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¿Cuánta energía produce un panel solar?

Descubre cuánta energía produce un panel solar y los factores que afectan al rendimiento de los mismos: potencia, irradiación solar, orientación, condiciones meteorológicas

La potencia de un panel es crucial, ya que indica la cantidad de energía que puede producir. Es un parámetro importante para calcular el número total de módulos necesarios para lograr un rendimiento específico.

Los paneles son el corazón de cualquier sistema fotovoltaico, responsables de convertir la energía solar capturada en energía eléctrica. La inclinación, la orientación y las condiciones meteorológicas son factores que pueden influir en el rendimiento global del sistema y afectar significativamente a la producción de energía.

Para evaluar con precisión estos factores, puede ser útil utilizar un software fotovoltaico que permita estimar la producción solar fotovoltaica basada en datos precisos de irradiación solar y evaluar las posibles pérdidas de energía, contribuyendo así a optimizar el rendimiento general del sistema.

Potencia de un panel solar

El indicador que mide la producción máxima posible de un panel solar es su potencia. La potencia se mide en vatios pico (Wp) o kilovatios pico (kWp).

El vatio pico se utiliza para indicar una potencia solar de tamaño reducido, relativa a un solo panel. Los kilovatios pico (kWp) se utilizan para cuantificar una potencia solar más amplia, generalmente referida al tamaño de un sistema fotovoltaico completo.

Potencia y rendimiento de un panel solar

La potencia de un panel solar es un parámetro relevante para el cálculo del rendimiento. Se deduce en condiciones STC (Standard Test Condition), es decir, con una irradiación de 1000 W/m², temperatura de 25 °C, distribución espectral = 1,5.

El rendimiento de un panel solar es la cantidad de energía solar que puede convertir en energía eléctrica por unidad de superficie y siempre es el rendimiento máximo en condiciones STC.

El rendimiento de un panel solar se calcula conociendo la potencia pico y las dimensiones:

Calcular la eficiencia de los paneles fotovoltaicos

Calcular la eficiencia de los paneles fotovoltaicos

donde:

  • W es la potencia pico;
  • es la superficie del panel;
  • 1000 es la irradiación de 1000 W/m²;
  • 100 es el factor porcentual.

Veamos un ejemplo práctico: para un panel de 250 Wp con dimensiones de 1,65 m x 1 m (superficie de 1,65 m²), obtenemos:

Rendimiento = (250 / 1,65 / 1000) * 100 = 15,15%

Las dimensiones y la potencia pico se pueden encontrar en las fichas técnicas de los paneles o en sus etiquetas.

¿Cuál es la potencia de un panel solar?

Un panel solar estándar produce aproximadamente 330 Wp de energía. Sin embargo, la eficiencia puede variar según el tipo de panel y el fabricante. Los paneles de alta eficiencia pueden alcanzar hasta 450 Wp en condiciones óptimas.

Sin embargo, la cantidad de energía realmente producida por un sistema solar durante un año está influenciada no solo por las características del panel en sí, sino también por varios otros factores, como veremos a continuación.

Factores que afectan a la cantidad de energía producida por un panel solar

Los factores que afectan a la cantidad de energía que un panel puede producir son:

  1. irradiación solar;
  2. estaciones climáticas;
  3. condiciones meteorológicas;
  4. orientación e inclinación;
  5. calidad de los componentes.

1. Irradiación solar

El factor principal para determinar si un sitio es adecuado para la instalación de un sistema fotovoltaico es la estimación de la energía solar que llega a ese lugar. Durante el año, el sol varía su trayectoria sobre la superficie terrestre y la radiación solar que llega a la tierra no es constante.

Para comprender el valor de la radiación solar media de un lugar específico, se representan las trayectorias del sol en un diagrama solar que permite definir la trayectoria solar en relación con un sitio específico. Con un software fotovoltaico, puedes estudiar la sombra que incide en la superficie directamente desde el diagrama solar y verificar la cantidad de energía solar en un período determinado del año.

Diagrama solar Solarius-pv

Diagrama solar Solarius-pv

2. Estaciones

La energía generada por un sistema fotovoltaico puede variar según las estaciones. Con la llegada del otoño y el invierno, la irradiación solar disminuye notablemente, al igual que las horas de luz totales.

Sin embargo, durante los meses de primavera y especialmente verano, se puede disfrutar de una abundante irradiación solar, lo que permite a los paneles fotovoltaicos producir más energía de la necesaria para el consumo diario estándar.

3. Condiciones meteorológicas

Las condiciones óptimas para el funcionamiento de un sistema fotovoltaico se producen durante los días soleados y sin nubes. Es evidente que tales circunstancias no son constantes, especialmente durante otoño e invierno.

4. Orientación e inclinación

Para capturar la máxima radiación solar, los paneles solares deben orientarse hacia el sur; sin embargo, los módulos expuestos al sureste y al suroeste también pueden ser efectivos.

La inclinación es variable y depende de la latitud. Los valores orientativos en nuestras latitudes son de 20-40°.

Para determinar de manera precisa el mejor valor en función de la zona de instalación, puede ser útil utilizar nuevamente un software fotovoltaico que permita estimar la producción solar fotovoltaica a partir de datos concretos de irradiación solar, disponibles para muchas ubicaciones en Italia y en el extranjero, obtenidos de las principales bases de datos climáticas de referencia.

5. Calidad de los componentes

Un elemento indispensable para un rendimiento óptimo del sistema es la buena calidad de sus componentes. Por ejemplo, los inversores y los paneles solares de alta calidad son fundamentales para garantizar un rendimiento a lo largo del tiempo, considerando el desgaste progresivo que inevitablemente afecta a los paneles con el paso de los años.

Es importante tener en cuenta que cada año los paneles solares experimentan una pérdida gradual de eficiencia debido al desgaste. Por lo tanto, es esencial dirigir las inversiones hacia sistemas compuestos por componentes de calidad, con certificaciones probadas que garanticen una alta eficiencia a largo plazo. Esta elección permite maximizar el rendimiento del sistema y asegurar un rendimiento confiable a lo largo de los años.

Paneles fotovoltaicos: dimensiones y potencia

La relación entre las dimensiones y la potencia pico de los paneles fotovoltaicos es un aspecto particularmente complejo, ya que depende de una serie de factores variables. No siempre es cierto que un módulo fotovoltaico más grande sea también más potente; al contrario, podría ocurrir lo contrario.

Actualmente, los paneles fotovoltaicos estándar de monocristalino tienen una potencia media de entre 300 y 400 Wp (potencia pico), pero también hay modelos que alcanzan los 500 Wp. A modo de ejemplo, los paneles fotovoltaicos convencionales de 300 Wp tienen dimensiones de aproximadamente 165 cm de altura por 100 cm de ancho, con un grosor de aproximadamente 4 cm y una superficie total de 1,65 m². Por lo tanto, para obtener una potencia total de 3 kW del sistema fotovoltaico, se necesitarán 8-10 módulos, con un espacio necesario de al menos 14-17 m².

Según la eficiencia y el rendimiento de los paneles fotovoltaicos, es posible calcular la superficie ocupada por los módulos por kWp instalado, para comprender mejor las diferencias entre los diferentes tipos de paneles en términos de espacio ocupado.

En particular, considerando un módulo de medida estándar de 165 x 100 cm, las dimensiones por kW de los paneles fotovoltaicos son aproximadamente:

  • 4,7 metros cuadrados por kWp instalado con paneles monocristalinos (potencia pico media de 350 Wp);
  • 6,1 metros cuadrados por kWp instalado con paneles policristalinos (potencia pico media de 270 Wp);
  • 13,75 metros cuadrados por kWp instalado con paneles de película delgada (potencia pico media de 120 Wp).

Es evidente cómo las dimensiones y la potencia tienen un impacto considerable en el dimensionamiento del sistema fotovoltaico; por este motivo, en la fase de diseño, siempre es necesario encontrar el mejor compromiso entre costos, dimensiones y eficiencia energética, evaluando cuidadosamente la relación entre kWp fotovoltaicos/m².

solarius-pv
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