Energía. Paneles solares en cubierta.

Las tecnologías de generación de energía solar, eólica y de hélice sumergida pueden ayudar a gestionar un aumento progresivo de demanda a bordo de embarcaciones de recreo. Como continuación al post que tratábamos los generadores eólicos, informaremos de las características que poseen los paneles solares a instalar en las cubiertas de las embarcaciones de recreo.

 

Paneles solares

Paneles solares

¿Cuántos paneles son necesarios?.

Los paneles solares flexibles están fabricados de un elevado número de células de silicona foto voltaicas, que convierten la luz solar en energía eléctrica.

Cuando se exponen directamente a la luz solar, cada una de las células desarrolla una tensión entre 0,45 V y 0,5 V, y como se necesita una tensión superior a 13 V para poder cargar totalmente una batería de 12 V, como mínimo cada panel debe poseer 30 celdas conectadas en serie, para poder llegar a la tensión umbral mínima y desarrollar potencias unitarias entre 1 y 5 W.

Panel solar en una embarcación semi rígida

Panel solar en una embarcación semi rígida

Operación en condiciones no ideales de sol.

Sin embargo, muchos paneles están diseñados para generar entre 16 V y 20 V para permitir la carga en condiciones solares reducidas y venciendo las pérdidas de tensión producidas en el cableado y en los diodos internos del sistema.

La presencia de elementos en cubierta que interfieren en los paneles produciendo sombras como las velas, el propio aparejo y la presencia de tripulación, disminuye la eficiencia del sistema.

Panel solar

Panel solar

 

Aplicación y cálculo de número de paneles.

Además de su aplicación en cruceros en navegación ó fondeados, los paneles solares son una buena alternativa a la generación en puerto en ausencia del patrón a bordo, minimizando los problemas de auto descarga de baterías y corrientes parásitas con origen las bombas de achique y las alarmas de presencia de agua.

Para determinar el tamaño de un panel solar se debe realizar un listado de aquellos elementos que deban operar durante la ausencia del patrón. Dividiendo la potencia del elemento entre la tensión de alimentación, se determina la corriente individual y multiplicando por el número de horas, los “Amperios-hora” (Ah) de cada consumidor. Sumando el número de Ah de todos los elementos e incrementando su resultado en un 5% como factor de seguridad para tener en cuenta las auto descargas, tendremos la capacidad de generación.

Habiendo consultado la información comercial de algunos fabricantes, recomiendan la instalación de un paneles en función de los “Amperios-hora”; por ejemplo, un panel de 50 W por cada 15 Ah, un panel de 75 W por cada 20 Ah ó un panel de 100 W por cada 25 Ah. Para mayores consumos, será necesario conexionar varios paneles en serie.

Esquema Sistema Paneles Solares. Fuente Soldonsun

Esquema Sistema Paneles Solares. Fuente Soldonsun

Controladores de carga.

Como los sistemas de carga de paneles de 16 – 20 V pueden dañar las baterías de 12 V por sobre carga si la corriente no fuera regulada, se intercalan “Controladores de carga” que regulan la tensión que le llega a las baterías en función del estado de carga y temperatura.

Paneles solares en catamarán

Paneles solares en catamarán

Tipos de paneles y eficiencia.

Hay tres tipos principales de paneles: monocristalinos, policristalinos y amorfos.

Los monocristalinos son paneles rígidos formados por celdas construidas de finísimas tiras obtenidas de un lingote de cristal simple. Normalmente cada célula individual está envuelta bajo un cristal irrompible en un marco de aluminio. La mayoría posee una eficiencia entre 15 % y 20 %.

Los paneles rígidos policristalinos, semejantes a los primeros pero de menor eficiencia, contienen obleas sacadas de lingotes de cristales policristalinos.

Los amorfos, sin embargo, son flexibles debido al proceso constructivo de depósito de una fina película de silicona sobre una base de aluminio por ejemplo. Posee menos de la mitad de la eficiencia de los monocristalinos.

Panel solar en base de palo

Panel solar en base de palo

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