8/16/2019 EFICIENCIA vs Temperatura de Los Paneles

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EFICIENCIA vs temperatura de los paneles

Paneles Solares de Silicio

Datos Anunciados y la Realidad

Módulos fotovoltaicos (a veces llamados 'paneles solares o placas solares')

cristalinos de silicio son los más comunes y, a pesar de nuevos desarrollos, los

más instalados al nivel mundial (87%). Con razón: la tecnología es comprobada

desde hace décadas y su vida supera sin problemas 30 años. Módulos de calidad

vienen con una garantía de rendimiento mínimo de 80% en 25 años. Fallos ocurren

en menos de 1%, y la mayoría es causado por daños externos. Aparte de una

limpieza ocasional, no necesitan ningún mantenimiento.

Existen módulos producidos de celdasmonocristalinas ypolicristalinas. La

diferencia del rendimiento entre ambos se redujó en los últimos años a niveles

negligibles. En la práctica, el precio más alto por la fabricación más complicada de

los módulos monocristlinos justifica su aplicación solamente en casos especiales.

La vida y las garantías son iguales.

Queremos llamar la atención a algunos factores que son importantes a considerar

y que causan ladiferencia entre buenos y no tan buenos módulos.

Rendimiento de paneles solares

Laeficiencia de los paneles solares varia considerablemente. Solamente en

condiciones excepcionales un módulo rinde la energía anunciada por el fabricante.

En la vida real, aunque en las mejores condiciones bajo el sol del medio día, un

panel puede producir solamente entre 75 y 85% de su capacidad nominal.

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Hay varias razones y una causa es la forma de medir. Los valores de los módulos

anunciados por los fabricantes se mide momentaneamente con un flash, usando el

estándarSTC (Standard Test Conditions). Esta forma permite un control durante la

fabricación, pero no refleja el rendimiento de un panel instalado en la intemperie. El

video más abajo de la página muestra esta forma de medir con un flash en elminuto 3:40 en adelante.

Temperatura y la Eficiencia de las Módulos Solares

Los datos, según este estándar STC, se determinan a una temperatura de 25°

Celsius de las celdas con una radiación solar de 1kW/m² y una masa de aire de 1.5

AM ('Air-Mass'). En realidad, la radiación raras veces alcance este valor y las

placas se calientan frecuentemente hasta 50° Celsius o más. Importante es que

todos los paneles solares, con excepción de los orgánicos (tipo Graetzel)

disminuyen su rendimiento con el calor entre 0.3% y 0.7% por cada grado Celsius

adicional según modelo y calidad. Esta pérdida en módulos policristalinos es algo

menor que en los monocristalinos.

Por eso,un panel solar en la vida real produce considerablemente menos

electricidad de lo anunciado. Este explica que un panel rinde más en alturas con

temperaturas moderadas que en el calor de la Amazonía o la Costa. Una buena

ventilación de los paneles tiene un efecto considerable sobre el rendimiento.

Esteefecto de la temperatura puede resultar en la paradoja que bajo un sol muy

intenso y con poca ventilación, de repente las baterías ya no se cargan por

completo. - No por falta de radiación solar, sino por la alta temperatura que reduce

el voltaje de los paneles a un valor insuficiente para cargarlas!

Valores Reales

Para obtener mejores valores, la Comisión de Energía de California (California

Energy Commission) mantiene una tabla condatos más realistas de

paneles solares elaborada bajo condicionesPTC (PVUSA Test Conditions).

Esta comisión mide la eficiencia usando la temperatura del aire (en vez de la celda)a 20° Celsius y así logra valores más realistas. Comparando los datos del

fabricante (STC) con los de la comisión a veces puede ser sorprendente.

http://www.gosolarcalifornia.ca.gov/equipment/pv_modules.phphttp://www.gosolarcalifornia.ca.gov/equipment/pv_modules.phphttp://www.gosolarcalifornia.ca.gov/equipment/pv_modules.phphttp://www.gosolarcalifornia.ca.gov/equipment/pv_modules.php

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Empresas serias especifican estos

datos para sus módulos y proporcionan el valorPNOCT (Power at Nominal

Operating Cell Temperature), el rendimiento a la temperatura normal de la placa

bajo condiciones realistas y estandarizadas (Irradiancia de 800 W/m2, Temperature

del aire de 20°C, velocidad de aire de 1 m/s y una montura abierta). Vea el ejemplo

a la derecha.

Es entonces útil estudiar los datos de los paneles en detalle para conocer el

rendimiento real de los módulos solares bajo diferentes condiciones. Productos

que no son certificados o no mencionan estos datos pueden tener un rendimiento

considerablemente menor una vez instalados. Estos paneles de calidad inferior y

los que no pasan los tests mínimos se consiguen a precios baratos en algunos

mercados. Pero tomando estas consideraciones en cuenta, muchas 'ofertas' no las

son!

Celda Solar vs Módulo (o Panel) Solar

Paneles cristalinas son compuestos de celdas individuales. Cada celda produce

según tipo y radiación solar un voltaje de entre 0.35 y 0.65V. Un panel por ejemplo

de 12 Voltios contiene 36 celdas conectadas en serie logrando un voltaje nominal

de aproximadamente 18V, suficiente alta para cargar baterías de 12V también bajo

condiciones difíciles. Por la demanda de alimentar la red pública con sistemas más

poderosos, la tendencia es producir paneles solares cada vez más grandes para

generar un voltaje mayor, mejorar la eficiencia en reducir contactos y cables, y

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lograr mejores precios por vatio. La mayoría de estos paneles son compuestas de

60 celdas (aprox. 30V) o 72 celdas (aprox. 36V) con una capacidad hasta más de

400W.

Juntar estas celdas es delicado y puede ser causa de considerables perdidas. Por

ser conectadas en serie, aparte de la calidad de las uniones eléctricas, es

importante usar celdas de características iguales: es como en una cadena, donde

el eslabón más débil determina la fuerza de todo el sistema. Así se explica los a

veces grandesdiscrepancias entre la eficiencia de celdas individuales y la de

los paneles. Una sola celda con una alta resistencia interna no solamente inhibe el

flujo de la electricidad, puede causar un calentamiento puntual hasta más de

100ºC ('hot spot').

Estos factores contribuyen a la diferencia entre módulos de alta y baja calidad. Por

ejemplo, hay que tener cuidado cuando celdas son anunciados con un rendimientomuy alto; las celdas quizás si, pero no necesariamente refleja el rendimiento de los

paneles, que puede ser mucho más bajo.

Esta influencia de celdas individuales sobre el rendimiento entero del panel

también es un factor importante durante el uso. Sombra o suciedad sobre algunas

pocas celdas de un panel solar reducen el rendimiento de la placa en forma

desproporcionada.

Paneles solares: un video sobre la producción

Aquí hay unvideo sobre la producción de paneles solares demostrando el

proceso de la fabricación. No es difícil, pero con poca imaginación se capta las

posibilidades para fallas que pueden ocurrir por ejemplo si las celdas no son

iguales, las soldaduras son de baja calidad, el ambiente no es limpio o se trabaja

con poco cuidado. Muestra también las condiciones 'de laboratorio' del estándar

STP para medir el rendimiento de un panel (minuto 3:45 en adelante).