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¿Por qué no pisar los paneles fotovoltaicos?

Cuando buscamos en internet información sobre placas solares es fácil encontrar fotos de personas pisando los paneles fotovoltaicos. Personas que fingen instalarlos, revisarlos o limpiarlos, sin embargo, no son auténticos profesionales de la fotovoltaica. Desgraciadamente, solo son modelos que posan para unas fotos y que los múltiples blogs que hay en el mundo digital las compren y usen en sus Post. Pero ¿qué les pasa a los paneles fotovoltaicos al pisarlos?

Los paneles fotovoltaicos se construyen con ciertas protecciones; con un cristal templado y una carcasa de aluminio. Sin embargo, por eso mismo se protegen, para que no se dañen con lo más mínimo. Eso no quiere decir que sea totalmente robustos y pueda hacerse con ellos lo que se quiera. Ya que cualquier daño, por mínimo que sea, puede afectar a su funcionamiento.

Caminar sobre las placas fotovoltaicas puede causar microfisuras que, aunque no son perceptibles a nuestros ojos, son fuente de muchos problemas. La celda solar o componente básico de una placa fotovoltaica que se ha visto afectada por una microfisura ya no puede producir electricidad y puede afectar a todo aparte del panel. Por ello, se está reduciendo el rendimiento general de toda la instalación.

Otro problema que causan las microrroturas son la aparición de puntos calientes. Estos pueden provocar, a su vez, la rotura del vidrio e incendios localizados. En cualquier caso, se está afectando la producción de electricidad y la integridad de toda la instalación. Sin embargo, no solo eso, sino que también se reduce sensiblemente la vida útil de la placa solar afectada por la pisada. Pero, veamos todos estos problemas, uno por uno.

Problemas de pisar los paneles

Puntos calientes

Los puntos calientes o hot spots son áreas de alta temperatura que afectan a una pequeña parte del panel fotovoltaico. No obstante, debemos recordar que el rendimiento de un panel solar va disminuyendo en función del aumento de la temperatura de este. Es por eso que estos puntos calientes afectar negativamente a la producción de electricidad, reduciendo su eficiencia. Además, los puntos calientes aceleran la degradación de las partes del colector solar en el área afectada.

Por otro lado, los puntos calientes no suelen mantenerse como se han producido. Es decir, es muy normal que vayan aumentando sus perjuicios, afectando a zonas adyacentes y con ello agrandando el problema. De forma que, con el tiempo, todo el panel puede verse afectado y ser totalmente inútil para la producción de electricidad.

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– Disminución del rendimiento

Las microrroturas o microfisuras provocan una disminución del rendimiento de la placa solar afectada. Por lo general suele ser de entre un 2 y un 3 % del rendimiento total del panel fotovoltaico. Sin embargo, debemos tener en cuenta que, cuando una persona pisa un panel solar, no solo lo hace una vez. Por lo general son personas no profesionales de la fotovoltaica y se dedican a pasear encima de los colectores. Es por ello que muchos paneles fotovoltaicos estarán afectados por las microrroturas y por ello, el rendimiento total de la instalación completa será muy inferior.

– Menor vida útil

Las placas solares están diseñadas y fabricadas para que duren entre 25 y 30 años. Sin embargo, al ser pisadas pueden producirse las microrroturas y con ellas otros problemas que puede reducir la vida útil de los paneles a unos 10 años. Considerando que muchas instalaciones se amortizan a los 7, 8 o incluso 9 años, estamos perjudicando a nuestro cliente. Ya que no tendrá verdaderos beneficios con su instalación fotovoltaica.

¿Qué hacer para evitar estos problemas en los paneles solares?

El diseño de la instalación es fundamental para evitar que por necesidad se pisen los paneles solares. Por ello siempre se deben dejar pasillos técnicos por los que las personas de mantenimiento o limpieza, o simplemente los fotógrafos con sus modelos, puedan desplazarse y desempeñar su trabajo.

Algunos clientes se quejarán porque se desperdicia parte del tejado y con ello no van a ganar lo que esperaban. Sin embargo, debemos explicarles que es mejor ajustar la instalación para que cumpla su función lo mejor posible durante más años, que arriesgarlo todo por querer tener mayor producción eléctrica.

Otro factor importante para evitar las microrroturas depende de la estructura fotovoltaica. Aunque no parezca relevante, las estructuras de soporte para los paneles fotovoltaicos no son solo instrumentos para evitar que se vuelen con el primer temporal de viento. Un papel importante de las estructuras es sujetar de forma adecuada los colectores fotovoltaicos, y que estos no soporten fuerzas de tracción o torsión. Todas las cargas que actúan sobre las placas solares deben trasladarse a la estructura y que esta sea la que soporte todos los esfuerzos mecánicos.

Aunque lo más valioso para evitar que nuestras placas solares se deterioren por una mala instalación, manipulación o mantenimiento, es contratar a verdaderos expertos en fotovoltaica. Aunque hay muchas empresas que están aprovechando la situación actual de altos precios en la electricidad para montar placas solares, muchos de ellos no son expertos. No se han formado ni tienen los conocimientos adecuados para ejecutar este trabajo. Por ello, debemos buscar a instaladores realmente expertos en el campo de la fotovoltaica para tener una instalación en condiciones óptimas.

¿Cómo funciona el autoconsumo fotovoltaico?

El autoconsumo fotovoltaico nos da la posibilidad a todos para cambiar el modelo energético actual. Con él tenemos la capacidad de generar nuestra propia electricidad y beneficiarnos de la compensación de los excedentes. Pero ¿Qué debemos entender por autoconsumo fotovoltaico?

El autoconsumo es una forma de convertirse en los dueños de nuestra propia electricidad. Gracias a esta fórmula podemos generar la electricidad que necesitamos, y ceder a la red eléctrica la cantidad que no necesitamos en un momento dado. No obstante, en momentos en que nuestras placas fotovoltaicas no generen lo suficiente, deberemos abastecernos de la red.

Lo importante es que al final de mes, la empresa comercializadora o distribuidora nos deben compensar la electricidad que les hemos dado, por parte de la que hemos consumido de la red. De este modo, nuestra factura de la luz se verá disminuida sensiblemente y en poco tiempo recuperaremos la inversión realizada. Así el presupuesto de las placas solares instaladas por un profesional es una inversión que retorna a nuestros bolsillos.

Evolución del autoconsumo en España

Desde los años 70 del siglo pasado en nuestro país ha habido interés por aprovechar el sol, y no solo para el turismo. España ha tenido y tiene grandes mentes que han trabajado para aprovechar la energía solar de diferentes formas. Gracias a ese entusiasmo, hemos sido protagonistas mundiales en el campo de la fotovoltaica. Aquí se desarrolló la célula fotovoltaica bifacial y también tuvimos una gran infraestructura para la fabricación de paneles solares fotovoltaicos.

Al principio de esta aventura se utilizaban las placas solares para generar la electricidad que necesitaban las viviendas aisladas, sobre todo aquellas que su acceso a la red eléctrica era inviable económicamente. Además, desde la conferencia de Kioto se puso de manifiesto que debíamos trabajar para sustituir los combustibles de origen fósil por energías renovables.

Esto parecía que supondría el empujón definitivo para el sector fotovoltaico en nuestro país. De manera que se multiplicasen tanto los fabricantes de equipos, como las empresas instaladoras y por supuesto se poblasen de paneles solares fotovoltaicos todos los tejados de España. Y así fue durante unos años. Con razón en el año 2008 España era una potencia mundial en fotovoltaica y disponía de 2.708 MW de potencia fotovoltaica instalada. En esas fechas éramos uno de los países con más instalaciones solares de todo el mundo.

Sin embargo, en los años siguientes se cambiaron las reglas del juego en lo que a normativa se refiere. Esto provocó una ralentización de las instalaciones que causó un parón en el sector y la congelación de muchos proyectos. Se dificultó la tramitación administrativa de las instalaciones que estaban conectadas a la red eléctrica. Además, se debía pagar de un impuesto especial sobre el vertido de electricidad a la red.

Esto originó que los tanto particulares como empresas no dieran el paso a convertirse en autoconsumidores, a pesar de que las pequeñas instalaciones fotovoltaicas no se veían afectadas. Como en muchos casos la falta de información perjudico al sector. Durante varios años España perdió el tren de la generación fotovoltaica y países como Alemania nos adelantaban, a pesar de disponer de menos horas de sol.

Con la aprobación del Real Decreto 244/2019, se revirtió esta situación y se abrió de nuevo el camino al autoconsumo fotovoltaico en España. Ahora la autogeneración de la electricidad que cada unos de nosotros necesitamos en el día a día podemos conseguirla con nuestras propias placas solares.

¿Qué cambios hay en el autoconsumo en España?

Gracias a la nueva normativa regula las condiciones administrativas, técnicas y económicas del autoconsumo de energía eléctrica se mejoran 5 aspectos que favorecen la expansión de la fotovoltaica.

Aparece la figura del autoconsumo colectivo

Hasta la fecha, los edificios de viviendas y comunidades de vecinos no tenían acceso a instalar placas solares de autoconsumo. Debido a que no se consideraba de diferentes propietarios se unieran para compartir una instalación fotovoltaica. Sin embargo, con el nuevo Real Decreto se sentaron las bases para el autoconsumo colectivo o compartido.

Así la gran mayoría de las viviendas en nuestro país que forman parte de edificios de viviendas con comunidades de vecinos y propietarios ya pueden participar del autoconsumo. En estos caos la compensación de la electricidad sobrante que se vierte a la red es compartida por todos los vecinos participantes. Además, es posible que no todos los propietarios tengan que estar de acuerdo, ni participen en la misma proporción de la instalación de autoconsumo.

Menos trámites administrativos

Con el cambio normativo, se reducen algunos trámites administrativos para los particulares y empresas que se sumen al autoconsumo fotovoltaico. La única condición es que la electricidad generada sea para su propio uso y no se sobrepasen los 10 kW de instalación. Entre ellos, es muy favorecedor la eliminación de la licencia de obra que los ayuntamientos solicitaban. Ya que esto agiliza el proceso en varios meses, que en ocasiones son claves para que el interesado pierda las esperanzas y el interés por el autoconsumo.

Facilita la obtención de los permisos

Todas las instalaciones de placas solares de pequeña potencia con potencias, igual o inferior a 15 kW, se ven favorecidas. El motivo es que ahora no necesitan solicitar un punto de conexión a la red eléctrica. Ya que se entiende que la electricidad generada es para ser consumida internamente. De forma que solo se verterá a la red el residual que en momentos no se necesite. La idea principal del autoconsumo no es vender la electricidad, sino consumirla. Por lo que no tiene sentido solicitar que la empresa distribuidora nos conceda un punto de conexión a un centro de transformación, como ocurría antes de la nueva legislación.

Se acepta la compensación de excedentes

En determinados momentos del día nuestras placas son capaces de generar más electricidad de la que necesitamos. Ahora ese sobrante lo cedemos a la red y la empresa distribuidora o comercializadora están obligadas a compensarlo en nuestra siguiente factura de la luz. Esto consiste en que al final de mes se saca la diferencia entre la electricidad que hemos consumido de la red y la que hemos cedido a la misma. Sin embargo, esta resta nunca puede ser negativa, ya que nunca puede ser mayor la electricidad que cedemos a la red de la que compramos. En esos casos, el consumo quedará a cero, pro nunca nos pagarán más.

Generación eléctrica de proximidad

Lo importante de este concepto es que se fomenta un sistema energético de proximidad. Es decir, que la energía eléctrica se genere allí donde se necesita. Así se reduce la necesidad de transporte desde los grandes centros de producción hasta los centros de consumo. Ya que las instalaciones de distribución son caras, tanto en su construcción como en su mantenimiento. Además de tener unas pérdidas por efecto Joule del orden del 10%.

Ventajas del autoconsumo fotovoltaico

Indudablemente, al autoconsumo fotovoltaico nos aporta una serie de ventajas o beneficios que hacen que la inversión sea compensada con creces. Sin embargo, no solo son beneficios a título personal, ya que nuestra sociedad y el medio ambiente también se benefician. Aunque bien pensado, de eso también nos beneficiamos: nuestra salud nos lo agradecerá.

AspectoBeneficio que aporta
Instalaciones económicas✓ El precio de las instalaciones de energía solar ya es muy competitivo y tiene unos precios realmente asequibles
Ahorro✓ Consumimos menos electricidad de la red que se repercute en la factura mensual ✓ La energía que nos sobra durante las horas centrales del día la compensamos, reduciendo aún más la factura de la luz
Energía renovable✓ La energía primaria es la energía solar, que es limpia, ilimitada y gratuita
Independencia de la red eléctrica✓ No nos afectan las averías de las líneas de distribución eléctrica, o minimiza esos problemas
Subvenciones✓ Posibilidad de acceder a subvenciones que nos ayuden a cubrir parte del precio de las placas solares
Cuidado del Medio Ambiente✓ Respeta al Medio Ambiente, al reducir el consumo de combustibles fósiles
Menos contaminación✓ Reduce la dependencia de los combustibles fósiles, cada vez más escasos y con un precio más elevado.

Tipos de paneles solares ¿azules o negros?

Cuando miramos los tejados de algunas casas en las que hay placas solares instaladas, nos damos cuenta de que algunos paneles son azules y otros negros. ¿Cuál es la diferencia entre ellos? ¿Cuál de ellos es mejor para nuestra instalación fotovoltaica? Ante estas preguntas, debemos saber que los tipos de paneles solares azules o negros funcionan igual. A continuación, explicamos las diferencias entre ellos, así como los beneficios de cada tipo.

En principio solo vemos la diferencia de color entre los diferentes tipos de paneles solares fotovoltaicos, unos negros y otros azules. Sin embargo, hay una diferencia fundamental en el silicio del que se fabrican las celdas fotovoltaicas. El silicio es el mineral base que gracias a sus propiedades es capaz de general una corriente eléctrica al recibir la luz del sol.

Desde su descubrimiento, los procesos de transformado y fabricación de este mineral han ido evolucionando. Al principio se elaboraba como unión de muchos cristales de silicio, por lo que las placas solares se denominan policristalinas. En estos, cada celda policristalina está compuesta de varios cristales de silicio que se unen en su fabricación. Por eso están conectados de modo irregular, por lo que el panel no es de color sólido y uniforme. Incluso parece que el panel tiene manchas.

Las placas solares policristalinas son comúnmente del color azul, no obstante, también podemos encontrar algunos negros. En realidad, el color de los paneles solares fotovoltaicos que vemos depende de capa anti-reflectante que se aporta a las células solares y de sus propiedades.

En cambio, las placas solares monocristalinas suelen tener un color negro, por lo general. Aunque también podemos encontrar algunas en color azul oscuro. Realmente podemos identificarlas porque estas últimas celdas fotovoltaicas suelen tener las esquinas cortadas. De esta forma al fabricar un panel solar con 60 o 72 celdas, normalmente, se aprecian unos huecos en las esquinas, con forma de rombo o diamante.

Algo que si es característico de los paneles solares monocristalinos es que su color es uniforme, al contrario que las placas solares policristalinas, en las que se aprecian los cristales de silicio que forman cada celda solar.

¿Cómo se fabrican los paneles solares azules?

El proceso de fabricación de los paneles azules policristalinos es muy similar al de producir los negros monocristalinos. No obstante, el paso de elaborar el bloque de silicio a partir de una semilla de cristal, se omite en el caso de las células solares azules policristalinas.

Así, se generan bloques de silicio, que se forman al solidificarse el silicio fundido. Al no tomar ninguna medida para que se enfríe de modo uniforme, se forman células de silicio policristalino. Esto causa el aspecto de fragmentación con bordes distintivos en las células solares azules.

¿Cómo se fabrican los paneles solares negros?

Los paneles solares negros están formados por células solares monocristalinas. Estas celdas solares se fabrican mediante el llamado “proceso czochralski”. En este proceso se usa una semilla de cristal de silicio que se coloca en un recipiente donde se va añadiendo el silicio fundido. Esta semilla es el germen para el nuevo cristal de silicio, que se genera de forma uniforme. De esta manera se genera un bloque de silicio cristalino sólido. El bloque de silicio se corta finamente en obleas de silicio, que se utilizan como celdas solares para la producción de energía eléctrica.

Los paneles solares azules o negros se producen de forma similar. Sin embargo, cuando se ponen en funcionamiento la luz interactúa de modo diferente en cada uno de los tipos de paneles solares azules o negros. De esta manera, y gracias al silicio de un solo cristal, la eficiencia de un panel negro monocristalino es mayor que en uno azul policristalino.

Por otro lado, debido al proceso de generación del cristal de silicio, el proceso de fabricación de una célula negra monocristalina es más complicado que la producción de células solares azules policristalinas. Además, de ser más caro este proceso inicial, hay otro factor que ayuda a encarecer la fabricación de placas monocristalinas. Ya que una cantidad significativa del silicio monocristalino generado se desperdicia en la producción de células solares negras. Debido a que los cuatro lados de las obleas de silicio monocristalino se cortan para dar la forma correcta a las células.

Beneficios de los paneles solares negros

Las ventajas que tienen las placas solares fotovoltaicas no dependen en sí del color de su superficie. Sin embargo, dicho color se asocia al tipo de panel y por ende a sus características y beneficios.

BeneficioMotivo de la ventaja de los paneles solares negros
Mejor con el calor✓ El aumento de temperatura no afecta tanto a su rendimiento, y generación de electricidad
Eficiencia✓ Los paneles monocristalinos tienen una mayor eficiencia que los policristalinos, gracias al silicio con el que están fabricados. Aunque el precio total de la instalación, no dependerá solo de la cantidad de paneles a instalar, sino que se verá afectado por el precio de cada modelo.
Absorbe más luz✓ Las celdas monocristalinas tienen la capacidad de absorber mayor cantidad de luz, por lo que aumentan su rendimiento frente a los policristalinos
Ahorro de espacio✓ Al tener mayor rendimiento, necesitamos menos sitio para generar la misma cantidad de electricidad, que con los policristalinos
Rendimiento con poca luz✓ Son capaces de aprovechar mejor la luz difusa en días nublados, al amanecer y al anochecer
Mayor vida útil✓ Por sus características, duran más años produciendo electricidad

Beneficios de los paneles solares azules

Los paneles solares azules son por lo general formados por silicio policristalino. La propia configuración y propiedades del cristal propician una serie de características que favorecen los siguientes beneficios.

BeneficioMotivo de la ventaja de los paneles solares azules
Ecológicos✓ No se desperdician los cristales de silicio por no ser perfectos, reduciendo el consumo energético durante su fabricación
Económicos✓ Los procesos de fabricación han mejorado, haciendo mucho más económicos los paneles azules policristalinos
Rentables✓ Al disminuir sus precios, hacen que su menor eficiencia se vea compensada, favoreciendo su rentabilidad económica frente a los paneles negros policristalinos

¿Cuál es el mejor para tu casa?

Los dos tipos de paneles solares azules y negros que hay en el mercado tienen otras diferencias aparte del color. El precio de cada uno de ello, sus potencias pico o su tamaño, por ejemplo. Pero ¿cuál es el mejor panel para nuestra vivienda? A priori no hay uno que sea mejor que otro. Cada uno tiene sus características, y en función de estas se adaptarán mejor a una instalación o tejado, que a otro.

Por ello hacemos un pequeño resumen de los paneles solares azules o negros, para comprobar cuál se adapta mejor a cada caso.

Paneles solares negros monocristalinos.

  • Se caracteriza por el silicio de alta calidad
  • Al tener una mayor eficiencia necesitamos menos espacio para las placas solares
  • Tienen una vida útil más larga
  • Desgraciadamente, se fabrican mediante un proceso de producción de energía intensiva que genera muchos residuos
  • Y como último factor, su precio más alto

Paneles solares azules policristalinos.

  • Se caracteriza por un silicio de menor calidad formado por diferentes cristales visibles
  • Tienen una menor eficiencia energética
  • Requiere un poco más de espacio en nuestro tejado para producir la misma cantidad de energía que los paneles negros
  • Su proceso de fabricación es menos complicado y tienen una producción de desechos menor
  • Su fabricación ha mejorado mucho haciendo que sean más económicos

Según este pequeño resumen de características, la elección entre los tipos de paneles solares azules o negros, dependerá de diferentes aspectos. Podremos decidir en función del espacio que tengamos en nuestro tejado. O por la diferencia de precio entre unos y otros. Por la huella de carbono que se genera, si nos preocupa el perjuicio al medio ambiente. Etc.

Sin embargo, lo importante es que nos sumemos al autoconsumo, usemos energías limpias y cuidemos del medio ambiente.

Rawlemon: instalación solar alternativa

¿Qué es el Rawlemon?

El rawlemon es una esfera transparente. Su forma esférica ayuda a que pueda aprovechar mejor la luz difusa, hasta en un 15%. Además, el prototipo convirtió hasta un 70% más de energía que los paneles solares fotovoltaicos tradicionales de doble eje. Y tiene una eficiencia un 35% mayor que los paneles solares fotovoltaicos tradicionales. Además, al ser transparente puede integrarse fácilmente a los edificios. Pero no sólo eso, sino que uso híbrido (electricidad y energía solar térmica), en el prototipo consiguió ahorrar durante las pruebas un 75% de superficie. Garantiza un máximo de transparencia de un 99%, evitando así la pérdida de visibilidad.

Origen del Rawlemon

Es una idea que el arquitecto alemán André Broessel junto con varios socios estudio y desarrollo ya en el año 2012. Su concepto está dirigido a conseguir dos objetivos:

  • Producción de una energía más limpia, con una huella de carbono más baja
  • Un mejor rendimiento en el uso y la conversión de la energía solar renovable.

¿En qué consiste el Rawlemon?

Esta idea se basa en un concepto sencillo. El rawlemon es básicamente un concentrador de la luz solar, como una lupa. Que consigue llevar toda la luz que incide sobre la esfera a un único punto, donde se instala una celda solar fotovoltaica, o también un intercambiador de calor a glicol. Por ello, es una innovación que puede hacer la tecnología solar más asequible si cabe. Ya que con un tamaño menor de la instalación se consiguen los mismos resultados que con placas fotovoltaicas tradicionales.

7 Beneficios del Rawlemon como instalación solar

✓ Aprovecha la energía solar para generar calor o electricidad, reduciendo así hasta un 70% la factura energética

✓ La energía solar ha iluminando nuestro planeta desde hace millones de años, y lo seguirá haciendo durante millones de años

✓ Se puede integrar en los edificios a modo de ventana que permite el paso de luz

✓ Una instalación que aproveche la energía solar añade valor a tu vivienda al hacerla un poco más autosuficiente

✓ Puede ser aprovechada en cualquier lugar: lugares remotos y viviendas aisladas donde otros combustibles como el gas, gasóleo o incluso la electricidad tienen difícil llegar

✓ Reduce la dependencia de las constantes variaciones (principalmente subidas) del precio del gas y la electricidad

✓ Aparte de la limpieza de la esfera solar como en cualquier ventana, solo necesitan de una pequeña revisión de las conexiones eléctricas

¿Es un opción real de futuro dentro del mercado de las instalaciones solares?

Aún es muy pronto para saber si el concepto de placa fotovoltaica tradicional perderá competitividad frente al rawlemon. Si es cierto, que las pruebas realizadas revelan que cuenta un gran potencial. Pero es algo muy nuevo y el mercado aún no ha tenido tiempo de conocerlo y asumir esta innovación tecnológica.

Buenos argumentos para pensar que sí

1.Funcionan sin luz solar

Un argumento importante es el potencial que tiene esta nueva tecnología solar en zonas del planeta con muy poca luz solar directa. En los círculos polares las noches de invierno duran prácticamente 20 horas, haciendo muy difícil el uso de placas solares térmicas o fotovoltaicas tradicionales. Cierto es que son zonas con una población muy baja, pero tienen la ventaja de aprovechar la luz difusa. Incluso funciona de noche aprovechando cualquier luminosidad que exista. Es por ello que el rawlemon es una solución idónea para zonas con pocas horas de luz.

Con rawlemon, se puede reducir la superficie de captación al 1% . Además, la estructura total está fija ya que solo se mueve el pequeño captador, donde se ubica la celda fotovoltaica. Otra gran ventaja que tiene la esfera solar es que no le afecta una mala orientación, ya que es capaz de aprovechar la luz difusa, como se ha comentado. Y por supuesto la indirecta.

2.Encaja perfectamente en cualquier estructura arquitectónica

Otro aspecto importante es el arquitectónico. Esta innovación técnica permite el uso de la esfera solar incrustada en las fachadas de los rascacielos de todo el mundo, por lo que el requerimiento estructural pierde importancia. Esta innovación tecnológica de cristal transparente ejercería dos funciones. Por un lado, la esfera solar genera electricidad como los paneles solares. Por otro, tiene la función de ventana alimentando el sistema energético del edificio sin por ello impedir la entrada de la luz al interior.

¿Está presente en el mercado?

Sí, los creadores del rawlemon ya han puesto en marcha su propia empresa con el mismo nombre. Disponen de un pequeño catálogo de productos enfocado al consumidor final. Productos como pequeños cargadores para Smartphone, tabletas y ordenadores portátiles. O modelos un poco más grandes para poder cargar tu patinete eléctrico o incluso la bicicleta eléctrica. También disponen del modelo grande, llamado Beta-Ray y que se instalaría en módulos de esferas, para generación eléctrica para autoconsumo.

Hielo solar

¿Sabías que gracias a los conocimientos sobre el comportamiento de algunos materiales, y a la tecnología solar y de absorción de calor, se puede fabricar hielo con la energía del sol? La solución está en el calor que nos aporta el sol, como energía principal, y el aprovechamiento de la transmisión de calor que ofrecen diferentes sustancias por el efecto de absorción de calor.

¿Qué es el hielo solar?

El hielo solar no es más que hielo agua en estado sólido. Pero lo denominamos así porque fabricamos el hielo con energía solar. Aunque parece algo muy complicado, en realidad es bastante sencillo, y debemos saber que la teoría de este sistema ya tiene algunos años. La generación de frío a partir de una fuente de calor se denomina absorción.

El ciclo termodinámico de enfriamiento por absorción se basa en la necesidad del fluido usado como refrigerante de obtener calor del líquido a enfriar para poder pasar del estado líquido al de vapor, al reducirse la presión a la que está sometido. Pero este ciclo que genera frío necesita de una fuente da calor. Que nosotros aportaremos con placas solares.

De esta forma una de las sustancias absorbe ese calor, que luego en el proceso inverso lo disipa. Lo importante es que la absorción de calor, y su posterior disipación lo controlamos y hacemos en los lugares que nos interesa. En este ciclo, se consigue que el agua del sistema ceda calor, llegando a congelarse, produciendo el hielo solar.

Origen del sistema de absorción

El ciclo de absorción es un descubrimiento del siglo XVIII. El primer intento se debe al escocés William Cullen, cuando en 1755 consiguió obtener una pequeña cantidad de hielo en una campana donde consiguió reducir la presión. Unos años más tarde, en 1777, Gerald Nairne, también escocés, introducía ácido sulfúrico en la campana de Cullen, de manera que el vapor de agua fuera absorbido por este, dejando espacio para permitir una mayor evaporación de agua.

En 1810, John Leslie colocó, dentro de la campana bajo vacío, un recipiente con el agua a evaporar y en el fondo otro recipiente con el ácido sulfúrico, logrando una producción de 3 kg de hielo por hora. Pero sería finalmente el francés Ferdinand Carré, quién construyó y comercializó la primera máquina de absorción, destinada principalmente a la fabricación de hielo. Utilizando para ello, amoniaco como refrigerante y agua como absorbente. Esta máquina fue patentada en 1859 y obtuvo el premio de la Exposición Universal de Londres de 1862.  Como anécdota, comentar que ya en el año 1875 el buque Paraguay, equipado con máquinas de absorción de Carré, transportó por primera vez carne congelada desde Buenos Aires hasta el puerto de Le Havre (Normandía – Francia).

¿Cómo funciona el conjunto Solar-máquina de Absorción?

El sistema para generar hielo con energía solar tiene dos partes. Por una tenemos el generador de energía (calor), es decir las placas solares. Esta primera parte del sistema nos aportará el calor que necesita la segunda parte del sistema. El segundo componente de este conjunto es un sistema de absorción, que aprovechará el calor que le aportan las placas solares para poder trabajar.

Equipos de absorción

Los equipos de absorción de calor pueden ser de dos tipos. Los de tipo amoníaco/agua, o también llamados «de efecto simple», o bien máquinas agua/bromuro de litio, o «de doble efecto». Para los sistemas de refrigeración y generación de hielo, se emplea normalmente el sistema de agua/bromuro de litio por tener mayor eficiencia. El motivo de utilizar el bromuro de litio es porque tiene gran capacidad de absorber agua y posteriormente puede deshidratarse también fácilmente con calor. Siendo la energía que nos aportarán las placas solares.

Explicándolo con más detalle, el agua, en nuestro caso es el refrigerante, que se mueve por un circuito a baja presión, y se evapora en un intercambiador de calor, llamado evaporador. Para producirse la evaporación necesitamos calor, que se obtiene a partir de las placas solares en un intercambiador, en el que se congela el agua que queremos convertir en hielo que queremos fabricar.

En el paso posterior al evaporador, el bromuro de litio absorbe el vapor de agua en el absorbedor, produciendo una solución diluida o débil de bromuro en agua. Esta solución pasa al generador, donde se separan disolvente y soluto mediante calor procedente de las placas solares. Entonces el agua va al condensador, que es en otro intercambiador donde se cede la mayor parte del calor recibido en el generador, y desde allí pasa de nuevo al evaporador, a través de la válvula de expansión; el bromuro, ahora como solución concentrada en agua, vuelve al absorbedor para reiniciar el ciclo. En definitiva, en el absorbedor se desprende calor al absorber el gas, mientras que en el generador se absorbe calor al desprender el gas.

Otros prototipos

Pero el sistema anterior no es el único. Existe un prototipo, creado por Ingenieros de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) con sede en Medellín. Este nuevo prototipo permite fabricar hielo por medio del calor aportado por el sol. Este equipo creado por ingenieros del grupo de investigación en Termodinámica Aplicada y Energía Alternativa (Tayea), congela y refrigera entre uno y cinco litros de agua.

Aunque parezca complejo su mecanismo es sencillo. El secreto está en el sistema de tuberías, formado por 20 tubos de 2 metros de longitud y 10 centímetros de diámetro, los cuales contienen carbón activado, y el uso de los paneles solares, que aportan el calor necesario para el proceso. El carbón activo permite el proceso de enfriamiento, ya que es capaz de adsorber amoniaco o metanol. Además, la máquina usa un líquido refrigerante, en este caso metanol, que se evapora debido al calor que concentran los reflectores solares convexos.

Una vez en el interior del sistema, se superan los 90 grados centígrados, y el vapor atrapado en las tuberías entra en contacto con el carbón activado, el cual se vuelve líquido una vez va perdiendo calor con relación al ambiente, o se enfría al ponerse el sol. Lo que llamamos desorción-regeneración. Durante la noche, cuando el carbón activado se enfría, adsorbe nuevamente el metanol y en ese proceso es cuando se produce el frío (adsorción-evaporación), que es capaz de congelar el agua.

Curiosidades sobre el hielo solar

Curiosidad

Motivo

Respetuoso con el medio ambiente     Al utilizar energía solar que son menos contaminantes y más respetuosas con el medio ambiente y que permite disminuir las emisiones de gases tóxicos
Energía gratuita ✓ El aporte de energía solar a nuestra calefacción es 100% gratis
✓ Inicialmente deberemos amortizar la instalación efectuada, pero una vez que con lo ahorrado se ha pagado el coste de la instalación, la energía solar es completamente gratuita
Energía limpia y gratuita ✓ Solo se necesita del calor del sol para poder fabricar hielo
Disponibilidad global ✓ Puede ser aprovechada en cualquier lugar en función de la incidencia solar
Reduce la dependencia energética ✓ Una instalación de hielo solar aprovecha la energía solar térmica para generar el frío necesario
Ideal para zonas con mucho sol ✓ ideal para zonas aisladas, con mucho sol y difícil acceso a otras energías

 ¿Es viable el hielo solar? ¿Tiene futuro?

Aunque parezca una tecnología muy difícil de aplicar, la realidad nos dice que no. Además, con los avances tecnológicos tanto en el campo de la energía solar como en los sistemas de absorción, cada día es más viable esta combinación.

De hecho, existen diferentes empresas que se dedican única y exclusivamente a diseñar y fabricar equipos de absorción de calor para generación de frío. Los modelos para generación de hielo aún necesitan de cierto perfeccionamiento, y sobre todo los que no necesitan ningún tipo de suministro eléctrico.

Hasta el momento, los equipos de absorción que hay en el mercado tienen elementos que consumen electricidad. Las bombas circuladoras, electroválvulas, centralita de control, etc. necesitan para su funcionamiento, aunque su consumo es sensiblemente inferior a los tradicionales equipos refrigeradores o generadores de hielo, por lo que para los equipos de hielo solar se abre un futuro prometedor.