¿Cuánta electricidad genera un panel solar y cómo calcularla?
La cantidad de electricidad que genera un panel solar depende de varios factores, incluyendo el tamaño del panel, la eficiencia del panel, la cantidad de luz solar directa que recibe y otros factores ambientales como la temperatura y las sombras. La fórmula es: Energía generada = Tamaño del panel (en kW) x Radiación solar (en kWh/m²/día) x Eficiencia del panel x 365 días. Tmabién afectan a la producción de electricidad e un panel factores cómo: la orientación e inclinación de los paneles solares, las posibles sombras, la tempertura ambiente, la limpieza de los paneles y si se trata de paneles solares nuevos o paneles viejos de segunda mano. En promedio, en las regiones más soleadas, se pueden obtener entre 5 y 7 horas de sol útiles a pleno rendimiento durante los días de verano. Por su parte, en invierno, debido a que los días son más cortos y a la posición más baja del sol en el cielo, las horas de sol más útiles a pleno rendimiento en el invierno son generalmente menores que en verano (entre 3 y 5 horas servibles).
¿Cómo calcular la electricidad que genera un panel solar?
La cantidad de electricidad que genera un panel solar depende de varios factores, incluyendo el tamaño del panel, la eficiencia del panel, la cantidad de luz solar directa que recibe, y otros factores ambientales como la temperatura y las sombras.
Antes de proceder con el cálculo para conocer la producción de energía de un panel solar, se deben conocer los conceptos de potencia, radiación solar, y eficiencia del panel solar.
Normalmente, la potencia de un panel solar se mide en vatios (W). Un panel solar residencial típico puede tener una potencia de alrededor de 340W en silicio policristalino, y a partir de 400W en silicio monocristalino. Por otro lado, la radiación solar se refiere a la cantidad de luz solar que recibe el panel. En términos técnicos, se mide en kilovatios-hora por metro cuadrado por día (kWh/m²/día). En la mayoría de las regiones de España, esto puede variar entre 4 y 5 kWh/m²/día en promedio anual. Finalmente, la eficiencia del panel solar se refiere a su capacidad para convertir la luz solar en electricidad. La eficiencia de los paneles solares típicos varía entre el 15% y el 20%.
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Para calcular la producción de energía de un panel solar, puedes usar la siguiente fórmula:
Energía generada = Tamaño del panel (en kW) x Radiación solar (en kWh/m²/día) x Eficiencia del panel x 365 días
Por ejemplo, si tienes un panel solar de 460W vatios (0.46 kW) con una eficiencia del 18% ubicado en un área con una radiación solar de 4.5 kWh/m²/día, la energía generada por año sería:
Energía generada = 0.46 kW x 4.5 kWh/m²/día x 0.18 x 365 = 136 kWh al año
Esto es una estimación y la producción de energía real puede variar debido a factores como el ángulo de inclinación del panel, la dirección del panel, la sombra, la suciedad, la temperatura y el mantenimiento del panel.
¿Qué factores que afectan a la producción de electricidad de un panel?
Efecto de la orientación e inclinación
La orientación e inclinación de tus paneles solares puede tener un gran impacto en su eficiencia. Idealmente, los paneles solares deben estar orientados hacia el sur en el hemisferio norte para recibir la mayor cantidad de luz solar posible a lo largo del día. Por su parte, la inclinación ideal es generalmente igual a la latitud de tu ubicación, aunque esto puede ajustarse para optimizar para diferentes estaciones.
Efecto de la sombra
Las posibles sombras pueden tener un impacto significativo en la eficiencia de un panel solar. Incluso una pequeña cantidad de sombra en una parte del panel puede reducir su rendimiento de manera significativa. Esto se debe a la forma en que se conectan las celdas individuales en un panel. Si una celda se ensombrece, puede afectar el rendimiento de todo el panel y en consecuencia de todo el sistema de paneles solares si estos se encuentran conectados en serie por las características técnicas del regulador solar.
Efecto de la temperatura
Los paneles solares son menos eficientes a temperaturas más altas. Aunque parezca contradictorio, los paneles solares en realidad prefieren el frío, al igual que cualquier otro dispositivo electrónico, los cuales trabajan mejor en bajas temperaturas. A medida que la temperatura aumenta, la eficiencia de los paneles solares disminuye. Esto se debe a las características eléctricas de las células fotovoltaicas. En España y Portugal, para reducir estas pérdidas de eficiencia, se recomienda el uso de paneles monocristalinos.
Efecto del tiempo
La climatología del lugar también puede tener un impacto en la eficiencia de un panel solar. Por ejemplo, los días nublados pueden reducir la cantidad de luz solar que los paneles pueden convertir en electricidad. Sin embargo, vale la pena señalar que los paneles solares aún pueden producir electricidad en días nublados, simplemente no a su máxima eficiencia. Es importante señalar que estos factores deben tenerse en cuenta al estimar la cantidad de electricidad que un panel solar puede generar. Un instalador de paneles solares profesional puede ayudarte a evaluar estos factores y diseñar un sistema que sea adecuado para tus necesidades específicas. Sobre todo, en zonas donde sea habitual la niebla en invierno o sea una zona de lluvias recurrentes.
Limpieza de los paneles
Los paneles solares pueden acumular polvo, hojas, polen, suciedad, excrementos de pájaros y otras sustancias con el tiempo, lo cual puede bloquear la luz del sol y reducir la eficiencia de los paneles. Limpiar los paneles regularmente puede ayudar en gran medida a mejorar su eficiencia. Si se disponen de los paneles en el tejado, es interesante y muy útil colocar una escalera de acceso con el fin de no tener que contratar a un elevador cada vez que se precise hacer el mantenimiento.
Monitoreo y mantenimiento del sistema
Los sistemas de monitoreo pueden ayudarte a seguir el rendimiento de tus paneles solares y a identificar rápidamente si hay problemas que podrían estar afectando su eficiencia. Además, el mantenimiento regular de los paneles y del inversor solar puede ayudar a asegurar que todo el sistema funcione de manera óptima. Con lo cual se recomienda contratara una empresa de mantenimiento cómo Damia Solar que realizan un mantenimiento anual a muy buen precio. Todo con el fin de asegurar un excelente funcionamiento del equipo solar todo el tiempo y evitar la aparición de posibles problemas graves y costosos.
Instalación profesional
Finalmente, la instalación profesional de los paneles solares puede ayudar a maximizar su eficiencia. Los instaladores profesionales pueden asegurarse de que los paneles estén orientados e inclinados de manera óptima, y de que estén instalados de manera segura y duradera. Se debe confiar este trabajo a una empresa que se dedique exclusivamente a la energía solar, pues tendrán mucha más experiencia y soluciones ante cualquier problema. La empresa Damia Solar dispone de departamentos comerciales, técnicos, de ingeniería, y de reparaciones e instalación. Todo dentro de la misma empresa para así ofrecer un servicio integral y al precio más competitivo.
Años de vida de los paneles solares
Los paneles solares pierden gradualmente su eficacia con el tiempo, un fenómeno conocido como degradación del panel. El estándar de la industria garantiza que la mayoría de los paneles producirán al menos el 80 % de su potencia inicial después de 25 años. Sin embargo, las tasas de degradación pueden variar según la calidad del panel, y algunos paneles de alta calidad muestran tasas de degradación mucho más bajas. Para evitar este tipo de problemas se deben comprar siempre paneles solares de Clase A y nunca paneles solares de Clase B o de segunda mano. Recordar que los paneles de segunda mano son paneles defectuosos que generaban poco rendimiento en las huertas solares, y que se sustituyeron. Por lo tanto, aunque su precio pueda resultar atractivo, son una inversión pésima.
Medición neta
La medición neta es un mecanismo de facturación que acredita a los propietarios del sistema de energía solar por la electricidad que agregan a la red. Este sistema se aplica en las instalaciones de autoconsumo solar. Por ejemplo, si un cliente residencial tiene un sistema fotovoltaico en su casa, puede generar más electricidad de la que usa la casa durante el día. Si la casa tiene un medidor neto, el medidor de electricidad funcionará al revés para proporcionar un crédito contra la electricidad que se consume durante la noche u otros períodos cuando el uso de electricidad de la casa excede la salida del sistema.
Almacenamiento en baterías
El almacenamiento en batería le permite almacenar el exceso de energía producido durante el día para usarlo durante la noche o durante cortes de energía. Esto puede aumentar significativamente su tasa de autoconsumo y reducir la dependencia de la red. La rentabilidad del almacenamiento en baterías depende de los precios locales de la electricidad y de las tarifas de las tarifas de alimentación solar. También se puede utilizar la combinación de paneles solares con sistemas de almacenamiento de baterías en el hogar para tener un control aún mayor sobre su consumo de electricidad. Al almacenar el exceso de energía solar producida durante el día, puede extraer energía de la batería durante la noche o durante las horas pico de servicios públicos, lo que podría ahorrar aún más dinero.
¿Cómo se calcula la eficiencia de un panel solar?
La eficiencia de un panel solar se calcula dividiendo la cantidad de energía eléctrica que el panel puede producir por la cantidad de energía solar que recibe. La eficiencia se expresa generalmente como un porcentaje.
Aquí está la fórmula para calcular la eficiencia:
Eficiencia del panel solar = (Potencia de salida / Potencia de entrada) x 100%
La Potencia de salida se refiere a la cantidad de energía eléctrica que el panel produce. Esto se mide en vatios (W).
La Potencia de entrada es la cantidad de energía solar que el panel recibe. Esto se mide en vatios por metro cuadrado (W/m²). En un día claro al mediodía, la cantidad de energía solar que llega a la superficie de la tierra es aproximadamente de 1000 W/m².
Por ejemplo, si tienes un panel solar que tiene un área de 2,5 metros cuadrados, típicamente un panel de 460 vatios (460W), y puede producir 460 vatios de electricidad bajo condiciones ideales de 1000 W/m², entonces la eficiencia del panel sería:
Eficiencia del panel solar = (460 W / (2,5 m² x 1000 W/m²)) x 100% = 18,4%
Esto significa que el panel puede convertir el 18,4% de la energía solar que recibe en electricidad.
Es importante recordar que la eficiencia de un panel solar no es el único factor que determina cuánta electricidad puede generar un sistema solar. Y que, además, la fórmula de este cálculo está determinada por un funcionamiento en condiciones perfectas en el laboratorio, con lo cual, el rendimiento en una situación y ambiente real será menor.
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MAS INFORMACIÓN: Para profundizar en este tema, echa un vistazo a nuestro artículo: “¿Cómo se calcula la eficiencia de los paneles solares y qué factores afectan su rendimiento?” |
¿Cómo mejorar el amperaje que genera un panel solar?
La corriente o amperaje que un panel solar genera está determinada por varios factores, incluyendo la cantidad de luz solar que recibe el panel, su eficiencia, su temperatura y el tipo de celda solar. Aquí hay algunas formas en que se puede potenciar la corriente generada por un panel solar:
Aumentar la Exposición a la Luz Solar
Asegúrate de que el panel solar esté expuesto a la mayor cantidad de luz solar posible durante el día. Esto podría implicar cambiar la ubicación del panel para evitar sombras o ajustar su orientación e inclinación para captar más luz solar. Asesorarse con un experto en energía solar es fundamental para indicarte el mejor lugar para ello, ya que se dispone de programas muy exactos que pueden determinar el recorrido del sol en el cielo y evitar las sombras de montañas, sobre todo en invierno, al cambiar la localización de los paneles solares.
Mantenimiento Regular
Mantén los paneles limpios y libres de polvo, hojas, nieve u otros obstáculos que puedan bloquear la luz solar. Cómo ya hemos indicado, este factor es muy importante y clave para que la energía del sol no rebote en el cristal y pueda ser aprovechada al máximo.
Manejo de la Temperatura
Los paneles solares funcionan mejor a temperaturas más bajas, por lo que mantenerlos frescos puede ayudar a aumentar su producción. La ventilación, el montaje adecuado y la elección de un lugar de instalación con temperaturas moderadas pueden ayudar a controlar la temperatura de los paneles. Es vital sobre todo en instalaciones coplanares en que los paneles están muy en contacto con el tejado. Es importante dejar un espacio libre de circulación de aire entre las tejas o chapa del tejado y los paneles solares, con el fin de refrigerar esta zona y de que el rendimiento del panel solar sea el más eficiente.
¿Cómo saber si la potencia en voltios de un panel solar es real?
Para ello, debemos mirar la ficha técnica del panel o en su defecto la pegatina trasera en la cual se nos indican las principales características técnicas del panel solar. En esta pegatina se van a indicar la potencia en vatios, y otra información como la Corriente Nominal, la Corriente de Cortocircuito, el Voltaje Nominal, y el Voltaje en Circuito Abierto. Para verificar si la potencia en vatios (W) que se nos indica es correcta, deberemos multiplicar el voltaje nominal del panel solar por la corriente nominal. Si estamos revisando las características técnicas de un panel de 460W, el resultado debe ser 460W o un poco superior. Ya que, debido a las diferencias en las células solares, no existen paneles idénticos, pero sí con una potencia muy similar. Siendo 41,90 el voltaje nominal (Vmp), y siendo 11,00A la corriente nominal (Imp), resultando entonces una potencia de 460,90W.
¿Cuáles son el número de horas de sol aprovechables en verano y en invierno?
Antes de adquirir un panel solar, lo primero que debemos tener en cuenta son los vatios de esos paneles solares, los cuales hacen referencia a la potencia que pueden proporcionar en condiciones óptimas. Es importante tener en cuenta que las condiciones óptimas puede que no se den en todos los lugares. Las horas de sol variarán en función de la zona geográfica en la que nos encontremos. De esta forma, la incidencia del sol sobre los paneles es mayor en zonas cálidas, por lo que es más probable que en estas zonas los paneles alcancen su potencia máxima durante todo el año. Pero en otros casos alcanzar esta potencia no será posible. No obstante, en la actualidad, los nuevos materiales e innovaciones utilizados en los paneles solares están consiguiendo que incluso en los días en los cuales las condiciones meteorologías no sean las más adecuadas, se consiga un incremento notable de la energía producida por los paneles fotovoltaicos.
La cantidad de "horas de sol útiles" o "horas pico" en un día durante el verano varía dependiendo de la ubicación geográfica. Las horas de sol útiles no son simplemente las horas desde el amanecer hasta el anochecer, sino las horas durante las cuales la intensidad de la luz solar es suficiente para que un panel solar produzca energía a su capacidad máxima, lo que generalmente se considera cuando la radiación solar es de al menos 1 kW por metro cuadrado.
En promedio, en las regiones más soleadas, se pueden obtener entre 5 y 7 horas de sol útiles durante los días de verano. Por ejemplo, en el sur de España, uno de los lugares más soleados de Europa, este número puede llegar a 7 horas o incluso un poco más durante los días más largos del verano. En otras regiones con menos sol, este número puede ser más cercano a 5 horas. Recordar que estamos hablando de horas pico, es decir, de horas con máximo rendimiento. Habrá otras horas en que los paneles no incidirán de forma perpendicular, pero en las cuales se generará igualmente energía eléctrica.
Por su parte, en invierno, debido a que los días son más cortos y a la posición más baja del sol en el cielo, las horas de sol más útiles en el invierno son generalmente menores que en verano.
En promedio, en las regiones más soleadas, puedes esperar entre 3 y 5 horas de sol útiles durante los días de invierno. Por ejemplo, en el sur de España, puedes esperar alrededor de 4 a 5 horas de sol útiles en promedio durante el invierno. En regiones con menos sol, este número puede ser más cercano a 2 o 3 horas. Estos son promedios y pueden variar dependiendo del clima y otros factores. Para obtener una estimación más precisa, contactar con una empresa experta en energía solar para que te realice un dimensionamiento óptimo.
¿Cómo calcular el ahorro en euros por tener instalados paneles solares?
Si tienes en cuenta el precio de del kWh en España, este varía a lo largo de las horas del día según la demanda, siendo más elevado a primeras horas de la mañana y por la tarde noche. Mientras que el precio más bajo es durante la noche. Haciendo una media del total de costes, puede rondar los 0,17€/kWh, tendríamos que el ahorro, en Euros, anual de energía del Panel de 460W calculado en el ejemplo del apartado ¿Cómo calcular la electricidad que genera un panel solar?, cogeríamos el total de Kilovatios hora generados a lo largo del año (136KWh/año) y lo multiplicaríamos por el precio medio de 1 kilovatio hora, resultando un ahorro de 23,12€ con un solo panel solar.
Por lo tanto, si se tiene en cuenta que las instalaciones solares de autoconsumo suelen tener entre 4kW a 6kW, esto es, de 9 a 14 paneles de 460W. Con lo utilizando la media de coste por vatio actual, habría un ahorro de 323€. Este cálculo está realizado en unas condiciones de precio medio y no en las horas de mayor coste, que suelen ser las de mayor demanda de energía por la mayoría de los usuarios. Lo que demuestra que compensa mucho invertir en la compra de paneles solares para autoconsumo solar. Ya que cada vez el precio de la luz es más elevado, mientras que en una instalación de autoconsumo solamente habrá de coste la inversión inicial. Si la inversión en autoconsumo es mayor con más paneles solares, se puede llegar a un ahorro mucho mayor en la factura de la luz y acercase al coste cero de la factura eléctrica.
En conclusión
Un solo panel solar genera una gran cantidad de energía eléctrica al año. Lo que demuestra el gran avance que se ha realizado en mejorar la eficiencia y rendimiento de los paneles solares en la actualidad. Sin embargo, para que este rendimiento sea real, hay que tener en cuenta también otros aspectos cómo su orientación e inclinación, evitar sombras, el efecto de la temperatura y de la climatología, y que la instalación solar sea realizada por profesionales del sector con amplia experiencia demostrable. También será importante escoger una empresa que ofrezca el servicio de mantenimiento, el cual es una inversión, ya que solucionará pequeños problemas que podrían ser graves más adelante y afectar al equipo solar. Con la total tranquilidad para el propietario de la instalación solar.
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