Paneles solares y clima cálido: ¿cómo afecta el calor a los sistemas solares?

Los paneles solares , al igual que su automóvil, electrodomésticos y dispositivos, funcionan mejor cuando funcionan a una temperatura óptima. A medida que aumenta la temperatura, la producción de energía de un panel solar disminuye, lo que reduce su capacidad para funcionar a plena capacidad.

Los paneles solares están compuestos por células solares hechas de materiales semiconductores que están diseñados para convertir la energía del sol en electricidad . 

Cuando la luz del sol pasa a través de este material semiconductor, crea una carga en cada celda mediante el uso de fotones entrantes para excitar los electrones a un nivel de energía más alto. Esto se conoce como el efecto fotovoltaico.

A medida que una celda solar se calienta, aumenta la cantidad de electrones que ya están en estado excitado. Esto reduce el voltaje que el panel puede generar y disminuye su eficiencia. Esto da como resultado que se genere menos electricidad y, en última instancia, una producción de energía reducida de su sistema solar.

Las temperaturas más altas también aumentan la resistencia eléctrica de los circuitos que convierten la carga fotovoltaica en electricidad de CA. Esto significa que, a medida que aumenta la temperatura y la resistencia, se transfiere y se utiliza menos energía.

Con el verano a la vuelta de la esquina, los sistemas solares fotovoltaicos se están vendiendo como pan caliente. Parece que los días más largos y soleados de la primavera son recordatorios pertinentes de que pronto estaremos arrancando nuestros acondicionadores de aire y refrescándonos en nuestras piscinas, dos características de muchos hogares que consumen mucha energía. La energía solar no solo compensa ese fuerte uso de energía, sino que, durante el verano, los sistemas solares pueden generar el doble de electricidad que en los cortos días de invierno. Sin embargo, hay una desventaja: los días realmente calurosos pueden reducir la producción de energía solar, ¡a veces hasta en un 20%! 

Temperatura de funcionamiento óptima

Si bien puede variar según la marca y el modelo, un panel solar típico funciona mejor a unos 25 grados centígrados. De hecho, 25 grados centígrados es el estándar de la industria por el cual los fabricantes califican sus productos fotovoltaicos. Más allá de esta temperatura, la producción comenzará a disminuir.

Es importante tener en cuenta que estamos hablando de la temperatura del panel, no de la temperatura del aire informada por un meteorólogo. La temperatura de sus paneles solares oscuros probablemente será significativamente más alta que la temperatura del aire, ¡potencialmente casi el doble!

Como se mencionó anteriormente, existe cierta variación en el nivel de degradación de energía según la marca y el modelo del panel. Durante la fase de prueba del fabricante, se probará cada panel para medir cuánta energía pierde por cada grado por encima de los 25 grados centígrados. Esto se denomina coeficiente de temperatura de la potencia de salida máxima (Pmax).

Por lo general, puede encontrar el coeficiente de temperatura en la hoja de especificaciones de un panel, pero la mayoría de los módulos solares fotovoltaicos se ubican alrededor del 0,3% al 0,5% por grado Celsius.

Para calcular cuánta energía perderá en ciertas condiciones, multiplique la diferencia entre la temperatura actual del panel y la temperatura óptima por el coeficiente de temperatura.

Por ejemplo, supongamos que un panel tiene un coeficiente de temperatura de 0,4% y su temperatura es actualmente de 60 grados centígrados. Podemos calcular la pérdida de energía del panel usando la siguiente ecuación simple:

0,4 % x (60 °C -25 °C) = 0,4 % x 35 °C = 14 %

Puede imaginar que en un día de verano sofocante, podría estar perdiendo una cantidad significativa de energía. Encuentra paneles solares en Chile entrando aquí los cables solares también son muy importantes.