INFORMACION TECNICA

LOS PANELES SOLARES

El sol constituye sin duda una fuente de energía atractiva para un velero. Si tenemos en cuenta que en una hora la superficie terrestre recibe (una vez descontada toda la energía reflejada por las altas capas de la atmósfera) el equivalente del consumo anual de todo el planeta, es evidente que puede constituir una solución interesante.

Para captar la energía de los rayos solares, se utilizan células solares, que están constituidas por dos placas de silicio en las que se introduce una pequeña cantidad de cuerpos extraños conductores, como boro en la placa positiva y fósforo en la negativa. Se obtiene así un sándwich (célula) eléctricamente estable. Expuestas a las partículas de luz (fotones) dicho equilibrio se pierde y aparece una tensión entre ambos lados de la célula.

Solo queda recuperar dicha energía. La tensión en cada célula es constante, de 0.5 Voltios. Se necesitan por tanto entre 32 a 36 en serie para hacer un panel de 12 voltios.

La potencia irradiada de media por el sol al nivel de la superficie terrestre es de 1 Kw/m2. Puesto que el rendimiento de las células está entre el 4% y el 18% dependiendo de la tecnología, un panel de 1 m2 puede producir entre 50 y 150 vatios.

Existen tres tipos de paneles:

· Monocristalino : es el de mejor rendimiento (15 al 18%) y también el más caro.

· Policristalino : su producción en grandes cantidades es más sencilla por lo que su coste es menor. Tiene un rendimiento entre el 12 y 15%.

· Amorfo : son más ligeros y con rendimiento constante independientemente de la claridad (sol o nublado) si bien su rendimiento está entre el 4 y 6%.

Dado que los precios no son necesariamente significativos, y que según la fabricación un panel policristalino puede dar la misma potencia que uno monocristalino, la única forma de distinguirlos es por su color. El monocristalino presenta un azul uniforme mientras que el policristalino se distingue por sus cristales, que le dan un aspecto azul marmóreo.

Al dar las cifras de potencia los fabricantes se refieren a unas condiciones uniformes: temperatura de 25º C (la tensión disminuye en un 0,4% por cada grado por debajo), perpendicular al sol,  durante el mediodía solar y estando el sol a una altura de 60º. Se elige además una atmósfera seca y perfectamente despejada.

Muchas veces se suministra un valor de potencia para un panel. Cuidado, puesto que esto no es más que un valor teórico para una tensión máxima que debe suministrarse también (lo cual no es siempre el caso).

Por ejemplo: 110 Vatios a 16,9 Voltios de tensión máxima significa una corriente de 6,5 Amperios (16,5 x 6,5 = 110). Como en la práctica la tensión no supera los 13,5 Voltios, la potencia media que podremos conseguir es de:

13,5 * 6,5 = 90 Vatios

Teniendo además en cuenta la temperatura, la humedad y la calidad del aire que absorbe una buena cantidad de energía, podemos aplicar en primera aproximación un factor corrector de 0,5. Por tanto, nuestro panel de 110 Vatios según el fabricante nos dará unos 55 Vatios reales.

Existen además una serie de factores que influyen notablemente:

Inclinación: el perder la perpendicularidad respecto al sol puede hacer que el rendimiento caiga hasta un 40%. Se aconseja instalar los paneles de forma que puedan orientarse según dos direcciones.

Sombras proyectadas: la existencia de sombras en el panel (por ejemplo la jarcia, mástil, botavara…) pueden también disminuir el rendimiento hasta un 40%. En algunos casos del estudio el rendimiento cayó hasta 0 al cubrir la mitad del panel.

Criterios de calidad: el primer criterio es el número de células, que debe estar entre 30 y 36 en serie. Las células deben estar protegidas por un diodo by-pass. De esta forma en caso de que se produzcan sombras, la tensión disminuirá proporcionalmente al número de células a la sombra (0,4 a 0,5 Voltios por célula). Igualmente si se estropea una célula el panel no dejará de funcionar. Para comprobar la existencia de estos diodos, debe proyectarse una sombra, la caída de tensión debe ser la misma independientemente de su posición. Por último, ocultaremos un tercio del panel y la tensión debe disminuir en un 30% (como mucho en un 50%).

Los paneles tienen además un diodo de protección en serie a la salida (para evitar retornos cuando conectamos dispositivos en paralelo como generadores eólicos, etc…). Este diodo provoca una caída de tensión entre 0,2 Voltios (diodo shottky) y 0,6 Voltios (diodo de silicio).

Mantenimiento: los paneles son poco exigentes en cuanto al mantenimiento. Lo importante es que esté limpio, para lo que se utiliza agua dulce. Igualmente las conexiones deben estar protegidas (aquí entra también la calidad del panel en cuanto a protección frente a la intemperie).

Limitador de tensión: se trata de un dispositivo que limita la tensión de salida pero no controlan la corriente si la batería está cargada.

Regulador de tensión: este dispositivo, muchas veces confundido con el anterior, no solo limita la tensión máxima sino que regula la corriente suministrada en función de la carga de las baterías. Es imprescindible si se van a dejar los paneles conectados. El cableado se deberá realizar con cables de 2,5 a 4 mm2.