciónsolar.El término
comprende a los colectores solares utilizados para producir agua caliente (usualmente doméstica)
mediante energíasolartérmicaya lospanelesfotovoltaicosutilizadosparagenerarelectricidadmediante
energía solar fotovoltaica.
Colector solar térmico
Un calentadorsolarde agua usa la energíadel sol para calentarun líquido,el cual transfiereel calorhacia
un depósitoacumuladorde calor.En una casa, por ejemplo,el aguacaliente sanitariapuede calentarsey
almacenarse en un depósito de agua caliente.
Los paneles tienen una placa receptora y conductos, adheridos a ésta, por los que circula líquido. Esta
placa está generalmente recubierta con una capa selectiva de color negro. El líquido calentado es
bombeadohaciaunaparatointercambiadorde energíadondecede el caloryluegocirculade vueltahacia
el panel para ser recalentado. Es una manera simple y efectiva de aprovechar la energía solar.

2. Panel solar fotovoltaico
Los panelesfotovoltaicos:estánformadospornumerosasceldasque conviertenlaluzenelectricidad.Las
celdasa vecessonllamadascélulasfotovoltaicas,del griego"fotos",luz.Estasceldasdependendel efecto
fotovoltaico por el que la energía lumínica produce cargas positiva y negativa en dos semiconductores
próximos de diferente tipo, produciendo así un campo eléctrico capaz de generar una corriente.
Losmaterialesparaceldassolaressuelensersiliciocristalinooarseniurode galio.Loscristalesde arseniuro
de galio se fabrican especialmente para uso fotovoltaico, mientras que los cristales de silicio están
disponibles en lingotes normalizados, más baratos, producidos principalmente para el consumo de la
industria microelectrónica. El silicio policristalino tiene una menor eficacia de conversión, pero también
menor coste.
Cuandose exponealuzsolardirecta,unaceldade siliciode6cmde diámetropuedeproducirunacorriente
de alrededor 0,5 amperios a 0,5 voltios (equivalente a un promedio de 90 W/m², en un campo de

3. normalmente 50-150 W/m²,dependiendodel brillosolary la eficienciade lacelda).El arseniurode galio
es más eficaz que el silicio, pero también más costoso.
Las célulasde siliciomásempleadasenlospanelesfotovoltaicosse pueden dividiren tres subcategorías:
 Lascélulasde siliciomonocristalinoestánconstituidasporunúnicocristal desilicio.Estetipodecélulas
presenta un color azul oscuro uniforme.
 Las célulasde silicio policristalino(tambiénllamadomulticristalino) estánconstituidasporunconjunto
de cristales de silicio, lo que explica que su rendimiento sea algo inferior al de las células
monocristalinas. Se caracterizan por un color azul más intenso.
 Las células de silicioamorfo.Sonmenoseficientesquelascélulasde siliciocristalinoperotambiénmás
barato. Este tipode célulases,por ejemplo,el que se empleaenaplicacionessolarescomorelojeso
calculadoras.
Los lingotes cristalinos se cortan en discos finos como una oblea, pulidos para eliminar posibles daños
causados por el corte. Se introducen dopantes (impurezas añadidas para modificar las propiedades
conductoras) enlas obleas,yse depositanconductoresmetálicosencadasuperficie:unafinarejillaenel
lado donde da la luzsolar y usualmente unahojaplana en el otro. Los panelessolaresse construyencon
estas celdas agrupadas en forma apropiada. Para protegerlos de daños, causados por radiación o por el
manejo de éstos, en la superficie frontal se los cubre con una cubierta de vidrio y se pegan sobre un
sustrato(el cual puede serun panel rígido o una manta blanda).Se hacen conexioneseléctricasenserie-
paraleloparafijarel voltajetotal de salida.El pegamentoyel sustratodebenserconductorestérmicos,ya
que las celdasse calientanal absorber la energíainfrarrojaque no se convierte enelectricidad.Debidoa
que el calentamiento de las celdas reduce la eficacia de operación es deseable minimizarlo. Los
ensamblajes resultantes se llaman paneles solares o grupos solares.

4. Uso de la energía
Debensu aparicióna la industriaaeroespacial,yse han convertidoenel mediomás fiable de suministrar
energíaeléctricaa un satélite oa una sondaen lasórbitas interioresdel SistemaSolar,graciasa la mayor
irradiación solar sin el impedimento de la atmósfera y a su alta relación potencia a peso.
En el ámbitoterrestre,estetipode energíase usaparaalimentarinnumerablesaparatosautónomos,para
abastecerrefugiosocasasaisladasde la redeléctricayparaproducirelectricidadagranescalaa travésde
redes de distribución. Debido a la creciente demanda de energías renovables, la fabricación de células
solares e instalaciones fotovoltaicas ha avanzado considerablemente en los últimos años.
Los paneles fotovoltaicos de este yate pueden cargar unas baterías de 12 V hasta a 9 amperios.

5. Entre los años 2001 y 2012 se ha producido un
crecimientoexponencial de laproducciónde energía
fotovoltaica,doblándose aproximadamente cadados
años. Si esta tendencia continúa, la energía
fotovoltaica cubriría el 10% del consumo energético
mundial en 2018, alcanzando una producción
aproximada de 2.200 TWh,6 y podría llegar a
proporcionarel 100% de lasnecesidadesenergéticas
actuales en torno al año 2027.
Experimentalmente también han sido usados
para dar energía a vehículos solares, por
ejemplo en el World Solar Challenge a través
de Australia o la Carrera Solar Atacama en
América.Muchosbarcosy vehículosterrestres
los usan para cargar sus baterías de forma
autónoma, lejos de la red eléctrica.
Programasde incentivoseconómicos,primero,
y posteriormente sistemas de autoconsumo
fotovoltaico y balance neto sin subsidios, han
apoyadola instalaciónde lafotovoltaicaenun
gran número de países, contribuyendo a evitar la emisión de una mayor cantidad de gases de efecto
invernadero.