Ahorre dinero con energía solar : Tecnología de energía solar 101

Una mirada rápida a la historia de la energía solar

Bell Labs creó la primera celda fotovoltaica de silicio en 1954.

Aunque anteriormente la energía solar se había capturado y convertido en energía utilizable a través de diferentes métodos, no fue hasta 1954 que la energía solar se convirtió en una fuente viable de electricidad para alimentar dispositivos durante períodos prolongados.

Las primeras células solares convirtieron la radiación solar en electricidad con una eficiencia del 4%; en comparación, muchos paneles solares ampliamente disponibles en la actualidad pueden convertir la luz solar en energía solar con una eficiencia del 20%, un número que aumenta constantemente.

Aunque la aceptación de la energía solar fue lenta al principio, varios incentivos y políticas estatales y federales contribuyeron a reducir el costo de los paneles solares lo suficiente como para hacerlos más aceptados.

Los accesorios de techo sirven como base de cualquier panel solar.

Hay varios tipos y estilos de accesorios solares, cada uno diseñado para un material de techo específico.

El material para techos más común son las tejas de asfalto compuesto.

Los productos de fijación para techos de tejas de diferente composición sirven tanto como anclaje estructural como como tapajuntas impermeable.

Estos productos "integrados" ayudan a reducir el tiempo y el costo asociados con la instalación de accesorios de techo.

Los techos de tejas y pizarra, por otro lado, necesitan productos más complejos y procedimientos de instalación que requieren mucho tiempo.

Estas dificultades se ven agravadas por el hecho de que las baldosas son delicadas y pueden agrietarse si no se manipulan correctamente.

Al aceptar ofertas de instaladores solares, los propietarios con estos tipos de techos deben esperar pagar un poco más.

Además, es mejor discutir de antemano cómo el instalador pretende evitar o reemplazar las baldosas dañadas.

Lo que necesita saber sobre la tecnología de energía solar 101

La energía solar es una fuente de energía limpia y más barata que puede ser una buena alternativa al impredecible servicio de su empresa de servicios públicos local.

Con el panel solar, puede respaldar su energía desde fallas en el equipo hasta desastres naturales y ser la única casa en su vecindario con las luces encendidas.

Con un sistema de energía solar, puede reducir su dependencia de la red eléctrica tradicional mientras genera ahorros de energía mensuales que reducen su factura de electricidad mensual.

Los paneles solares absorben los rayos del sol en su techo, que está hecho de células solares.

La electricidad producida por esos rayos pasa a través de su inversor, un componente de su sistema que convierte la energía recibida por sus paneles en energía en su hogar.

Si su sistema de techo produce más energía de la que puede usar, puede almacenarlo con baterías solares para su uso posterior, como por la noche o cuando está nublado, para que nunca se quede en la oscuridad.

La mayoría de los paneles solares tienen una vida útil de 25 a 30 años.

Sin embargo, los paneles solares pierden su capacidad de absorber la luz solar con el tiempo.

Entonces, si bien indudablemente seguirán funcionando después de algunas décadas, lo harán a menor capacidad y con menos eficiencia a medida que pase el tiempo.

La vida útil especificada por el fabricante del panel solar indica cuándo la capacidad del panel se deteriorará hasta el punto en que ya no es eficiente.

¿Conectado o Fuera de la Red?

Otra consideración será si desea permanecer conectado a la red eléctrica de su compañía de energía como fuente de energía de respaldo o utilizar la energía solar por completo.

Estar completamente fuera de la red requeriría el almacenamiento de la batería solar cuando no hay suficiente energía solar disponible.

Cuando su sistema conectado a la red esté nublado o de noche, obtendrá su energía de la red y pagará los precios de la energía de la red.

Los sistemas de energía solar fuera de la red extraerán energía del almacenamiento de la batería para mantener las luces encendidas y una transición perfecta del día a la noche.

Aquí hay un desglose de los sistemas de energía solar dentro y fuera de la red:

Sistema de energía solar en red

Los paneles fotovoltaicos (PV) están conectados a la red pública.

Durante el día, los módulos solares proporcionan electricidad a su hogar.

La matriz solar se puede instalar en el techo o en el suelo.

Antes de invertir en un sistema solar conectado a la red, debe averiguar qué tamaño de matriz necesitará para cumplir con todos los requisitos de energía de su hogar.

Los módulos fotovoltaicos se conectan a un inversor durante la instalación del panel solar.

Hay varios tipos de inversores solares en el mercado, pero todos hacen lo mismo: convierten la electricidad de corriente continua (CC) del sol en corriente alterna (CA), que se requiere para alimentar la mayoría de los electrodomésticos.

Cuando sus necesidades energéticas superan lo que pueden proporcionar sus paneles, como por la noche o en días nublados, la red eléctrica suministra electricidad a su hogar.

Si su matriz solar genera más electricidad de la que necesita, se envía a la red eléctrica como corriente alterna (CA) para alimentar otros hogares o negocios.

Los propietarios de viviendas en jurisdicciones de medición neta en los Estados Unidos reciben un crédito en la factura por el excedente.

Las personas elegibles para la medición neta pueden recibir tarifas minoristas o mayoristas, según el lugar donde vivan.

Más tarde, cuando su matriz solar no genera suficiente energía para satisfacer la demanda, los propietarios "canjean" sus créditos mediante el uso de la red eléctrica.

Las compañías eléctricas en algunas áreas pueden cobrar tarifas más altas durante los períodos de máxima demanda.

Los propietarios de viviendas que tienen energía solar pueden mitigar el impacto de los costos más altos durante la demanda máxima durante el día porque sus paneles solares compensan la necesidad de electricidad de los servicios públicos.

Sin embargo, los cortes de energía también hacen que su campo fotovoltaico se apague porque está conectado a la red.

Esto protege a los electricistas que reparan las líneas de transmisión de lesiones o la muerte por el voltaje vivo enviado por sus paneles.

Sistema de energía solar fuera de la red

Los aficionados al bricolaje y aquellos que buscan una total independencia energética pueden optar por un panel solar independiente.

Este sistema aislado no está vinculado a la red eléctrica.

La conexión a la red también es apropiada para las personas que viven en áreas remotas lejos de las líneas eléctricas porque el costo de instalar cables de transmisión y distribución es prohibitivamente caro en comparación.

La energía solar fuera de la red también es ideal para personas que tienen necesidades específicas de instalación eléctrica, como en un granero, cobertizo de herramientas, cerca, RV, bote o cabina.

Dado que los sistemas independientes no están conectados a la red, la energía solar capturada por sus células fotovoltaicas y almacenada en baterías es todo lo que tiene para obtener energía.

A menos, por supuesto, que tenga otra fuente de energía renovable o un generador de combustible fósil.

Algunos propietarios sin conexión a la red prefieren combinar energía solar y eólica instalando turbinas eólicas residenciales.

La lógica es que cuando hay nubes que reducen la producción solar, es probable que el viento tome el relevo.

Las personas que estén considerando la energía solar fuera de la red deben calcular sus requisitos de energía durante un período específico (a menudo, al menos varios días).

Si no lo hace, podría quedarse sin energía durante un período prolongado, y no hay una red que lo salve.

Por supuesto, la ventaja de la energía solar fuera de la red es que nunca recibe una factura de electricidad.

Hay varias calculadoras en línea disponibles para ayudarlo a determinar cuánta electricidad necesitará para alimentar todos los electrodomésticos que desea usar.

La cantidad total determina el tamaño de su paquete de baterías (si decide usar uno).

Un paquete de baterías es simplemente una colección de baterías interconectadas.

La batería puede resultar costosa.

En 2020, los consumidores pagarán entre $ 400 y $ 750 por kWh, aunque el costo total de las marcas de la más alta calidad podría ser mucho mayor.

Otra forma de verlo es que las baterías solares cuestan típicamente entre $ 200 y $ 2,000 por unidad, dependiendo de su capacidad para almacenar energía.

Un paquete de baterías fuera de la red habitual podría incluir 12 baterías.

La mayoría de las empresas venden kits de paneles solares fuera de la red que incluyen todo lo que necesita para configurar su propio sistema fuera de la red.

Se requiere un controlador de carga para sistemas fuera de la red.

El controlador de carga, que se encuentra entre los módulos fotovoltaicos y el paquete de baterías, es un componente esencial de los sistemas fuera de la red.

El controlador de carga protege la batería de diversas formas.

Primero, para evitar la sobrecarga, este dispositivo limita la cantidad y la tasa de carga que reciben sus baterías durante el día.

También evita que las baterías se descarguen hacia los paneles durante la noche.

Finalmente, un controlador de carga tiene una desconexión de bajo voltaje.

Esto significa que cuando la batería está casi vacía, el controlador apaga la alimentación de sus electrodomésticos.

Los volverá a encender después de que se hayan recargado.

Esta característica protege sus baterías de los daños causados por el drenaje excesivo.

En el mercado actual, existen dos tipos de controladores de carga: PWM y MPPT.

El mejor para usted está determinado por el voltaje de su matriz fotovoltaica, su carga y el voltaje de su paquete de baterías.

En la mayoría de las aplicaciones solares fuera de la red, donde los módulos fotovoltaicos tienen un voltaje considerablemente más alto que el paquete de baterías, el controlador MPPT es la mejor opción.

Debido al gran tamaño requerido para alimentar una casa completa durante unos días, semanas o incluso meses, el costo de un sistema solar fuera de la red es frecuentemente astronómico, alcanzando fácilmente los $ 50,000 o más.

Podría ser mucho menos si realiza una investigación exhaustiva para obtener los mejores precios y lo instala usted mismo.

Los costos iniciales están disminuyendo a medida que avanza la tecnología fotovoltaica y de baterías.

Los créditos fiscales federales y estatales también están disponibles para proyectos solares residenciales fuera de la red.

Debido a que todas las baterías se cargan únicamente con energía renovable, también son elegibles para créditos fiscales.

Sin embargo, si a veces carga su paquete de baterías con un generador de respaldo que funciona con combustibles fósiles, no podrá recibir el crédito completo por la inversión en baterías.

Sistema de energía solar híbrido

Un sistema híbrido es cuando sus paneles solares permanecen conectados a las líneas eléctricas de la red y tienen un sistema de batería de respaldo para almacenar el exceso de energía.

La energía absorbida por los paneles solares del sol se convierte en electricidad utilizable mediante un inversor.

Luego, la electricidad se envía a su hogar, su batería o la red.

La ventaja de un sistema solar híbrido es que siempre tendrá energía, pase lo que pase.

El exceso de energía generada por sus paneles solares (pero no utilizada por su hogar) se almacena en una batería de respaldo.

Cuando el sol no brilla, esta batería lo mantendrá activo durante la noche, cortes del sistema y mal tiempo.

Si usa toda la energía de su batería en un sistema solar híbrido, puede extraer energía de la red eléctrica.

Un sistema solar híbrido funciona dirigiendo la energía solar a su inversor, dirigiendo la energía a su hogar.

El exceso de energía que no se utiliza para alimentar su hogar se almacena en la batería de su hogar.

Cuando sus paneles solares no generan electricidad, esta batería puede proporcionar energía a su hogar.

Si aún queda energía después de todos estos pasos, se envía a la red.

Monitoreo del rendimiento solar

El monitoreo solar es una de las consideraciones principales cuando se utiliza la energía solar porque proporciona información sobre qué tan bien se está rastreando su producción de energía solar.

El control de la electricidad producida por el sistema de energía solar garantiza que sus paneles solares estén en buen estado de funcionamiento.

Con esta supervisión instalada, puede determinar si sus paneles funcionan de manera eficiente y generan el mejor resultado posible, como se indicó cuando compró el sistema.

El aspecto más importante de todo esto es que obtendrá una buena idea de cuánto dinero está ahorrando en facturas de electricidad y cuál será su ROI por comprar y usar su sistema de energía solar.

En el caso poco probable de que note que su sistema no está funcionando tan bien como debería, el sistema de monitoreo solar puede identificar los problemas que están causando que su sistema de energía solar no funcione tan bien como debería y ayudarlo a resolver rápidamente un problema.

, ya sea llamando a un ingeniero solar capacitado o simplemente limpiando los paneles solares de cualquier polvo.

El sistema de monitoreo solar ideal le proporcionará datos en tiempo real sobre los diversos aspectos del funcionamiento de su sistema solar, como la configuración del hardware, la eficiencia, el uso a largo plazo y más.

La supervisión de la generación, el consumo y el rendimiento de la energía solar se puede realizar de diversas formas:

Conexión directa a PC

El inversor se conecta a una PC mediante un dispositivo Bluetooth o un cable CAT5 en este método.

Puede obtener un software de monitoreo gratuito en el sitio web del fabricante del inversor.

Este método tiene la ventaja de la adquisición de datos y es uno de los métodos de monitorización solar más asequibles.

Uso de dispositivos móviles

Ahora puede monitorear su sistema solar desde su teléfono inteligente, gracias a los avances en la tecnología.

Debido a que la mayoría de los inversores admiten la integración de Bluetooth, puede conectarlo a su dispositivo móvil y rastrearlo desde allí.

Este método le permite monitorear de forma remota su sistema de energía y la configuración del control central para crear perfiles de usuario personalizados.

La monitorización inalámbrica de la energía solar es posible con el sistema.

Además, dependiendo de su configuración, puede ver los datos de forma remota a través de conexiones a Internet o mensajes de texto SMS.

Unidad de visualización de monitorización

Históricamente, este fue el método principal y único de monitorear su sistema solar.

El método implica recopilar datos de uno o más inversores combinados y mostrarlos en una unidad de visualización.

Los datos se recopilan utilizando unidades Bluetooth o el cable CAT5.

Monitoreo basado en Internet

Este método envía datos de generación de energía a un enrutador y los pone a disposición en Internet.

Entonces se puede acceder fácilmente a la información porque cada usuario tiene un sitio web dedicado protegido con contraseña.

Una ventaja de este método es que puede acceder a estos datos de forma remota en cualquier momento.

Uso de funciones de visualización de datos históricos

La generación actual de unidades de monitoreo solar permite una interconexión simple con varios sistemas de almacenamiento de datos.

Como resultado, el sistema le permite ver los datos históricos de rendimiento de su sistema.

Como resultado, puede comprender mejor sus hábitos de uso e identificar áreas de mejora.

Garantías solares

Las garantías de los paneles solares aseguran su inversión y son un componente esencial de cualquier instalación solar.

Existen varios tipos de garantías que protegen sus paneles.

Comprender las diferencias entre ellos y qué productos tienen las mejores garantías es fundamental para garantizar que obtenga la mejor oferta para su sistema de energía solar.

Si instala un sistema fotovoltaico solar para su hogar o negocio, lo más probable es que sus paneles funcionen sin problemas durante décadas.

Sin embargo, los problemas del panel solar ocurren ocasionalmente, por lo que si tiene un problema con un panel solar después de que se haya instalado, debe comprender que el resto de su sistema no quedará inoperativo.

Un panel solar generalmente viene con dos tipos de garantías: la garantía de eficiencia y la garantía del equipo.

La garantía de eficiencia de un panel solar garantiza el 90% de rendimiento después de 10 años y el 80% de rendimiento después de 25 años.

Por otro lado, la garantía del producto se centra en la artesanía del producto y le garantiza un mínimo de 25 años.

La mayoría de los fabricantes ofrecerán garantías o garantías limitadas sobre algunos o todos los componentes de su sistema de energía solar.

Si una empresa está dispuesta a respaldar un producto durante varias décadas, suele ser una señal de alta calidad.

Su sistema podría durar 25 años o más si elige el equipo y los paneles solares de calidad adecuados y tiene un instalador competente para ayudarlo a mejorar su rendimiento.

Evaluar y comparar la cobertura de la garantía del producto de los fabricantes de paneles puede ayudar a garantizar que se satisfagan sus necesidades de servicio y soporte si surge un problema con el panel solar.

Las garantías de los productos de los fabricantes son, por tanto, un complemento importante de otros factores a la hora de evaluar los detalles de rendimiento de un fabricante de paneles y sus prácticas comerciales.

Si un panel solar falla, el fabricante le enviará un panel de reemplazo y, en algunos casos, incluso pagará el envío y la mano de obra para reemplazarlo.