Energía solar fuera de la red : ¿Cuánta energía produce un panel solar? - Obtén energía gratis

Salida de energía solar

Los propietarios potenciales de paneles solares casi siempre tienen una idea de cuánta energía quieren generar.

Quizás sea el 100% de las necesidades de energía de su hogar o solo el 50%, pero varios factores afectan las capacidades de generación de energía de los paneles solares.

Los paneles solares se han utilizado durante décadas para generar energía a partir de la luz solar.

La tecnología de los paneles solares ha avanzado rápidamente en las últimas décadas, lo que se traduce en una mayor eficiencia y menores costos.

Con el costo de la energía solar cayendo año tras año, se está volviendo mucho más factible para los propietarios de viviendas y negocios instalar paneles solares en su propiedad.

Los paneles solares funcionan permitiendo que las partículas de luz conocidas como fotones saquen electrones de sus núcleos moleculares.

Cuando esto sucede, se crea un flujo de electricidad, que luego se aprovecha y se almacena como energía eléctrica.

Todo esto ocurre cuando la luz incide en un dispositivo conocido como célula fotovoltaica.

Los paneles solares están formados por cientos o miles de estas células, y una matriz solar comprende varios paneles solares.

Estos arreglos están vinculados a la red eléctrica existente, lo que permite que la energía generada se dirija correctamente.

Para representar realmente cuánta electricidad puede generar un panel solar, primero debe considerar el tipo de tecnología de panel utilizada.

Si encontrara un proveedor de energía solar y revisara sus productos, lo más probable es que se encontrara con dos tipos de paneles solares: policristalinos frente a monocristalinos.

Cuando hablamos de generación de energía solar, simplemente nos referimos a la cantidad de energía (en Watts) que se obtiene al convertir la luz solar en electricidad.

La conversión se puede lograr mediante energía fotovoltaica, energía solar concentrada o una combinación de ambas.

La pregunta de cuánta energía produce un panel solar se plantea con frecuencia.

Mucha gente todavía no está segura de cuánta energía producen sus paneles solares.

Aunque siempre está indicado en los paneles, y siempre puedes consultar.

También es fundamental comprender cómo se llegó a esa cifra.

La generación de energía solar no es un componente distinto.

Más bien, es el resultado de una combinación de varios factores y elementos.

La energía producida por las células fotovoltaicas después de convertir la energía solar se conoce como electricidad de panel solar.

Factores que influyen en la cantidad de energía producida por un panel solar

La clasificación de Eficiencia del panel solar determina cuánta luz solar que incide en un panel se convierte en electricidad.

La alta eficiencia no implica superioridad; simplemente significa que la matriz solar ocupa menos espacio.

A menos que los paneles solares se encuentren en un espacio inusualmente pequeño, la eficiencia no suele ser una preocupación importante.

El índice de eficiencia habitual del panel solar oscila entre el 14 y el 18 por ciento.

Puede que no parezca mucho, pero este promedio generará suficiente energía con el espacio normal del techo.

Aparte de la eficiencia y el tamaño de sus paneles solares, otros factores influyen en la cantidad de energía que producen sus paneles solares.

Vivir en Arizona lo expondrá a más radiación solar que vivir en el Medio Oeste.

Las variaciones climáticas y estacionales también tienen un impacto en la producción de energía solar.

El ángulo del sol al panel solar varía según la hora del día y la temporada.

Los días nublados y lluviosos también reducen la eficiencia de la recolección de luz solar.

Saber cómo cada uno de estos factores afecta la generación de energía puede permitirnos determinar cuánta energía puede generar cada panel solar:

Tamaño de los paneles solares

El primer y más evidente factor que influye en la electricidad generada es el tamaño del panel solar.

Según la lógica básica, cuanto más grande es el panel solar, más luz solar puede absorber y, por lo tanto, más energía generada.

Cuando examine un panel solar de cerca, se dará cuenta de que está dividido en múltiples paneles / celdas pequeñas conectadas por cables.

Estas pequeñas celdas funcionan como paneles separados en los que se convierte la energía.

Por otro lado, los cables sirven como conductos para que la electricidad llegue a una caja de conexiones.

Como resultado, cuantas más células hay en un panel solar, más energía genera.

Esto se reduce al hecho de que, mientras otros factores permanecen constantes, cuanto más grande es el panel, mayor es la cantidad de energía solar convertida.

Cantidad de luz solar

Este debería ser evidente.

Cuanta más luz solar hay, más radiación solar absorben los paneles, lo que resulta en una mayor producción de energía.

Para responder a la pregunta de cuánta energía produce un panel solar, debe considerar cómo la intensidad y la duración de la luz solar afectan la producción.

Los paneles solares pueden absorber la radiación del sol y convertirla en energía eléctrica.

Por lo tanto, si no hay luz solar, los paneles solares no producirán nada.

Es por eso que, en lugar de instalar paneles solares dentro de las casas, debe instalarlos en los tejados donde puedan recibir la luz solar directa.

Mientras que los paneles solares pueden absorber la radiación solar incluso cuando las nubes cubren el sol, es preferible que reciban luz solar directa.

La sombra puede ser un enemigo de la energía solar.

Debido a la forma en que están diseñados los paneles solares, incluso una pequeña cantidad de sombra en un panel puede hacer que todos los demás paneles dejen de producir energía solar.

Las células solares están conectadas en serie y funcionarán al nivel actual de la célula más débil; si una celda solar está sombreada, la salida de todas las demás celdas se verá afectada.

Al decidir dónde colocar sus paneles solares, realice un análisis de sombreado para asegurarse de que no caigan sombras sobre el conjunto de paneles solares durante las horas pico de luz solar.

Esto puede requerir la eliminación de algunos árboles.

Temperatura

Las altas temperaturas pueden reducir significativamente la potencia de salida de un panel solar.

Las temperaturas más altas aumentan la conductividad del semiconductor, lo que hace que las cargas dentro del material se equilibren, reduciendo la magnitud del campo eléctrico, inhibiendo la separación de cargas y disminuyendo el voltaje a través de la celda.

El calor puede reducir la producción entre un 10% y un 25%, dependiendo de dónde se encuentre.

Hay algunas opciones para hacer frente a las altas temperaturas en el entorno construido.

Instale paneles solares en un sistema de montaje a unos centímetros del techo para permitir la circulación de aire, lo que ayudará a enfriarlos.

Utilice paneles solares diseñados para una mayor eficiencia en climas más cálidos.

Para minimizar la absorción de calor, asegúrese de que los paneles estén hechos de materiales de colores claros.

Los inversores y combinadores se pueden reubicar detrás de la matriz en el área sombreada.

Material de los paneles solares

Otro factor vital que influye en la energía producida por un panel solar es el material utilizado para hacer el panel.

Los paneles solares son fabricados por varias empresas utilizando una variedad de materiales, cada uno con un nivel de eficiencia diferente.

Debido a las diferentes eficiencias de estos materiales, algunos paneles pueden generar más energía que otros a pesar de tener el mismo tamaño y estar expuestos a la misma cantidad de luz solar.

Los paneles solares vienen en una variedad de materiales, pero los dos más comunes son los paneles de células monocristalinas y los paneles de células de silicio policristalino.

Los paneles monocristalinos son muy eficientes, pero sus costos de producción son altos, lo que los hace costosos de adquirir.

Por otro lado, los paneles de celdas de polisilicio son significativamente menos costosos, aunque son menos eficientes y generan más desechos.

Colocación de paneles solares

La ubicación de los paneles en su techo también puede tener un impacto significativo en la producción.

La mejor dirección para colocar los paneles es la orientación sur, seguida por el oeste y luego por el este.

Los techos orientados al norte pueden proporcionar suficiente producción en algunos casos para que valga la pena instalar paneles, pero no siempre se recomiendan los ángulos orientados al norte.

Si bien no puede regular la cantidad de espacio en el techo disponible para cada posición angular, puede ser inteligente en la forma en que usa el espacio disponible en el techo para maximizar la salida de sus paneles solares.

La inclinación de sus paneles solares también puede afectar el rendimiento general de su panel.

Dado que el sol está más alto en verano y más bajo en invierno, preferiblemente debería poder ajustar la inclinación de sus paneles todos los años.

Los sistemas que rastrean el sol, por otro lado, son más costosos y requieren mantenimiento debido a la presencia de partes móviles.

Cada sistema de inclinación fija tiene un ángulo óptimo en el que aprovechará al máximo cada temporada, y aunque unos pocos grados pueden no marcar una diferencia significativa en la eficiencia en un solo año, la diferencia durante la vida útil del sistema podría ser mucho mayor.

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Latitud

Latitude también tiene un impacto significativo en la producción de sistemas solares.

Debido a la inclinación de la tierra cuando gira sobre su eje, los paneles solares instalados en latitudes más altas producirán menos unidades durante el año.

Un propietario en el noreste de Estados Unidos que usa energía solar necesitará un panel solar más grande para compensar su factura que un propietario en el suroeste.

No hay mucho que pueda hacer para mejorar el rendimiento de sus paneles solares con respecto a la latitud, a menos que esté dispuesto a reubicarse, aparte de planificar la producción y el tamaño reducidos de manera adecuada.

¿Cómo afecta el clima a la producción de energía de los paneles solares?

El clima también puede tener un impacto significativo en el rendimiento de un sistema.

Por ejemplo, es una creencia generalizada que los paneles generan menos en ambientes fríos.

De hecho, lo contrario es cierto.

El calor es enemigo de la eficiencia, y los entornos fríos pueden ayudar a evitar que los sistemas solares se sobrecalienten y pierdan eficiencia.

La nieve también es reflectante y concentra la luz solar, lo que aumenta la irradiancia general.

Siempre que evite que la nieve entierre sus paneles, el ambiente frío beneficiará significativamente a su sistema.

Al construir un sistema solar para satisfacer sus necesidades energéticas, es fundamental comprender cómo afectará su clima a su sistema de una temporada a otra.

Si compra un panel solar de 100 W que funciona al 25%, puede esperar generar 25 W en un día claro y soleado entre finales de la primavera y principios del otoño.

En días nublados y en invierno, es probable que el clima reduzca esta cantidad porque la luz solar es menos intensa y hay menos horas de luz al día.

Al determinar el tamaño de un panel o panel solar requerido para una aplicación específica, debe basar sus cálculos en un panel que funcione al 70% de eficiencia durante 5 horas al día; esto asegura que pueda producir la energía necesaria durante todo el año.

Cualquier cosa que se interponga en el camino de sus paneles y el sol, ya sea que esté nublado en el cielo, niebla en el suelo o la sombra de un árbol cercano, minimiza la cantidad de energía solar que genera su sistema.

Sin embargo, al igual que puede quemarse con el sol en los días nublados, es posible que sus paneles sigan generando energía, dependiendo de la densidad de la capa de nubes.

Según la frecuencia con la que las nubes pasan sobre su sistema, su producción puede caer entre un 10% y un 25% en un día parcialmente nublado.

Sin embargo, un efecto conocido como el efecto "borde de la nube" puede realmente amplificar el rayo de sol, lo que resulta en un aumento de corta duración en la generación de energía.

Cuando los cúmulos esponjosos pasan frente al sol, los bordes tenues actúan como una lupa, lo que da como resultado un haz de luz solar más fuerte que golpea los paneles.

¿Funcionarán los paneles solares con lluvia y nieve?

Si bien la lluvia en sí no afectará a los paneles, lo más probable es que las nubes de lluvia reduzcan su producción.

Por otro lado, la lluvia ocasional puede ser beneficiosa para la salida de sus paneles solares, ya que es una forma segura y sin complicaciones de limpiar sus paneles.

Las tormentas continuas evitan que una capa de suciedad o polvo cubra los paneles y bloquee la luz, reduciendo potencialmente la salida.

Aunque todavía no es una opción ampliamente disponible, los científicos están trabajando en un nuevo tipo de panel solar que puede generar energía incluso cuando llueve.

Estas células solares, conocidas como paneles solares híbridos, recolectan energía tanto del sol como de la lluvia.

Cuando la lluvia cae sobre los paneles, la fuerza del impacto se convierte en electricidad.

Cuando hace sol, funcionan de manera similar a los paneles solares tradicionales (pero aún son menos eficientes por ahora).

La nieve, a diferencia de la lluvia, que no se acumula en los paneles y bloquea la luz, afectará la producción además de la cobertura de nubes.

Después de todo, cualquier cosa que impida que el sol brille sobre sus paneles evita que los paneles produzcan electricidad.

Incluso las fuertes nevadas, dependiendo del clima después de la tormenta de nieve y la inclinación de su panel, se derretirán y se deslizarán de sus paneles en poco tiempo.

Aunque la energía solar depende del sol, sigue siendo una excelente opción para muchas residencias, negocios y granjas en áreas nubladas, lluviosas o nevadas.

¿Cuánta energía pueden producir los paneles solares por pie cuadrado?

La inversa de esta pregunta suele ser cuántos pies cuadrados de espacio en el techo necesito para instalar suficientes paneles solares para generar suficiente energía para eliminar mi factura de electricidad.

Este es el punto en el que la eficiencia de los paneles solares se vuelve más importante.

La eficiencia se considera antes de que un panel solar se califique en una cantidad específica de vatios, por lo que si compra (o se enfrenta a la opción de comprar) dos paneles solares diferentes, cada uno de 6kW, generarán la misma cantidad de energía cada año si todos los demás factores son iguales.

Por otro lado, los paneles solares más eficientes podrían ser más pequeños y generar más energía por pie cuadrado.

Hay dos métodos para calcular la generación de energía solar por pie cuadrado.

El primer paso es examinar la producción de energía solar instantánea máxima posible por pie cuadrado para un panel solar específico.

La generación máxima de energía instantánea por pie cuadrado en STC es de 14,58 vatios por pie cuadrado para un panel solar de 300 vatios con dimensiones de 64 pulgadas x 39 pulgadas (1,61 metros cuadrados o 17,31 pies cuadrados).

Al calcular la energía anual generada por los paneles solares por pie, debe considerar más que solo las especificaciones del panel; También debe considerar las condiciones climáticas en las que se instala el panel.

Los paneles solares residenciales generalmente se venden en el rango de 260-330 vatios, ya que deben ser levantados sobre los techos y manipulados por instaladores, y este es el tamaño práctico más grande en el que este manejo se puede realizar de manera segura.

Estos son paneles con 60 celdas cada uno.

Los paneles de 72 células solares se venden en el rango de potencia de 340 a 400 vatios y se usan con menos frecuencia, ya que son pesados y difíciles de manejar para los instaladores.

¿Cuánto afecta la eficiencia de las células solares dentro del panel a la salida de energía del pane

El significado y la importancia de la eficiencia de los paneles solares a menudo son malinterpretados por los clientes que revisan la energía solar, y los fabricantes de paneles premium a veces hacen un mal uso de este malentendido.

El punto clave a tener en cuenta es que el rendimiento del panel solar se considera al calificar el vataje y la salida de un panel, por lo que si todas las demás características del panel solar son iguales, un panel de 280 vatios con una celda menos eficiente producirá la misma cantidad de energía en las mismas condiciones que otro panel de 280 vatios con paneles más eficientes.

Algunos fabricantes de paneles de alta eficiencia hacen afirmaciones escandalosas acerca de que sus paneles generan mucha más energía que los paneles básicos del mismo vataje, pero estas afirmaciones normalmente son exageradas para justificar precios de paneles extremadamente altos.

Algunos fabricantes que afirman tener una eficiencia muy alta tienen garantías que establecen que sus paneles pueden ser un 3% menos eficientes de lo que dicen ser antes de que ocurra un evento justificable.