Desde hace muchos años vemos que el uso de la energía solar se expande a pasos agigantados, y todos nos hacemos la misma pregunta: ¿cuándo podré tener mi casa totalmente funcional con energía solar? Actualmente vemos que se construyen alrededor de todo el mundo enormes y onerosas centrales generadoras y distribuidoras de esta energía limpia que cuestan varios millones de euros, pero ¿podré algún día hacerlo yo mismo? O como ahora y siempre, ¿dependeré eternamente de que otro me preste el servicio a cambio de valores a veces desproporcionados?
-
-
Sin duda alguna los recursos energéticos naturales no son eternos ni infinitos. La voracidad del consumismo nos ha llevado a pensar en fuentes de energía alternativas que, primordialmente, sean limpias, es decir, que no sumen más contaminación a nuestra castigada atmósfera – ya demasiado daño le hemos hecho. Un claro ejemplo de una fuente inagotable de energía es la luz solar. En virtud de que vamos a poder disponer de ella por todo el tiempo que deseemos (aunque algún día se va a agotar), los seres humanos hemos decidido echar mano a este recurso gratuito y abundante por donde se lo mire y estudie.
Potencia que podemos obtener en distintas regiones del planeta
Tal como vemos, existen países y regiones específicas del planeta que se ven más beneficiadas por la llegada de los rayos solares. Los puntos negros en la imagen indican zonas donde podrían ubicarse centrales generadoras que podrían abastecer la demanda energética casi total del planeta. Considerando que las estimaciones del consumo energético de toda la humanidad oscilan alrededor de los 12 a 13 TW/h (terawatt/hora), utilizando todos los modos conocidos de generación (hidroeléctricas, a carbón, nucleares, etc.), los 18 TW posibles de generación a través de la energía solar hacen que la idea sea muy prometedora.
Un sistema solar elemental
¿Qué necesitamos para construir un sistema de energía solar? En realidad, pocas cosas. Naturalmente, el panel solar y un convertidor de energía capaz de transformar la potencia entregada por el mencionado panel en la corriente alterna que habitualmente utilizamos en nuestro domicilio. La mayoría de los paneles que se encuentran en el mercado y que son accesibles al público común (como tú, como yo, como el vecino) entregan una tensión de 12 Volts y varían su costo de acuerdo a la potencia que sean capaz de entregarnos.
La manipulación de varios paneles puede significar una sumatoria de potencia, pudiendo realizar conexiones en serie (12V + 12V = 24 V) o en paralelo para obtener 12V con el doble de corriente. La elección es nuestra en función del convertidor (conocido como inversor) y de las necesidades del mismo para poder entregar a su salida la tensión deseada para hacer funcionar nuestros electrodomésticos.
Esquema básico de una instalación de energía solar doméstica
Pero como el sol no está a pleno sobre nuestra casa durante las 24 horas del día, debemos contar con un sistema de almacenamiento de la energía no utilizada durante el día (o el excedente de la producida por nuestro panel solar). El elemento de respaldo mencionado es una o varias baterías, según el tamaño del desarrollo. Entonces, si agregamos baterías al sistema, debemos procurar obligatoriamente una carga adecuada de ellas para mantenerlas siempre listas y dispuestas a funcionar durante los momentos en que los paneles no lleguen a suministrar la energía que nuestro consumo demanda. Esto es durante la noche y los días nublados o de lluvia.
Entonces, si consideramos la posibilidad de utilizar la energía solar acumulada en una batería o la del panel solar inicial, estamos obligados a agregar un sistema cuasi-inteligente que sea capaz de interpretar si vamos a trabajar con la energía del sol, o si vamos a utilizar la batería, o si vamos a cargar la batería y a la vez generar energía con el módulo solar, y todas las variables que nuestro sistema requiera según la situación de necesidad y el momento del día. Resumiendo, entre los materiales que necesitamos para iniciar un sistema, podemos nombrar:- Sol
- Panel Solar
- Cargador de baterías
- Baterías
- Selector de suministro (panel solar o batería)
- Inversor 12VCC a 220VAC (110 VAC, en muchos países de América)
Ahora que tenemos en claro los distintos elementos que necesitamos para realizar un sistema de energía solar, analicemos la dimensión de cada uno de éstos y su posible obtención. Como vimos en la primera imagen, si tenemos la fortuna de vivir en una región bendecida por el baño de sol (es decir, ubicada entre los trópicos), el primer recurso lo tenemos asegurado en las cantidades necesarias para el emprendimiento. En cuanto a los cargadores de baterías, selectores de suministro e inversores de 12VCC a 220VCA, encontraremos mucha bibliografía en la Web para construir cada uno de estos dispositivos. Además, en próximas entregas iremos estudiando las distintas exigencias que deberán afrontar estos circuitos. En un sistema como el que estamos analizando, donde la energía no está disponible las 24 horas a pleno, cada Coulomb (unidad de carga eléctrica) cobra importancia, y su apropiada administración es fundamental para lograr un sistema eficaz y funcional.
Potencias, costes y rendimiento
Según Wikipedia, en un día soleado, el sol llega a la Tierra con una potencia cercana a 1 KW/m2. Considerando que los paneles fotovoltaicos actuales tienen una eficiencia típica de entre el 12% y el 25%, esto supondría una producción aproximada de entre 120 y 250 W/m2, en función de la eficiencia del panel fotovoltaico y las horas de irradiación solar. A latitudes medias y septentrionales, teniendo en cuenta el ciclo diurno y las condiciones atmosféricas, llegan a la superficie terrestre 100 W/m2 en invierno y 250 W/m2 en verano. Con una eficiencia de conversión de aproximadamente el 12%, se puede esperar obtener 12 y 30 vatios por metro cuadrado de celda fotovoltaica en invierno y verano, respectivamente.
¿Podríamos fabricar nuestros propios paneles solares?
Debes tener en cuenta que estos números son sólo aplicables a los paneles y que los demás dispositivos que intervienen en la cadena de producción de energía no son perfectos. Esto significa que también producen pérdidas energéticas durante su funcionamiento resultando en una menor cantidad de Watts por metro cuadrado.
Llegamos al momento crucial de la construcción: se trata de la obtención del panel fotovoltaico adecuado a nuestras necesidades. Para ello, debes saber algo muy importante antes de continuar: puedes intentar las mil y una maneras de exponer el silicio al sol en cualquiera de sus formas, para tratar de obtener de él algunos milivolts y algunos miliamperes, pero debes tener en cuenta que un panel solar útil no se construye de manera artesanal. Puedes encontrar cientos de videos y sitios en la Web donde te anuncien la forma mágica de construir tus propios paneles solares, pero en todos advertirás que se trata de comprar celdas individuales y ensamblar un panel.
Es decir, sólo verás armar un bonito y prolijo bastidor de madera, pero lo verdaderamente útil no se construye en casa un domingo de ocio, sino que se compra. Aquí tienes un ejemplo: How I built an electricity producing Solar Panel. El título del enlace promete enseñarte cómo construir un panel solar. Entra, mira y sigue buscando. Hay cientos que prometen lo mismo, pero ninguno cumple. Una vez que tengas en claro que para los paneles vas a necesitar algunos billetes, sería bueno comenzar a sacar cuentas de cuántos billetes estamos hablando. Buscando en la Web encontramos los siguientes paneles a un poco menos de 100 euros.
Ejemplo al azar de un panel comercial
Como podrás ver en las especificaciones, este tipo de panel sería ideal para utilizar junto a un regulador de voltaje ajustado a 12 VCC y cargar baterías de este valor de tensión para tenerlo de respaldo en momentos en que no haya sol. Esta clase de paneles son utilizados en embarcaciones, postes de S.O.S. a la vera de la carretera, balizamiento a gran altura, señalización ferroviaria, parquímetros y muchas otras aplicaciones “pequeñas”.
Con una corriente nominal entregada de 0,57 Amperes (observa siempre los datos en la imagen) ¿cuántas horas llevaría cargar una batería común de un vehículo de 12 Volts / 60 Amperes? ¡Claro, más de 100 horas! Más de 100 horas de buen sol significan 5 horas diarias de carga durante 20 días. Y aquí viene la pregunta del millón: ¿qué podemos energizar con una batería de coche = 12 Volts / 60 Amperes = 720 Watts? Lo siguiente:- Una plancha de ropa durante 45 minutos.
- Un ordenador durante 3 horas.
- Mirar TV durante 10 horas.
- Conectar un refrigerador durante media hora.
- Ni soñar con calentar una taza de café en el microondas.
No creas que podrás lograr todas esas cosas en simultáneo. Son sencillos ejemplos de una sola cosa que podrás realizar antes de quedarte sin energía. ¿Como suplimos esto en una casa? Muy sencillo: incrementando la cantidad de baterías, la cantidad de paneles y construyendo (o comprando) un inversor de mayor potencia.
Ahora analicemos juntos lo siguiente: ¿cuántos paneles serían necesarios para una vivienda media como la tuya, como la mía? Una casa de ejemplo con refrigerador, TV, equipo de audio, luminarias en cada habitación, ordenador, microondas, DVD y algún que otro gadget, consume un promedio de 300 KW/h por mes, y esto equivale a 10KW/h por día. Pero suponiendo que nos vamos a cuidar y vamos a ahorrar energía, es decir, nos vamos a privar de varias de las comodidades que hoy tenemos y vamos a reducir el consumo a la mitad, a 5KW/h por día, ¿cuántos paneles de 10W hacen falta para lograr 5000W? No es muy difícil la cuenta: 500
Evolución del rendimiento de las celdas solares
500 paneles caben en el techo de la vivienda de la imagen de presentación, y tal vez más. El panel del ejemplo mide 0,11 metros cuadrados, por lo que 500 de ellos ocuparían una superficie de 55 metros cuadrados aproximadamente. Ahora las baterías: para lograr 5000 Watts necesitamos unas 7 baterías, pero mejor contemos con 10 para suplir más eficientemente los picos de consumo. Y el inversor de 5000W ¿que tamaño tendría? Seguramente, junto a las baterías, ocuparía una habitación alejada de la casa para evitar las emanaciones ácidas de las baterías, el calor producido por los sistemas de control y el riesgo eléctrico que podría tener la instalación para los niños.
Una batería como la mencionada cuesta unos 75 euros, lo que significa que necesitamos 750 euros para las 10 baterías. Un panel solar cuesta 95 euros, y si vamos a utilizar 500, necesitaremos cerca de 47.500 euros para comprarlos. Pero, quizás, si le caemos simpáticos al vendedor, nos puede regalar las baterías, ¿qué opinas? Por supuesto que a esto hay que sumarle el costo de fabricación del inversor, de las estructuras de montaje de los paneles, de la adecuación de la instalación eléctrica de nuestra casa al nuevo sistema para hacerlo “dual”, y de alguna otra cosita que siempre hace falta y se necesita en el momento menos esperado. Redondeando, si cuentas con 50.000 euros para invertir en una casa modesta y de recursos acotados por el mero hecho de transformarla a energía solar, te pedimos que, al menos una vez, nos recuerdes en tus oraciones.
Conclusiones
Querer soñar con alimentar una casa con energía solar en la actualidad es sólo eso: un sueño. Emprendimientos empresariales importantes subsidiados por los gobiernos son la única posibilidad que tendremos de apreciar y disfrutar del escaso avance que existe en la materia. Con los años, y como viene pasando, las celdas solares irán mejorando su pobre rendimiento actual y, a su vez, las nuevas tecnologías de fabricación irán permitiendo una esperada y drástica reducción de costos. Será entonces cuando los precios bajen a niveles más accesibles al consumidor medio y se pueda ver proliferar los sistemas solares en nuestra casa y en las de los vecinos. Mientras tanto, sólo será un privilegio de unos pocos y el sueño de muchos de nosotros que nos tendremos que conformar con pequeñas aplicaciones de aficionados. -
¿Y tú, qué opinas?
-
#1
-
#2EnerSolar sábado, 20 de junio de 2009, 19:04
Estimados señores de Neoteo, creo que el futuro de la energía solar no pasa por las páneles fotovoltaicos sino por la Termoelectricidad solar, tal como hay en la central Solar española de Almería o la que está construyendo la firma australiana Enviro Mission la cual, mediante una torre de 1.000 metros, proveerá de Energía Solar a unos 200.000 hogares. La desventaja de los paneles solares fotovoltaicos es que algunos de sus componentes son bastantes contaminantes así como su sistema de almacenamiento en baterías ineficientes, caras y pesadas. Un saludo
-
#3juang sábado, 20 de junio de 2009, 19:26
Posiblemente en algún futuro cuando bajen los precios de algunas baterías y en especial de los paneles, cuando los paneles absorban mas energía solar probablemente sea una alternativa viable, por ahora ... a esperar que el precio del consumo eléctrico no siga subiendo.
-
#4lautarox sábado, 20 de junio de 2009, 19:37
Otro gran problema es la vida de las baterias, estariamos contaminando mucho al reemplazar una gran cantidad de baterias al año o cada 2/3 años y el reemplazo seria extremadamente costoso, además si se requiere una gran tensión como para utilizar un equipo de frio/calor, no creo que pueda soportarlo.
-
#5
-
#6
-
#7anonimo sábado, 20 de junio de 2009, 23:19
creo que estan mal las cuentas...
los 5000w/h por dia habria que dividirlos entre 24 para tener los w/h.... no??
de esta manera... me sale que harian falta unos 20 paneles
¿¿alguien me puede decir si llevo razon?? (la verdad esque 500 paneles me parece una salvajada..) -
#8
-
#9ChUkIsLuKiS domingo, 21 de junio de 2009, 00:59
#6XD Ya lo habia hecho pero me caharon y me pusieron en advertencia, ahora ya no lo hago xD
-
#10
-
#11Ben - Energia domingo, 21 de junio de 2009, 11:14
En nuestro edificio sí hay instalado un sistema de energia solar que funciona muy bien: con él ahorramos mucha energia. No se ahorra mucho dinero porque el funcionamiento e instalación no son baratos, pero energia sí.
Concretamente, lo que hace es que nos da agua caliente sin necesidad de usar el termo, y sólo se usa el gas natural cuando queremos agua muy caliente o necesitamos la calefacción. -
#12drakoil domingo, 21 de junio de 2009, 14:39
#5yo llevo ya dos años viviendo exclusivamente de energías renovables aunque es cierto que los paneles solares no dan para mucho (solo tengo dos placas de apoyo al aerogenerador) según en que zona vivas puedes aprovechar mejor la energía eólica. con 21.000 euros tienes la instalación completa (aerogenerador y dos placas reguladores para cada uno 12 baterías en serie y conversor de 3000W) no hace falta 50.000euros para vivir ademas en el esquema básico de esta pagina hay un error, la energía se coje siempre de las baterias no existe ningún selector para cambiar de placas a batería
-
#13EnerSolar domingo, 21 de junio de 2009, 15:06
Con el permiso de todos vuelvo a meter la cucharada ya que este tema si que me interesa. Creo que la humanidad bien podría iniciar una verdadera revolución solar porque las aplicaciones que se le han descubierto a estas son muchas (y las que se le van a ir descubriendo). Acá hay una recopilacion como una especie de wikipedia solar (http://www.solarpedia.es/index.php/Especial:PopularPages) Y eso que faltan muchas otras aplicaciones que con el tiempo se irán sucediendo, como las saunas solares, los autos solares, la refrigeración solar por absorción o por adsorción y muchas más. Un saludo a todos y a Mario Sacco quien tuvo la gentileza de subir este artículo.
-
#14
Mario domingo, 21 de junio de 2009, 17:34¿3000 Watts?
Una plancha para la ropa consume 1000W y la lavadora de ropa consume más de 2000W.
Un horno microondas consume más de 1200W al igual que un acondicionador de aire que consume más de 1000W. ¿cómo haces con sólo 3000W? ¿y el resto de los electrodomésticos? ¿Vives solo? ¿O no tienes nada de lo que mencioné?
Las celdas no se usan sólo para cargar las baterías. Cuando la generación eléctrica está al máximo, existe un excedente de energía que pasa al consumo directo y eso es realizado por un sistema "inteligente". Para ser "inteligente" con un puñado de transistores, diodos y comparadores alcanza. Tal vez la palabra "selector" no sea la más afortunada, pero... Leer más -
#15
-
#16fuegopazion lunes, 22 de junio de 2009, 10:09
Es que no se trata de hacerlo en las casa, se trata de hacerlo a gran escala para todo el mundo y usando otros materiales como ya saliron aqui que absorben mas la energia solar y dan mucha mas rentabilidad.
Venga hombre, tenemos misiles que van practicamente solos y no podemos construir paneles solares lo suficiente rentables como para abastacer este tipo de cosas? Me rio por no llorar, para lo que interesa si que inventar lo que haga falta... -
#17romeocmb lunes, 22 de junio de 2009, 12:02
El año pasado me puse a estudiar un poco sobre el tema y encontre en internet unas paginas que no recuerdo ahora mismo(intentare recordar y postear) con precios de un sistema completo (paneles,baterias...) que oscilaban entre 7000 euros a unos 15000 euros,y que utilizan paneles mas grandes para ahorar coste.En fin que no esta tan negro como lo pintan pero hay una gran desinformacion sobre el tema porque claro a los grandes no les interesa perder dinero.
-
#18maurob lunes, 22 de junio de 2009, 15:35
A ver romeocmb, si haces memoria. Hay que empujar esas iniciativas de sistemas domésticos "viables". ¿ Y que os parece combinar la generación fotoeléctrica con la eólica ? ¿ Qué números saldrían entonces siguiendo los razonamientos de este artículos ?
-
#19abraham martes, 23 de junio de 2009, 16:57
Este Reportaje esta no solo muy lejos de la realidad, plantea ejemplo con paneles muy inferiores si buscamos en la red paneles solares, fácilmente podremos ver en el mercado paneles que sobrepasan los 75 w hasta los 220 w o mas y lógicamente sale mas económico comprar 5 paneles de 220 w para hacer 1100w que 110 paneles de 10 w
-
#20
Mario martes, 23 de junio de 2009, 21:21
#19Aquí encontré una oferta interesante:
http://www.dmsolar.com/solar-module-2221.html
Hay una promoción a mitad de precio de los paneles de 220W. Salen en oferta a U$S 655,60 cada uno pero claro, hay que hacer una compra mínima de 100 unidades (al pié de página lo dice) lo que equivaldría a U$S 65.560, algo así como unos 46.000 Euros (que oportunidad!) ... Si encuentran algo más económico avisen, please ...
Y por favor no se olviden de sumar las baterías, los inversores, los seguidores solares y la instalación. -
Cargando...
-
nuevo comentario
Nombre Campo obligatorio
Email Escriba una dirección de correo electrónico con el formato sunombre@ejemplo.com.
Campo obligatorio
-
