Placa Fotovoltaica

De Construpedia

La placa fotovoltaica está formada por un conjunto de celdas o células fotovoltaicas que producen electricidad a partir de la luz solar incidente sobre ellos. Las células generalmente se elaboran con silicio, el elemento que es el principal componente de la sílice, el material que compone la arena.


Contenido

Características

Las placas fotovoltaicas producen corriente continua a una tensión nominal de 12 V. Se instalan normalmente en los tejados y deben estar orientadas al sol del mediodía.

Cuando una o más de una de las placas fotovoltaicas de una misma serie se encuentra en la sombra, no solamente no genera electricidad, sino que además bloquea el paso de la electricidad generada por las otras placas. Este efecto, si es habitual sobre zonas concretas del campo fotovoltaico, puede provocar un defecto permanente.

La potencia máxima que puede suministrar un módulo se denomina potencia pico. Una placa de 40Wp, producirá 40 Wh de energía si durante una hora recibe esta radiación (equivalente a 1000 W/m2).

Si la radiación solar no llegara a esta intensidad, necesitará más de una hora para producir estos 40Kh. que se medirá en horas solares pico. El número de horas pico de un día determinado se obtendrá dividiendo toda la energía de la irradiación de aquel día (en Wh/m2/día) por 1000 W/m2.

Esto equivale a unas 5 horas solares pico en verano, y entre 3 y 4 horas solares pico en invierno.


Tipos de Placa Fotovoltaica

  • Monocristalina: Compuesta de secciones de un único cristal de silicio, reconocible por su forma circular o hexagonal. Para su construcción se utiliza un material semiconductor purísimo. Este proceso de creación garantiza una eficiencia relativamente alta de la célula.
  • Policristalina: Formada por pequeñas partículas cristalizadas de diversos tamaños, en cuyos bordes surgen defectos. Estos defectos del cristal causan una baja eficiencia de las células solares, que con frecuencia es compensada en el módulo, ya que, a diferencia material monocristalino, se pueden obtener células rectangulares y con ello una mejor utilización de la superficie. Su fabricación es más ventajosa en costes.
  • Amorfa: Formada por silicio que aún no se ha cristalizado.
  • De Capa Fina: La eficiencia de las células de capa fina es muy inferior a la de los tipos de células mono y policristalinas. Hasta la fecha se utilizan principalmente en el sector de pequeños productos (relojes, calculadoras) o como elementos de fachada.

A mayor superficie de los cristales, mayor es su efectividad, pero asimismo aumenta también su peso, grosor y coste.


Ubicación

  • Sobre el Suelo

Es una de las soluciones más generalizadas, ya que permite optar por una orientación y asoleamiento más favorable. Se fijan los pies de la estructura de apoyo sobre dados de hormigón, o se clavan directamente al suelo.

Para mayor seguridad del sistema, se deben elevar las placas a 1 m. del suelo, y cerrar el campo fotovoltaico con un sistema de protección para evitar el acceso incontrolado.


  • Sobre Mástil

Si el número de placas fotovoltaicas no es demasiado grande se pueden ubicar en lo alto de un mástil. Las ventajas principales son: evitar las sombras, la baja ocupación de suelo, la protección contra el vandalismo o el robo y los accidentes con animales libres. Las desventajas: la dificultad de acceso o el riesgo de caída.


  • Sobre Tejado Plano

Es una estructura similar a la que se instala sobre el suelo, pero en la que el sistema de anclaje se atornilla directamente en la cubierta. La ubicación de las placas fotovoltaicas sobre tejado plano posee las ventajas de tener más asoleamiento, dismular su presencia, evitar el vandalismo, no ocupar una superficie útil y encontrarse cerca del punto de consumo.


  • Sobre Tejado Inclinado

Para la integración a una cubierta inclinada hace falta fijar la estructura de las placas fotovoltaicas al entrevigado del edificio. Por lo general hace falta levantar el las placas fotovoltaicas por encima del tejado, puesto que la inclinación del primero suele ser superior al del segundo.


  • Fijado al Muro

La fijación a una pared se obtiene mediante anclajes metálicos clavados a la pared y que sujetan las placas fotovoltaicas tanto por la parte superior, como por la inferior que dan la inclinación deseada a las placas.


  • Formación de Tejado o de Fachada

El conjunto de las placas fotovoltaicas puede llegar a ser un elemento constructivo y formar un tejado o incluso una pared. La necesidad de mantener refrigeradas las placas necesita que exista ventilación por la cara inferior, por lo cual con frecuencia se separan del cierre realmente impermeable.

Soporte

  • Sistemas Fijos

Las placas deben instalarse sobre un soporte que tiene la función de mantenerlas en una posición correcta, fijar el conjunto a una estructura sólida y garantizar la integridad de las placas a pesar de la acción del viento (resistencia a vientos de 100 a 150 km/h), la corrosión, los cambios de temperatura, el hielo, las granizadas y el vandalismo o el robo. En caso de ser metanolítico debe tener una conexión a tierra, junto con el marco de las placas fotovoltaicas.

  • Seguidores Solares

Son sistemas de apoyo capaces de seguir el sol de levante a ponente. Tienen la ventaja de aumentar el número de horas de sol aprovechables por las placas, respecto a unas placas fijas. Recomendable en determinados casos: gran consumo eléctrico durante el verano, utilización de células con concentración y centrales eléctricas fotovoltaicas.


Aplicaciones

  • Instalaciones eléctricas
  • Instalaciones eléctricas en áreas rurales.
  • Sistemas de comunicaciones de emergencia
  • Bombeo para sistemas de riego, agua potable en áreas rurales y abrevaderos para el ganado
  • Postes SOS en la carretera
  • Parquímetros


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