EFICIENCIA DE PANELES SOLARES

EFICIENCIA DE PANELES SOLARES

Cuando hablamos de eficiencia de paneles solares ,realmente sabemos de que hablamos?

EFICIENCIA DE PANELES SOLARES: cuales son los mas eficientes’

Los paneles fotovoltaicos son capaces de convertir la energía del sol en electricidad en diferentes porcentajes según diferentes factores.




El grado de eficiencia de paneles solares  indica el porcentaje de energía capturada y transformada en energía eléctrica con respecto a la energía total alcanzada en la superficie del propio módulo y, por lo tanto, puede considerarse un índice de correlación entre los vatios suministrados y el área ocupada.

¿De qué depende la eficiencia de  paneles solares?

El  rendimiento de los paneles solares el  declarado por el fabricante se calcula siempre en condiciones estándar, con una irradiación de 1000W por m2 de superficie, una temperatura de 25 ° C e igual a 1,5 distribución espectral.




 Pero la eficiencia de los paneles solares fotovoltaicos no son constantes, también varían sustancialmente dependiendo de varios factores, tales como:

  • Características y prestaciones de los diferentes materiales  (monocristalino, policristalino, amorfo), de los inversores y de los demás componentes de la planta.
  • Exposición correcta a la radiación solar de los módulos (las condiciones óptimas para Italia son: exposición al sur, pero también al sur-este o al sudoeste que garantizan buenos resultados)
  • Inclinación de los módulos (30-35 grados óptimo) y sombreado temporal.
  • Temperatura de operación de los materiales, ya que tienden a reducir el rendimiento en ambientes calurosos.
  • composición del espectro de luz.

En paneles aeroespaciales, los rendimientos han alcanzado el 50 por ciento, pero los costos no permiten el despliegue a gran escala. En los paneles actualmente en el mercado basados ​​en silicio, los valores están alrededor:

  • 21-25 por ciento  en módulos de heterounión.
  • 19-21 por ciento  en módulos de silicio monocristalino.
  • 16-18 por ciento  en módulos de silicio policristalino.
  • 10 por ciento  en módulos de silicio microesférico.
  • 8.5 por ciento  en módulos de silicio amorfo.
EFICIENCIA DE PANELES SOLARES

Paneles fotovoltaicos flexibles

Se estima que la eficiencia de los paneles tenderá a crecer gracias a la innovación tecnológica que ahora ha alcanzado buenos niveles , lo que hace que los paneles sean cada vez más económicos desde el punto de vista económico.

Se deduce que con la misma producción de electricidad requerida, el área ocupada por un sistema fotovoltaico amorfo será más del doble en comparación con un campo fotovoltaico cristalino equivalente. 

Para aumentar la producción de los sistemas en un 20-30%, sin embargo, es posible montar los paneles en soportes con orientación variable (mono o biaxial), capaces de seguir constantemente el movimiento del sol (sistemas de seguimiento).

El  cálculo del eficiencia celdas solares es bastante fácil, porque se correlaciona con la potencia de la superficie del panel. 

La fórmula matemática para calcular el rendimiento de los paneles fotovoltaicos es la siguiente:

Eficiencia% = (Potencia / Superficie / 1000) x 100 , donde la potencia se expresa en vatios y la superficie de la radiación solar en metros cuadrados.

EFICIENCIA DE PANELES SOLARES

Temperaturas de funcionamiento

La temperatura es otro de los factores que influye en la eficiencia de un panel fotovoltaico Mejor al fresco! A menudo se descuida el hecho de que los sistemas fotovoltaicos funcionan mejor a una temperatura de 25 ° C. Si pensamos que ya en nuestras latitudes se pueden alcanzar temperaturas de verano cercanas a los 40 ° C (y en los techos de ciertos edificios, incluso a 50-60 ° C), es fácil comprender cómo la eficiencia 
de la planta puede disminuir ligeramente debido al calentamiento de la planta. módulos. 



En las celdas de silicio comunes, la caída en la eficiencia es de aproximadamente 0.4 por ciento para cada grado ° C. 

Las temperaturas más frías de los países del norte de Europa compensan, de hecho, el menor nivel de irradiación en esas áreas.

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El correcto mantenimiento y limpieza de un sistema fotovoltaico aumenta su eficiencia.

Duración de los paneles solares fotovoltaicos.

Otro factor que afecta la eficiencia de un panel solar es su disminución del rendimiento debido a la fatiga natural de los materiales, con valores que pueden alcanzar un promedio anual de alrededor del 1 por ciento. 

Para garantizar la calidad de los materiales utilizados, es una práctica común que los fabricantes cubran con una garantía adecuada la caída en el rendimiento del panel a lo largo del tiempo.

 La garantía más común en la actualidad es el 90 por ciento del valor nominal por 10 años y el 80 por ciento del valor nominal por 20 años. 

Es bueno solicitar siempre las garantías de los productos en el momento de la compra. Los módulos fotovoltaicos actuales tienen una vida útil estimada de unos 40-50 años, aunque es plausible suponer que serán dados de baja después de un ciclo de vida de 20-25 años, debido a la obsolescencia de la tecnología de todo el sistema de la planta.

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Sin embargo, el dimensionamiento correcto de un sistema fotovoltaico es el resultado de un cálculo más complejo que toma en cuenta factores múltiples y variables.

El tamaño correcto

Los sistemas fotovoltaicos se caracterizan por una “potencia de pico” indicada con kWp . Para tener una idea de la potencia máxima que se instalará para permitir una cobertura total de las necesidades de electricidad anuales de un usuario determinado (por ejemplo, una sola familia o una empresa), es necesario calcular:

Potencia máxima (kWp) = producción promedio de kWh por año del panel para el área en la que desea instalar el panel / consumo anual del usuario

De hecho, el consumo anual de energía de los usuarios se divide por 1,200, un valor relacionado con la producción anual promedio de kWh de un panel.

Teniendo en cuenta el consumo medio de electricidad  de una casa unifamiliar de 3000-4000 kWh / año, un sistema fotovoltaico para uso doméstico en una ciudad  debería tener una potencia de entre 2,5 y 3,3 kWp (algo menos). en el centro y sur de Italia por su mayor insolación).

EFICIENCIA DE PANELES SOLARESUn sistema fotovoltaico en construcción 

Para tener una potencia nominal instalada de 1 kWp, generalmente es necesario instalar 8m2 (para los módulos más eficientes) a 15 m2 (para los módulos menos eficientes). 

Los módulos fotovoltaicos de silicio cristalino más comunes varían en tamaño desde 0,5 m2 hasta 1,5 m2 (a veces incluso 2,5 m2 en muestras de grandes plantas). Por lo tanto, para una planta de 3 kWp, se requieren al menos 20-24 m2 de superficie disponible.

El dimensionamiento correcto de un sistema fotovoltaico es, en cualquier caso, el resultado de un cálculo más complejo que toma en cuenta factores múltiples y variables: la radiación solar del sitio en cuestión; altitud y características climáticas; exposición del edificio y / o del terreno; superficie disponible para el sistema; inclinación y orientación de los módulos; factor de conversión del módulo fotovoltaico utilizado; montaje eléctrico del sistema; período de uso del sistema (siempre, solo fines de semana, períodos de vacaciones, etc.).

Usuarios que serán utilizados y su poder; Tensión de alimentación del sistema (12, 24, 220 voltios).

Ahora la eficiencia de paneles solares fotovoltaicos monocristalinos y policristalinos, en la mayoría de los casos oscilan entre el 13% y el 17% . 

Algunos paneles tienen éxito, a través de técnicas de superposición de diferentes tipos de semiconductores , para alcanzar valores de rendimiento del 20-21%..

 Claramente, los precios de los paneles con una eficiencia  de alrededor del 15% son más de un 15% inferiores a los precios de los paneles con rendimientos de 20-21%. 

Igualmente, hablamos en ambos casos de rendimientos intrínsecos de los paneles que tienen poco o nada que ver con el rendimiento del sistema fotovoltaico que tendrá un rendimiento en general inferior al 20% en comparación con la potencia instalada (¡en todos los casos! Cualquier agente / compañía / vendedor que no le diga esto es un engaño y vendedor de humo).

Regresemos a la eficiencia de paneles solares fotovoltaicos: dadas las considerables diferencias de precio, tiene sentido elegir módulos de alto rendimiento (aquellos con un rendimiento superior al 20%) solo cuando tenga problemas de espacio disponible en su techo .

 En todos los demás casos, siempre es preferible agregar uno o más paneles fotovoltaicos . Los costos de esta segunda opción siempre serán menores que los de la primera .

También tenemos en cuenta que cada fabricante de módulos fotovoltaicos produce paneles de diferentes potencias máximas dentro de la misma familia de productos, aunque estos sean del mismo número de celdas.

 Por lo tanto, el panel de una casa, a pesar de tener las mismas características geométricas, de número de celdas y de estructura, tiene diferentes rendimientos por el solo hecho de que se han seleccionado y usado más celdas de rendimiento . 

Ahora es bueno aclarar que el término ” celda de mayor eficiencia” no está asociado con una celda “particular”, como la celda de un módulo estructurado con diferentes capas de silicio y / o diferentes semiconductores dispuestos de forma ad hoc,

Simplemente significa que en el mismo proceso de producción de las células, algunos producen, por ejemplo, 4.0 W, otros, por ejemplo, 4.1 W de una manera completamente aleatoria . 

El fabricante no hace nada más que separarlos entre sí y producir paneles de 240W en una caja y 246W en otra.

También es importante señalar que todas las celdas son todas equivalentes y, de hecho, los módulos de 230 W y los módulos de 250 W se venden con la misma garantía u otras características. 

Básicamente, las celdas que producen más energía no son necesariamente mejores desde el punto de vista de la calidad de construcción y la durabilidad de las celdas que producen menos. 

De hecho, a menudo sucede que las células más probadas y, por lo tanto, más confiables son aquellas caracterizadas por potencias (o rendimientos) promedio, incluso por el solo hecho de que son más numerosas y más utilizadas y, por lo tanto, más probadas. 

Para darte cuenta de esto, solo considera que ser el poder de la célula es completamente aleatorio (obviamente todo)

De hecho, siempre es una buena idea elegir siempre los paneles o módulos fotovoltaicos de una familia o una marca caracterizada por potencias mínimas o potencias máximas, dado que son los módulos más vendidos y, por lo tanto, también mayor confiabilidad (consulte también las sustituciones).

A través de la misma selección de celdas, se pueden construir módulos con tolerancias en diferentes potencias.

Por lo tanto, dentro de esa clase de paneles solares fotovoltaicos donde el rendimiento es de entre 13% y 17%, las diferencias en el rendimiento de los paneles depende solo de la clasificación de las células y todos los fabricantes de módulos fotovoltaicos que compran o Producir células se basan en la misma Diseño de paneles, módulos con diferentes rendimientos.

¿Cómo aumentar la eficiencia de los paneles solares?
¿Desea obtener el mejor retorno financiero posible y acortar los tiempos de recuperación? Te podemos dar algunos consejos:

Limpia tu sistema fotovoltaico
Aunque los paneles tienen un revestimiento resistente a la suciedad, esto no puede protegerlos completamente. Piense en su automóvil: usted también debe lavarlo de vez en cuando.

Los paneles fotovoltaicos absorben menos luz solar y esto se traduce en paneles fotovoltaicos que generan menos energía. Después de una buena limpieza, puede tener un rendimiento óptimo. Lo que contribuye a una mayor rentabilidad financiera!