PREGUNTAS FRECUENTES SOBRE LA ENERGÍA
SOLAR TÉRMICA Y LA ENERGÍA SOLAR
FOTOVOLTAICA
¿Para qué se utiliza la energía solar? ¿Qué podemos conseguir con la
energía solar?
Podemos hablar de dos tipos de aprovechamiento de la energía solar: el que
se utiliza para producir energía térmica (básicamente, agua caliente sanitaria y
calefacción) y el que convierte la radiación solar en electricidad mediante la
denominada tecnología fotovoltaica.
¿Qué es la energía solar térmica?
La energía solar térmica consiste en el aprovechamiento de la radiación que
proviene del Sol para: producción de agua caliente para consumo doméstico o
industrial, climatización de piscinas, calefacción de nuestros hogares, hoteles,
colegios, fábricas, etc.
La energía solar térmica de baja temperatura consiste en el aprovechamiento
de la radiación proveniente del sol para el calentamiento de un fluido a
temperaturas normalmente inferiores a 80 ºC.
Esto se lleva a cabo con los llamados colectores solares que se aprovechan de
las cualidades de absorción de la radiación y transmisión de calor de algunos
materiales, y del efecto invernadero que se produce cuando otro material (por
ejemplo el vidrio) es transparente a la radiación de onda corta del sol y opaco a
la radiación de onda larga que emiten los cuerpos que están calientes.
¿Cómo puedo usar la energía solar térmica en mi casa?
Principalmente, para producir el agua caliente que se utiliza en la vivienda,
aunque en algunos casos puede usarse también para reducir el consumo
energético de la calefacción o para aumentar el tiempo de uso de una piscina
descubierta, en especial al principio y final de su período de uso habitual, es
decir, desde Mayo hasta Septiembre, ya que lo que podemos obtener es el
aumento de la temperatura del agua en algunos grados.
¿Qué es la energía solar fotovoltaica?
La energía solar fotovoltaica permite transformar en energía eléctrica la
radiación solar a través de unas células fotovoltaicas o placas solares.
Esta energía es limpia y no produce emisiones de efecto invernadero por lo que
no favorece el cambio climático y por tanto el calentamiento global de la Tierra.
El proceso de transformación de energía solar en energía eléctrica se produce
en un elemento semiconductor que se denomina célula fotovoltaica. Cuando la
luz del sol incide sobre una célula fotovoltaica, los fotones de la luz solar
trasmiten su energía a los electrones del semiconductor para que así puedan
circular dentro del sólido. La tecnología fotovoltaica consigue que parte de
estos electrones salgan al exterior del material semiconductor generándose así
una corriente eléctrica capaz de circular por un circuito externo. Estas células
fotovoltaicas se unen en serie para formar los paneles solares fotovoltaicos. La
energía eléctrica generada es en corriente continua, por lo que para su
utilización debe ser convertida a corriente alterna, mediante los denominados
inversores, que es la que utilizamos en las casas.
¿Qué aplicaciones tiene la energía solar fotovoltaica?
Prácticamente cualquier aplicación que necesite electricidad para funcionar se
puede alimentar con un sistema fotovoltaico adecuadamente dimensionado. La
única limitación, en algunas ocasiones, es el tamaño del campo de paneles,
que tengan una orientación adecuada y que estén libres de sombras. No
obstante, en lugares remotos alejados de la red de distribución eléctrica, lo más
rentable suele ser instalar energía solar fotovoltaica antes que realizar el
enganche a la red.
Entre las principales aplicaciones se incluyen: conexión a red, electrificación de
viviendas, sistemas de bombeo y riego, iluminación de carreteras, repetidores
de radio y televisión, depuradoras de aguas residuales, etc.
¿Mayor detalle de las aplicaciones de la energía solar térmica?
Producción de ACS:
Es la aplicación más difundida de la energía solar térmica.
Se sitúan captadores solares en lugares soleados y se recupera el calor
del sol para almacenarlo en un depósito y disponer de agua caliente.
Salvo en regiones de muy alta nubosidad y escasa radiación solar el
sistema es perfectamente válido para el suministro de agua caliente
sanitaria.
Producción de agua caliente en procesos industriales:
Procesos indicados son: el calentamiento de baños de líquidos para
procesos de rentado, tintado, procesos químicos etc.; calentamiento de
aire para procesos de secado; generación de vapor de baja presión para
usos diversos.
Calentamiento de piscinas:
Se pueden distinguir dos tipos de instalaciones.
Piscinas descubiertas. Son sistemas muy simples cuyo objetivo es
aumentar unos pocos grados la temperatura del agua para alargar la
temporada de baño.
Piscinas cubiertas. Se necesita un aporte energético mayor dado que el
agua de la piscina debe alcanzar una temperatura de 25 °C en
estaciones frías. Estas instalaciones deben contar con una fuente
energética de apoyo para los casos en que el calor generado no sea
suficiente.
Soporte a la calefacción:
Para calefacciones convencionales es necesario instalar un sistema de
apoyo (gas natural, electricidad, etc.) que logre elevar la temperatura del
agua a los 80 °C aproximadamente.
Refrigeración solar:
La refrigeración es una aplicación obvia de la energía solar, puesto que
las épocas en que más se necesita suelen coincidir con las que disfrutan
de más radiación solar.
Esta es una tecnología en la que se han registrado recientes avances, y
sistemas solares de refrigeración se han instalado en edificios como
hoteles.
Calefacción radiante:
Los componentes de la instalación son en gran parte los mismos de una
instalación para ACS, por lo que se pueden abordar de forma conjunta.
Todo el sistema se conecta fácilmente a la caldera de calefacción
convencional, para que en periodos de baja insolación, se utilice energía
convencional (gas, gasóleo, electricidad, leña, etc.).
¿Sirve una misma instalación para todo?
No. En función de las necesidades habrá que optar por la instalación de
paneles solares térmicos o fotovoltaicos, aunque son instalaciones
perfectamente compatibles y se pueden tener, en una misma instalación,
paneles solares térmicos para agua caliente sanitaria o calefacción y paneles
solares fotovoltaicos para la producción de energía eléctrica o para su venta a
la red.
¿Qué diferencias existen entre la energía solar térmica y la fotovoltaica?
Las principales diferencias son las siguientes:
- La energía solar térmica sirve para la producción de agua caliente para
diversos usos, tales como agua caliente sanitaria, apoyo al sistema de
calefacción, calentamiento de piscinas, procesos industriales con
calentamiento de agua u otros fluidos, así como para la producción de frío
para la climatización en combinación con máquina de absorción.
- La energía solar fotovoltaica sirve para la generación de energía eléctrica.
¿Qué ventajas supone tener una instalación de aprovechamiento de la
energía solar?
El uso de la energía solar térmica y la energía solar fotovoltaica presenta las
siguientes ventajas:
• Mejora de la independencia energética de España y, particularmente, de
la Comunidad de Madrid, región que cual actualmente apenas produce un
3% de toda la energía que consume.
• Conservación de recursos naturales extinguibles.
• Ingresos adicionales por la venta de energía eléctrica.
• Menores facturas energéticas.
• Garantías ante el incremento de los precios de los combustibles: una vez
realizada la instalación, la energía solar es gratuita e ilimitada.
• Reducción de la vulnerabilidad ante los suministros de combustible.
• Incremento del valor de las viviendas.
• Concienciación medioambiental: Esta energía es limpia, no produce
emisiones de efecto invernadero ni favorece la destrucción de la capa de
ozono.
• Mejora de la imagen de la compañía por el uso de este tipo de energías
(sólo para empresas).
• Cumplimiento de normativas legales al respecto.
¿Qué impacto ambiental tiene la energía solar?
Esta energía es limpia, no produce emisiones de efecto invernadero ni tampoco
favorece la destrucción de la capa de ozono.
¿Qué factores influyen?
La radiación que llega a la superficie de la Tierra no es constante, sino que
varía de forma aleatoria por efecto de la atmósfera terrestre. Los rayos
procedentes del Sol se reflejan debido a las nubes, vapor de agua, etc. y se
dispersan por la presencia de moléculas de agua, polvo en suspensión, etc.
Por ello, la radiación solar que llega a la superficie de la tierra se divide en:
• Radiación solar directa (I): Formada por los rayos procedentes
directamente del Sol
• Radiación difusa (D): Procedente de la bóveda celeste (excepto la que
llega directamente del Sol), se origina por los efectos de dispersión de la
atmósfera.
• Radiación de albedo (R): Procedente del suelo, procede de la reflexión
de parte de la radiación solar sobre los objetos y sobre el propio suelo.
La suma de las tres componentes da lugar a la radiación global.
He oído que la energía solar es sólo para casitas pequeñas. ¿Es esto
cierto?
No. Las aplicaciones de la energía solar alcanzan todo tipo de instalaciones,
tanto pequeñas instalaciones domésticas, edificios de viviendas, instalaciones
en PYMES o grandes instalaciones industriales.
¿Con estos sistemas no necesito ningún otro adicional tal como caldera o
red eléctrica convencional?
La energía solar es siempre una instalación de apoyo a la instalación
convencional ya que en días no soleados la producción en el caso de energía
solar térmica es muy baja. Una instalación de energía solar térmica, no
sustituye por lo tanto a la instalación convencional, sino que servirá de apoyo a
ésta para la reducción del consumo durante las horas de sol.
En algunos casos existen instalaciones de energía solar fotovoltaica en
viviendas aisladas, que tan solo necesitan otro sistema energético de apoyo en
caso de períodos largos de clima adverso, entonces, como en el caso de la
energía solar térmica, su producción es más reducida.
Como dato orientativo, cabe señalar que las instalaciones de energía solar
térmica normalmente cubren el 60 % de las necesidades energéticas para
producir el agua caliente sanitaria necesaria.
¿Puedo tener agua caliente y luz simultáneamente?
Los sistemas solares térmicos y los fotovoltaicos son técnicamente
independientes entre si, es decir, de un mismo panel no se puede obtener al
mismo tiempo calor y energía eléctrica. Para poder obtener simultáneamente
estas dos energías sería preciso instalar dos sistemas distintos, uno térmico y
el otro fotovoltaico.
¿Cuánto cuesta una instalación de este tipo?
No existe la posibilidad de ofrecer un precio orientativo sin antes determinar
mediante cálculo las necesidades energéticas y conocer las características de
la instalación necesaria. Nuestro consejo es que se dirija a una empresa
especializada como, por ejemplo, las empresas patrocinadoras de la campaña,
que podrán facilitarle esta información.
¿En cuánto tiempo se amortiza?
Hay distintos factores que determinan el periodo de amortización de una
instalación: el correcto cálculo de las necesidades, la optimización del sistema,
una adecuada instalación y calidad de materiales, las subvenciones públicas
obtenidas y, principalmente, su uso.
No obstante, para dar una idea, podemos decir que las instalaciones térmicas
quedan amortizadas aproximadamente a los 4–6 años. A su vez, las
instalaciones fotovoltaicas quedan amortizadas a partir de los 7-9 años.
¿Qué se puede hacer con la electricidad generada?
Puede ser utilizada de manera directa (sacar agua de un pozo, generar luz,
regar, etc.) o bien puede ser almacenada en acumuladores para su posterior
uso (generar luz durante la noche). En el caso de que la red general llegue
hasta el lugar de la instalación, la mejor alternativa consiste en vender toda la
electricidad generada a la compañía eléctrica. De esta forma, se produce un
beneficio económico a favor del particular o empresa debido a que el precio de
venta de la electricidad generada (0.421498 €/kWh) es sustancialmente
superior al precio de compra a la compañía (sobre los 0.083 €/kWh)
¿Cuál es la vida útil de un panel solar fotovoltaico?
En el caso de los sistemas solares térmicos, las instalaciones poseen un
periodo de vida superior a los 20 años.
En el caso de las instalaciones fotovoltaicas, el periodo de vida está estimado
en torno a los 30 años.
No obstante, es importante resaltar que los equipos instalados hace 20 años
siguen funcionando aunque con menor rendimiento. Además, en el caso de las
instalaciones fotovoltaicas, si una de las células falla, esto no afecta al
funcionamiento de las demás, y la intensidad y voltaje producidos pueden ser
fácilmente ajustados añadiendo o suprimiendo células.
¿Pueden romperse fácilmente los módulos solares?
Los paneles van protegidos en su cara exterior con vidrio templado, que
permite aguantar condiciones meteorológicas muy duras tales como el hielo, la
abrasión, cambios bruscos de temperatura, o los impactos producidos por el
granizo por lo que son muy resistentes a las inclemencias atmosféricas.
Una prueba estándar para su certificación consiste en lanzar con un cañón
neumático una bola de hielo de dimensiones y consistencia preestablecidas al
centro del cristal.
¿Existen ayudas o subvenciones?
Sí, la Comunidad de Madrid tiene una línea de subvenciones para este tipo de
instalaciones, cuyas condiciones se encuentran publicadas en el BOCM del 18
de enero de 2005 (Orden 98/2005, por la que se regula la concesión de ayudas
para la promoción de las energías renovables y el ahorro y la eficiencia
energética para el periodo 2005-2007). El periodo de presentación de
instancias para este año ya ha concluido, pero se volverá a abrir el próximo 1
de noviembre para inversiones a realizar en 2006.
Para más información al respecto, debe acudirse a la Dirección General de
Industria, Energía y Minas (C/ Cardenal Marcelo Spínola, 14 – 28016 de
Madrid), llamar al teléfono 91-5802100 o visitar la página web
www.madrid.org/caeem.
Además de las anteriores, el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio ofrece
también ayudas a través del Instituto para la Diversificación y Ahorro de la
Energía (IDAE). Para obtener más información sobre las subvenciones
otorgadas por el IDAE, pueden llamar al teléfono 91 456 49 00 o visitar la
página web www.idae.es.
¿Las ayudas de la Administración están aseguradas en cualquier caso?
No. Las ayudas de la Administración están supeditadas, en su gran mayoría, al
tipo de instalación y al volumen de dinero destinado a cada caso.
¿Requiere la instalación personal cualificado?
La instalación de este tipo de equipos debe ser realizada por personal
especializado para obtener el mayor rendimiento posible de los mismos y
garantizar su correcto funcionamiento. Hay un gran número de empresas
instaladoras de estos equipos en la Comunidad de Madrid pero, si lo desea,
puede contactar con alguno de los patrocinadores de la campaña que cuentan
con instaladores especializados en este tipo de trabajos y estarán encantados
de ayudarle.
¿Hay que revisarlo? ¿Quién lo mantiene?
Este tipo de instalaciones requieren un mantenimiento mínimo que debe ser,
eso sí, realizado por empresas especializadas en la materia. Hay un gran
número de ellas en la Comunidad de Madrid pero, si lo desea, puede contactar
con alguno de los patrocinadores de la campaña que cuentan con personal
especializado en este tipo de trabajos y estarán encantados de ayudarle.
¿Con quién puedo contactar o dónde puedo recibir más información?
Si desea recibir más información sobre este tipo de instalaciones, puede
contactar con alguno de los patrocinadores de la campaña que cuentan con
personal especializado en esta materia y estarán encantados de ayudarle.
Por otro lado, si desea recibir más información sobre las líneas de ayuda que
existen para este tipo de instalaciones, puede contactar con la Dirección
General de Industria, Energía y Minas en el teléfono 915802100.
¿Qué se entiende por potencia pico de un panel?
Es la potencia de salida, en vatios, que produce un panel fotovoltaico a una
temperatura de 25 ºC y una radiación solar de 1 kW/m2 (la que se produce en
un día soleado al mediodía solar).
¿Cuánto más sol hay, consigo mayor rendimiento?
En el caso de la energía solar térmica, cuanto más sol haya calentaremos la
misma cantidad de agua a la temperatura deseada en menor tiempo. Para las
instalaciones solares fotovoltaicas, tener más temperatura no significa tener
mejores rendimientos.
¿Me quedaré sin agua caliente cuando no haya sol?
Los colectores solares no sólo captan los rayos del sol durante los días
despejados; la radiación difusa existente durante los días nublados también es
aprovechada (pero a un rendimiento menor que en circunstancias favorables).
Durante los períodos de clima adverso, el acumulador se encarga de mantener
el agua a temperatura constante sin apenas producirse pérdidas de
temperatura. Sin embargo, en caso de largos periodos de clima adverso, este
tipo de instalaciones recurren a sistemas de apoyo alimentados mediante
energías convencionales (gas, electricidad, gasóleo, etc.) que, en caso de
necesidad, aportan la temperatura óptima para su uso.
¿Pueden funcionar los paneles fotovoltaicos en días nublados?
Los paneles fotovoltaicos generan electricidad incluso en días nublados,
aunque su rendimiento disminuye. La producción de energía eléctrica varía
linealmente a la luz que incide sobre el panel; un día totalmente nublado
equivale aproximadamente a un 10 % de la intensidad total del sol, y el
rendimiento del panel disminuye proporcionalmente a este valor.
¿Puedo independizarme completamente de la compañía de gas o
eléctrica?
Los largos periodos de clima adverso, hacen poco recomendable la
independencia total al usuario, pero en este caso, el gas y la electricidad se
utilizarán como apoyo del sistema solar, y por consiguiente, las facturas de
electricidad, gas, etc. se verán reducidas considerablemente.
¿De qué factores depende el rendimiento de un panel solar fotovoltaico?
Fundamentalmente de la intensidad de la radiación luminosa y de la
temperatura de las células solares.
La intensidad de corriente que genera el panel aumenta con la radiación,
permaneciendo el voltaje aproximadamente constante. En este sentido tiene
mucha importancia la colocación de los paneles (su orientación e inclinación
respecto a la horizontal), ya que los valores de la radiación varían a lo largo del
día en función de la inclinación del sol respecto al horizonte.
El aumento de temperatura en las células supone un incremento en la
corriente, pero al mismo tiempo una disminución mucho mayor, en proporción,
de la tensión. El efecto global es que la potencia del panel disminuye al
aumentar la temperatura de trabajo del mismo. Por ello es importante colocar
los paneles en un lugar en el que estén bien aireados.
¿Cuál debe ser el ángulo de inclinación de los colectores solares?
Debido al cambio de posición del sol durante el año, la inclinación ideal de los
colectores varía en función de la latitud en la cual nos encontremos (41º).
Normalmente se utilizan 45º sur en térmica y 30º sur en fotovoltaica, pero la
inclinación puede variar en función de la aplicación, criterios de uso e
integración arquitectónica, en ± 10º.
¿Todos los paneles son iguales?
No todos los paneles son iguales, dependiendo su rendimiento de la calidad de
los mismos. Para obtener más información al respecto, puede contactar con
alguno de los siguientes patrocinadores de la campaña que cuentan con
personal especializado en esta materia y estarán encantados de ayudarle.
¿Necesita algún tipo de orientación?
El rendimiento de este tipo de instalaciones es mayor si los paneles están
correctamente orientados (dirección sur), aunque el instalador que lleve a cabo
los trabajos se encargará de que esto sea así.
¿Cuál es el lugar idóneo para instalar un panel solar?
Los paneles solares operan mejor si son colocados en un lugar donde reciban
luz solar plena. Pueden colocarse en el techo de una casa u oficina, sobre una
estructura de soporte (poste), montados en la fachada o sobre el terreno. Es
preferible evitar los lugares que reciben sombra (cerca de árboles, chimeneas,
otras edificaciones, etc.), ya que la sombra afectará en la producción de
electricidad de los paneles.
Los paneles solares deberán ser montados de modo tal que, a mediodía, se
encuentren en dirección al sol, con el propósito de generar el máximo de
electricidad.
¿Cuántos paneles o qué superficie necesito para realizar la instalación?
Esto dependerá de las necesidades energéticas que tengamos, para lo cual se
deberá hacer un estudio particularizado de cada instalación. Se debe tener en
cuenta que un panel solar térmico suele ocupar unos 2 m2, mientras que uno
fotovoltaico ronda los 1,25 m2
¿Cuánto tiempo tarda en instalarse?
Es difícil especificar un tiempo concreto, aunque la instalación en sí suele ser
relativamente rápida. No obstante, nuestro consejo es que se dirija a una
empresa especializada
¿Pesa mucho la instalación?
No, la cubierta de una vivienda en condiciones normales soporta el peso
suficiente para realizar una instalación. No obstante, nuestro consejo es que se
dirija a la empresa especializada como, por ejemplo, las empresas
patrocinadoras de la campaña, para la realización de un estudio a medida.
¿Se necesita realizar algún tipo de obra?
La obra civil asociada a cualquiera de los tipos de instalaciones de energía
solar es, en la mayoría de las ocasiones, mínima, pero siempre debe realizarse
por el profesional adecuado.
¿Qué necesito tener para instalarla en casa?
No es precisa ninguna condición especial, en viviendas unifamiliares se puede
instalar en la cubierta, siempre que no se encuentre en zona de sombra
durante el día y si es en un edificio de viviendas, del mismo modo en cubierta o
en un jardín soleado y siempre que la Comunidad de Propietarios apruebe esta
instalación para el conjunto de los vecinos.
¿Dónde se instala? ¿Dónde se puede poner?
En cualquier espacio que posea los requisitos recomendables de orientación
solar y liberado de sombras.
¿Qué es un huerto solar?
Un huerto solar es una gran instalación comunitaria de paneles solares
fotovoltaicos (pueden llegar a varios MW) situados en el mismo emplazamiento.
En este tipo de instalaciones existen distintos propietarios de los paneles, que
suelen formar una Comunidad de Propietarios, y venden conjuntamente la
energía producida a la red.