Uno de los mitos más grandes que existe sobre las placas fotovoltaicas es que el mayor rendimiento de una plaza fotovoltaica lo consigue a altas temperaturas, por ejemplo, en verano con los meses y días de más calor en España.
Este mito es erróneo dado que el punto de máximo rendimiento de un módulo solar se da en ambientes templados y su temperatura idónea se encuentra entre los 20 ⁰C y 25 ⁰C. Por encima de esos valores el rendimiento comienza a descender. En algunos fabricantes estas disminuciones pueden llegar incluso al 20%, produciendo únicamente el 80% de la potencia máxima que es capaz de generar. Por lo tanto, podemos afirmar que los módulos solares pueden producir energía solar con los días nublados. Esto es porque las nubes afectan a la radiación de 3 maneras diferentes: la reflejan, la absorben y la difumina, pero en ningún momento es un impedimento para que alcance el panel solar, por ello cuando el tiempo está nublado es muy probable que produzca más energía que cuando las temperaturas superan los 25 ⁰C, obteniendo rendimientos entre el 10% – 15%.
Para los proyectistas es muy complicado realizar el diseño óptimo de una instalación porque es muy difícil encontrar las condiciones climatológicas perfectas. Sin embargo, dichas condiciones no son esenciales para instalar paneles solares y que sean rentables. Las placas solares están diseñadas para adaptarse a un amplio rango de temperaturas entre los -40 ⁰C y + 85 ⁰C.
Por ello, los paneles funcionan sin ningún problema tanto en los lugares más fríos como en los más cálidos del planeta. Sin embargo, donde mejor rendimiento obtienen es en climas templados.
El principal motivo de la disminución de la producción cuando aumenta la temperatura es el silicio, material con el cuál están fabricados los paneles. Es cierto que la pureza del silicio le da mayor producción de energía a los paneles, pero es un material semiconductor que cambia sus propiedades a medida que lo hace la temperatura ambiente. Cuando la temperatura aumenta, el silicio comienza a calentarse y esto provoca una caída de tensión en los paneles solares que implica una disminución de la energía generada.
1.- Tipos de temperaturas
Con todo lo anterior comentado, hay que tener en cuenta tres tipos de temperatura:
- La temperatura ambiental: es la temperatura que nos aparece en los termómetros típicos. Como se ha mencionado anteriormente, la temperatura ambiental ideal se encuentra entre los 25 ⁰C y 30 ⁰C.
- El coeficiente de temperatura del panel solar: estos coeficientes vienen marcados por el fabricante y se pueden encontrar en las fichas técnicas. Habitualmente estos valores suelen estar entre -0,2%/Cº y -0,5%/Cº. Antes de comprar un panel solar debemos fijarnos en que este coeficiente se acerque a 0. De tal manera, nos podremos asegurar de que perderán menos eficiencia con la variación de las temperaturas a lo largo del año.
- La temperatura del sistema que se ha instalado: la gran mayoría de los paneles solares se encuentran en cubiertas, por lo tanto, habrá que tener en cuenta que experimentan mayores temperaturas si no están bien refrigerados. Esto es debido a que no solo toman el calor del sol sino también al que están adosados.
2.- ¿Cómo reducir los efectos de la temperatura sobre los paneles solares?
Las instalaciones de los paneles solares son fijas, por lo tanto, poco se puede hacer para disminuir los efectos de temperaturas elevadas. Sin embargo, se pueden seguir los siguientes consejos para que estos efectos no sean tan elevados.
- Instalación de inversores y monitores para el sistema fotovoltaico, de tal forma, evitaremos sobrecalentamientos del sistema.
- Los materiales de construcción de la instalación, el techo y los diferentes componentes del panel solar deberán ser de colores claros, de esta forma absorberán menor calor y el efecto de la temperatura disminuirá.
- Instalar los paneles solares por encima del techo. Con esto conseguimos dejar un espacio entre la superficie del tejado y el panel, produciéndose en efecto de enfriamiento al estar la disipación de calor bien ventilada.
- Láminas de distribución: otra solución es la colocación de láminas de distribución sobre el panel, consiguiendo una distribución de la temperatura sobre algún punto concreto, aumentando así la eficiencia.
- Paneles con sistemas de refrigeración: está solución se da más en zonas donde las temperaturas son elevadas, por ejemplo, en España. Es un sistema que capta el agua de la lluvia y la almacena en los marcos laterales del panel para evitar el estancamiento de agua en su interior. Cuando las temperaturas se elevan, el sistema distribuye el agua acumulada por las láminas y las enfría. Este sistema es capaz de aumentar la eficiencia en un 20%.
No debemos confundir los paneles solares con los solares térmicos, en estos últimos las altas temperaturas sí son ideales, incluso se evita la separación entre el panel y la cubierta porque el objetivo de estos paneles es captar la mayor parte del calor posible que se encuentra en el ambiente.
