¿Como podemos ahorrar energía con un panel solar fotovoltaico?

Cuando hablamos de generación o ahorro de electricidad a partir de energía fotovoltaica, nos referimos a placas fotovoltaicas a pequeña escala y plantas de energía solar o plantas de energía fotovoltaica a mayor escala.

En la energía termosolar se utilizan paneles termosolares y plantas termosolares.  Sin embargo, no deben confundirse con las centrales termosolares, en las que el calor generado se convierte en electricidad a escala industrial.

ahorro de energía solar fotovoltaica

Cuales son los porcentajes de ahorro

Para entender como son los porcentajes  y estimaciones de cuanto dinero ahorraras utilizando paneles solares,  deberas calcular cuanto estas gastando actualmente en electricidad cada año. Vamos a brindarte un rápido ejemplo, el promedio anual de energía requerido para un hogar es de 10,400 Kilovatios-hora (KWh).

Multiplique eso por el promedio nacional de electricidad a partir de octubre de 2018 ($ 0.1287 por kWh) y descubrirá que una familia típica gasta más de $ 1,335 al año solo en electricidad.

El ejemplo esta hecho en base a una familia estadounidense, ahora te toca hacer a ti con tu país.

Luego, hay que considerar la naturaleza volátil de los precios de la electricidad y determinar cuáles serán las tarifas de los servicios públicos en los años venideros. Cuando compare el costo de la electricidad de servicio con la energía solar doméstica, debe tener en cuenta que puede esperar que las tarifas de electricidad aumenten anualmente.

Durante la última década, los costos nacionales de electricidad han aumentado a una tasa de aproximadamente 2,2% por año. La inflación de las tarifas de los servicios públicos es un incentivo adicional para la energía solar: cuando usted genera su propia energía con un sistema fotovoltaico en el tejado, está bloqueando los costos de la energía a un ritmo constante, de modo que ya no tiene que considerar las tarifas variables de los servicios públicos.

¿Como Funcionan?

Un panel solar funciona permitiendo que los fotones, o partículas de luz, golpeen electrones libres de átomos, generando un flujo de electricidad. Los paneles solares en realidad comprenden muchas unidades más pequeñas llamadas células fotovoltaica. (Fotovoltaica simplemente significa que convierten la luz solar en electricidad.) Muchas células unidas forman un panel solar.

Cada célula fotovoltaica es básicamente un sándwich compuesto por dos lonchas de material semiconductor, normalmente silicio, el mismo material utilizado en microelectrónica.

Para funcionar, las células fotovoltaicas necesitan establecer un campo eléctrico. Al igual que un campo magnético, que ocurre debido a polos opuestos, un campo eléctrico ocurre cuando se separan cargas opuestas. Para conseguir este campo, los fabricantes de silicio «dopan» con otros materiales, dando a cada rebanada del sándwich una carga eléctrica positiva o negativa.

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Específicamente, siembran fósforo en la capa superior de silicio, lo que añade electrones adicionales, con una carga negativa, a esa capa. Mientras tanto, la capa inferior recibe una dosis de boro, lo que resulta en menos electrones, o una carga positiva. Todo esto se suma a un campo eléctrico en la unión entre las capas de silicio. Entonces, cuando un fotón de luz solar golpea a un electrón libre, el campo eléctrico empujará a ese electrón fuera de la unión de silicona.

Un par de otros componentes de la célula convierten estos electrones en energía utilizable. Las placas conductoras de metal en los lados de la célula recogen los electrones y los transfieren a los alambres.

El funcionamiento de una placa solar fotovoltaico se basa en varios elementos:

  • Módulo compuesto por células fotovoltaicas que transforman la energía en electricidad de corriente continua;
  • Un sistema de montaje, también llamado sistema de integración en el tejado, que fija el panel fotovoltaico al edificio;
  • Una carcasa que establece una unión estanca entre el panel y el resto de la cubierta.

Además, hay equipos eléctricos, y en particular el inversor que convierte la corriente continua en corriente alterna y alimenta su hogar, o la red pública de distribución de electricidad. El precio de compra de un fotovoltaico sigue siendo alto, pero disminuye de año en año. Además, hay asistencia financiera disponible para ayudarle a cubrir el costo inicial.

Cuanta energía produce un panel solar

¿Cómo evaluar la eficiencia de estas placas solares?

Es bastante difícil calcularlo usted mismo porque hay que tener en cuenta muchos factores, entre ellos:

  • La potencia de los paneles y su tamaño
  • Su orientación (idealmente: hacia el sur)
  • Su grado de inclinación. Recomendamos 30° generalmente para capturar la mayor cantidad de luz.
  • La posible presencia de fuentes en la sombra.
  • El nivel de sol en su región. La eficiencia energética es mayor en el sur, pero la instalación también es rentable en climas menos favorables.

¿Como seria la inversión en energía solar?

La cantidad de dinero que usted ahorra al invertir en energía solar varía, dependiendo de factores como el lugar donde vive, los incentivos disponibles del gobierno de su estado y el tipo de sistema que usted instala. Para calcular el ROI (Retorno de Inversión) del panel solar que puede esperar, necesita obtener una cotización personalizada para su instalación específica.

¿Cuál es el costo beneficio de instalación?

La instalación promedio en una casa residencial cuesta alrededor de $16,800 antes de los créditos fiscales, ¿es esa toda la inversión requerida? Desafortunadamente, a diferencia de la red eléctrica tradicional, los paneles solares también necesitan un mantenimiento anual que recae sobre los hombros del propietario.

Dependiendo del estado en el que se encuentre, los paneles solares de su tejado pueden ser objeto de una inspección anual por parte de la autoridad competente. Estas inspecciones suelen costar alrededor de 150 dólares al año. Además de la cuota anual de inspección, también se requiere la limpieza anual.

La limpieza es necesaria para eliminar la suciedad, la mugre y otras acumulaciones que reducen la eficacia general de los paneles. Una compañía de limpieza acreditada normalmente cobra alrededor de $20 por panel. Por ejemplo, una casa con 36 paneles tendrá aproximadamente $800 al año en costos de mantenimiento.

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Dependiendo de los incentivos que ofrezca la compañía de servicios públicos local, como la muy debatida tarifa de alimentación, las tarifas de mantenimiento podrían hacer que la instalación de un panel solar sea mucho menos rentable.

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¿Cuanto dinero ahorramos usando paneles solares?

Los propietarios de viviendas que exploran fuentes alternativas de energía casi siempre buscan una cosa: el ahorro. Pero los beneficios de los paneles solares toman tiempo para desarrollarse. Debido a que la inversión inicial es todavía relativamente alta, podría tomar de siete a 15 años para cosechar los beneficios.

¿Cómo se ve esto cuando se desglosa según los números? En promedio, después de los incentivos fiscales, un establecimiento residencial típico cuesta entre $12,500 y $16,000 en costos iniciales. Para el propietario medio, se necesitarán entre siete y 14 años para devolver la inversión inicial en su totalidad.

Después de que la inversión inicial haya sido pagada, es cuando los ahorros en paneles solares comienzan a rodar. En la mayoría de los ejemplos, el período de inversión es de 20 años. Para el año 20, el propietario ha pagado su inversión y también ha ganado aproximadamente $7,000 en ahorros adicionales en paneles solares.

¿Como calcular la cantidad de paneles solares que necesitas?

Hay tres cosas principales a considerar para elegir un panel solar o crear un sistema solar.

1 : ¿Cuánta energía puede almacenar su batería?

2 : ¿Cuánta energía usará su(s) electrodoméstico(s) durante un período de tiempo?

3 : ¿Cuánta energía puede generar un panel solar durante un período de tiempo?

calculo de ahorro de energia solar con paneles

1 : ¿Cuánta energía puede almacenar su batería?

La capacidad de la batería se mide en amperios hora (por ejemplo, 17AH). Necesita convertir esto en vatios-hora multiplicando la cifra AH por el voltaje de la batería (por ejemplo, 12V). este es sólo el cálculo que se muestra a continuación

X (Tamaño de la batería en AH) x Y (Voltaje de la batería) = Z (Potencia disponible en vatios hora)

Para una batería de 20AH, 12V la cifra de Watt Hours es 20(X) x 12(Y) = 240 WH (Z)

Esto significa que la batería puede suministrar 240W durante 1 hora, 120W durante 2 horas o incluso 2W durante 120 horas, es decir, cuanta más energía consuma, más rápido se descargará la batería.

Sin embargo, usted nunca es capaz de tomar toda la energía de una batería, ya que una vez que el voltaje desciende por debajo de los requerimientos de su equipo, ya no será capaz de alimentarlo. Hay una simple regla empírica para esto, pero por favor revise las especificaciones de su batería para asegurarse.

Las baterías de plomo-ácido le darán alrededor del 50% de su potencia nominal. (es decir, una batería de 10Ah tiene 5Ah de energía utilizable)

Las baterías de iones de litio le darán alrededor del 80% de su potencia nominal. (es decir, una batería de 10Ah tiene 8Ah de energía utilizable)

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Una pregunta común que la gente hace con respecto a la batería es,

Q. ¿Son las baterías de coche tan buenas para la energía solar como las de ocio?

A. La respuesta a esto es no, no lo son. La razón es que una batería de ocio ha sido diseñada para ser descargada y recargada, una batería de coche está diseñada para proporcionar mucha energía rápidamente pero no es capaz de soportar una carga interna baja y recuperarse completamente.

2 : ¿Cuánta energía usará su(s) electrodoméstico(s) durante un período de tiempo?

El consumo de energía de los aparatos se indica generalmente en vatios (por ejemplo, un pequeño televisor portátil tiene una potencia de 20 W, esta información se encuentra en la etiqueta de datos que tienen la mayoría de los aparatos eléctricos). Para calcular la energía que utilizará a lo largo del tiempo, sólo tiene que multiplicar el consumo de energía por las horas de uso previsto.

El televisor de 20W en este ejemplo, encendido durante 2 horas, tomará 20 x 2 = 40WH de la batería.

Repita esto para todos los aparatos que desee utilizar, luego añada los resultados para establecer el consumo total como se indica a continuación.

TV 20w durante 2 horas al día = 40w al día

Radio 10w encendido durante 5 horas al día = 50w al día

Bomba de agua (20w) encendida durante 20mins por día = 6.66w por día

Luz principal 30w encendida durante 3 horas al día = 90w al día

Focos 10w encendidos durante 1 hora al día = 10w al día

Total = 196w por día

Una manera fácil de reducir el consumo de energía es cambiar las luces halógenas por luces LED. Las luces LED generalmente usan un 80% menos de energía para un nivel de luz similar. Tenemos una gama de luces LED de 12V aquí

3 : ¿Cuánta energía produce generar un panel solar durante un período de tiempo?

La parte final para dimensionar su sistema solar son los paneles solares. La capacidad de generación de energía de un panel solar también se indica en vatios (por ejemplo, nuestro número de parte STP010, es un panel solar de 10W). En teoría, para calcular la energía que puede suministrar a la batería, se multiplican los vatios (del panel solar) por las horas de exposición al sol.

En la práctica no es una buena manera de calcular el rendimiento de un panel solar, por lo que trabajamos con unas pocas reglas sencillas.

– Generalmente aconsejamos que un día de invierno en el Reino Unido sólo le dará 1 hora de sol.

– Un promedio de días de verano en el Reino Unido te dará 6 horas de sol.

Por lo tanto, en invierno, un panel de 10 vatios proporcionará 10 vatios de energía a su batería. (10w x 1 = 10w)

En verano, un panel de 10w proporcionará 60w de energía a su batería. (10w x 6 = 60w)

El uso del cálculo anterior tiene en cuenta cualquier pérdida en el sistema por el regulador, los cables y la batería que pueda estar utilizando.

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