La energía solar se ha convertido en una alternativa clave para reducir el consumo de electricidad tradicional y minimizar los costos en los hogares y empresas. Sin embargo, muchos usuarios de paneles solares se enfrentan a la frustración de no generar la cantidad de energía esperada. Este fenómeno puede deberse a diversos factores que afectan el rendimiento de los paneles solares y su capacidad de conversión energética.
Falta de Conocimiento y Experiencia de los Instaladores
México cuenta con una gran brecha de aprovechamiento para sistemas de generación de energía en todo el país. Primeramente uno de los factores que influyen en la perdida de radiación es la falta de conocimiento y experiencia de los instaladores. Muchas empresas prefieren ahorrar más y contratan personas poco calificadas, en el mejor de los casos, la instalación y los materiales son óptimos, sin embargo existen disposiciones que se ignoran.
La orientación e inclinación de los paneles solares es fundamental. Para generar la máxima cantidad de energía, los paneles deben estar orientados hacia el sur (en el hemisferio norte) y ajustados a un ángulo que coincida con la latitud del lugar donde están instalados. Una mala orientación o inclinación puede reducir considerablemente la producción energética.
Importancia de una correcta instalación
El diseño de sistemas de aprovechamiento energético de fotones, consuma ramas de la ciencia que se encargan de diseñar, evaluar y determinar absolutamente todos los criterios a seguir. En otras palabras, considera desde los materiales con los que será construido a partir de su costo-beneficio, hasta los factores que determinen su posicionamiento, región, características físicas y las condiciones actuales. Pueden presentarse problemas en la instalación, cuando se le asigna esta tarea a personal no apto, los cuales se relejan al analizar la eficiencia estimada con la real. Existen tres tipos de pérdida de radiación solar que son establecidas por las condiciones del espacio en el que se ubica la instalación fotovoltaica:
Pérdidas por inclinación y orientación
Las condiciones estimadas establecidas por la ciencia, generalmente no se cumplen, ya que los escenarios de aplicación cuentan con condiciones que perjudican el aprovechamiento esperado. Tal es el caso de las edificaciones cercanas, fuertes corrientes de viento, espectaculares, mal adecuamiento del lugar, espacios reducidos, etc.
Para el Documento Básico HE Ahorro [2] de energía el ángulo de inclinación, β representa la altura del captador con respecto a la horizontal del suelo, el ángulo de orientación, α, indica la desviación del captador respecto del sur geográfico. Este ángulo se conoce también como azimut.
Según la sección HE5, para instalaciones solares fotovoltaicas se considerará como la orientación óptima el Sur y la inclinación óptima, la latitud del lugar menos 10º.
Para la demanda:
- Constante anual se considera la latitud geográfica.
- En invierno se considera la latitud geográfica + 10.
- En verano se considera la latitud geográfica −10 º.
Pérdidas por sombra
Los malos instaladores no consideran la presencia de sombras, la orientación, espacios, inclinación o el follaje, lo cual propicia un mal posicionamiento del sistema. Lo anterior ocasiona sombras parciales que, a los ojos de los inexpertos no afectan el rendimiento, sin embargo, es todo lo contrario ya que ocasionan un decremento considerable en su función final.
Pero, ¿Cuánto es lo aceptable? El Código Técnico de la Edificación (CTE) [1] , establece en los apartados HE4 y HE5, los distintos porcentajes de pérdidas aceptables en función a la instalación y funcionalidad de los captadores solares:
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Sombra y Obstrucciones
La presencia de sombras causadas por árboles, edificios o cualquier otra estructura puede reducir drásticamente el rendimiento de un sistema fotovoltaico. A pesar de que los paneles solares modernos cuentan con tecnología que les permite seguir generando energía incluso en condiciones parciales de sombra, la obstrucción parcial o total puede disminuir significativamente la eficiencia de los paneles.
La revisión periódica para detectar nuevas obstrucciones es esencial, ya que el crecimiento de vegetación o nuevas construcciones pueden crear sombras que no estaban presentes durante la instalación inicial del sistema solar.
Calidad y Eficiencia de los Paneles Solares
No todos los paneles solares son iguales. Existen diferentes marcas y modelos, y su eficiencia varía en función de la tecnología utilizada. Los paneles de mayor calidad tienden a ser más eficientes y duraderos, mientras que los paneles más económicos pueden no generar tanta energía como se espera, incluso bajo las mismas condiciones de luz solar.
La eficiencia de un panel solar se refiere a su capacidad para convertir la luz solar en electricidad. Este porcentaje de eficiencia puede variar dependiendo del tipo de célula solar utilizada. Por ejemplo, los paneles solares de silicio monocristalino suelen ser más eficientes, con valores de entre 15% y 22%, en comparación con los paneles de silicio policristalino, que tienen una eficiencia ligeramente menor. También existen paneles de capa fina, que aunque suelen ser menos eficientes, pueden ser útiles en instalaciones donde el espacio no es una limitación y los costos iniciales deben ser bajos.
Es fundamental revisar las especificaciones técnicas de los paneles antes de la compra. Factores como el coeficiente de temperatura indican cómo afecta el calor extremo al rendimiento del panel. Un coeficiente bajo es deseable, ya que significa que el panel perderá menos eficiencia en días de alta temperatura. Igualmente, la garantía que ofrece el fabricante puede ser un buen indicador de la calidad del producto, ya que los paneles de alta gama suelen venir con garantías de rendimiento que pueden extenderse hasta los 25 años, asegurando una mínima degradación con el tiempo.
Además de la eficiencia, el rendimiento a largo plazo también es clave para garantizar que la inversión en energía solar sea rentable. Todos los paneles solares experimentan una degradación gradual que reduce su eficiencia, generalmente a una tasa anual entre 0.5% y 1%. Esto significa que, aunque los paneles sigan generando electricidad durante décadas, producirán ligeramente menos energía cada año. Elegir paneles de calidad ayuda a minimizar esta pérdida de rendimiento.
Finalmente, al considerar la compra de paneles solares, es recomendable investigar las certificaciones de los productos, que validan la calidad y seguridad de los paneles tras pruebas rigurosas. Estas certificaciones garantizan que los paneles cumplan con estándares internacionales, asegurando que operarán de manera eficiente y segura bajo diversas condiciones climáticas y de instalación.
Finalmente se puede concluir que desarrollar proyectos solares fotovoltaicos con personal calificado, en conjunto con empresas consolidadas en el mercado, brinda una fiabilidad incomparable con respecto al rendimiento estimado y real en el tiempo de vida útil para el sistema.
