Energía Solar. Ventajas y desventajas en climas fríos

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La energía solar fotovoltaica es aquella que convierte la radiación electromagnética procedente del sol en energía eléctrica, y que por lo tanto está asociada normalmente a la presencia de este astro durante el día y a la cantidad de horas en las que se disfruta de altas temperaturas y ausencia de nubes o lluvia.

¿Qué factores son determinantes para aprovechar la energía solar?

La presencia del sol es por supuesto un factor importante para poder aprovechar su radiación, pero también es necesario tener en cuenta que los incrementos de temperatura, que no siempre son positivos para el funcionamiento de las instalaciones fotovoltaicas. Por eso, es necesario conocer los aspectos positivos y negativos de las temperaturas en este tipo de instalaciones generadoras y qué clima es el más adecuado para hacer una instalación de energía solar.

Nuestra fuente de energía: el sol

Si las placas fotovoltaicas convierten la radiación procedente del sol en energía eléctrica no se nos plantean dudas cuando afirmamos que la cantidad de horas de sol de un determinado lugar condiciona directamente la eficiencia del proceso. Así, a mayor número de horas de sol mayor cantidad de radiación recibida y mayor energía generada. Fácil, ¿no?

La temperatura: una consecuencia de la radiación

En cambio, la temperatura ya presenta otras peculiaridades. Este fenómeno incrementa la resistencia eléctrica de los elementos conductores. Esto significa que en zonas con temperaturas elevadas la intensidad de corriente tiene más dificultades para circular por cables, conductores y elementos de los circuitos eléctricos, provocando calentamientos y pérdidas de energía por el conocido como efecto Joule.

Este incremento de resistencia eléctrica se puede cuantificar a partir de una relación obtenida de forma empírica, es decir, a través de ensayos, que relaciona el incremento de la resistividad del material con el incremento de temperatura: =0 (1+(T-T0)).

La fórmula nos muestra que la resistividad de un material a cierta temperatura es igual a la resistividad del material en frío multiplicado por la diferencia de temperaturas por el coeficiente de variación de la resistividad más uno. Representando esta expresión se puede observar cómo la resistividad crece con el incremento y temperatura. Como la resistencia del material es directamente proporcional a la resistividad del mismo, podemos deducir que la resistencia también aumenta directamente con el incremento de temperatura. Y a mayor resistencia mayores pérdidas.

¿Cómo afecta la temperatura a la instalación de energía solar?

Así, podemos afirmar que las horas de sol sí afectan positivamente a la eficiencia de los paneles. Las altas temperaturas, a veces asociadas a la presencia del sol, son perjudiciales para la generación de energía. Además, en una instalación fotovoltaica existen otros muchos componentes, además de los paneles, que también ven afectado su funcionamiento por la temperatura del entorno.

El más significativo sea posiblemente el parque de acumulación, es decir, las baterías. Su comportamiento con la variación de la temperatura es complejo. Pero es preciso tener algunas ideas claras:
La temperatura condiciona la tensión de carga: Si aumenta la temperatura desciende la tensión de los vasos del acumulador y viceversa.

Si la temperatura aumenta, la capacidad de la batería se incrementa, y si disminuye, también decrece la capacidad.

Es necesario prevenir la congelación del electrolito en climas fríos: Con las bacterias cargadas es difícil que se produzca la congelación, ya que el ácido sulfúrico actúa como anticongelante. Pero con las baterías descargadas, la densidad del  ácido disminuye y se puede congelar en determinadas circunstancias. Para ello es conveniente sobredimensionar la acumulación para que hasta en el caso de una profundidad de descarga elevada la concentración de ácido evite la congelación del electrolito.

Como hemos visto la, temperatura condiciona de manera directa la configuración y la eficiencia de las instalaciones de energía solar, por lo que es necesario proyectar cada instalación en función de la ubicación concreta. ¿Te ha servido esta información?

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