Cuando hablamos de energía solar existen dos grandes tipos que por lo general tienden a confundirse, la energía solar térmica y la energía solar fotovoltaica, ambas diferentes pero complementarias. Así pues, y dicho de forma rápida y coloquial, la primera son las placas para agua caliente, mientras que la segunda son las placas para la luz. Pero, ¿cuál es la diferencia entre la energía solar térmica y fotovoltaica? ¿Cuál es más rentable? Como especialistas en instalación y ampliaciones de instalaciones fotovoltaicas, te traemos las claves.
¿Qué es la energía solar térmica?
La energía solar térmica consiste en aprovechar básicamente la energía térmica (calor) del sol para calentar agua, pues de forma natural es sabido que la “luz del sol” calienta la superficie sobre la que incide. De un modo más técnico, esto se debe a que parte del espectro de la radiación solar provoca la agitación de las partículas de los cuerpos en contacto con ella (el aire o cualquier otra superficie), lo que se traduce en un aumento de la temperatura media de dichos cuerpos.
En las instalaciones solares térmicas, para aprovechar este tipo de energía se utilizan los llamados captadores solares térmicos (“placa para agua caliente”) que están compuestos por un absorbedor con un tratamiento especial que retiene hasta el 95 % de la radiación incidente consiguiendo así una alta temperatura que se transfiere a una parrilla de tubos de cobre adherida en la parte trasera del mismo por la que circula un fluido calo portador que es el responsable de calentar el agua almacenada en el depósito o Inter acumulador solar.
¿Qué es la energía solar fotovoltaica?
La energía fotovoltaica consiste en producir electricidad a partir de la energía contenida en la radiación solar basándose en el efecto fotoeléctrico de un tal Albert Einstein. De forma simplificada, podemos decir que los rayos del sol inciden sobre las células fotovoltaicas que conforman el panel, provocando esa colisión que varios electrones se desprendan y se desplacen a zonas con carga positiva, creando así un flujo de electrones que no es otra cosa que una corriente eléctrica.
Para aprovechar esa energía se crean los módulos o paneles fotovoltaicos, compuestos típicamente por 54 o 72 células que generan una corriente continua, la cual es transformada en corriente alterna (monofásica o trifásica) en el inversor e inyectada en la vivienda.
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¿Cuál es la diferencia entre energía solar térmica y fotovoltaica?
La principal distinción entre la energía solar térmica y la fotovoltaica radica en el tipo de energía que aprovechan y los usos a los que están destinadas:
- Energía solar térmica: Su función principal es aprovechar el calor del sol para calentar agua. Los sistemas térmicos capturan la energía solar y la transforman en calor para ser utilizado en agua caliente sanitaria (ACS) o calefacción.
- Energía solar fotovoltaica: En este caso, se convierte la radiación solar directamente en electricidad mediante el efecto fotoeléctrico. Esto permite generar corriente eléctrica que puede alimentar la vivienda, electrodomésticos y sistemas de climatización, entre otros.
Aunque ambos sistemas se basan en la energía solar, su aplicación y la forma en que operan son muy diferentes. Además, hay una opción que combina ambos sistemas, conocida como energía solar híbrida, que busca aprovechar los beneficios de ambos tipos de tecnología.
Energía solar térmica vs. Energía solar fotovoltaica: ¿Cuál es más rentable?
En la mayoría de los casos, la energía solar fotovoltaica es más rentable que la energía solar térmica, pues mientras que la segunda sólo da servicio a ACS y a lo sumo un apoyo a calefacción, la primera permite obtener electricidad gratis para dar servicio completa a la vivienda: desde ACS a calefacción y refrigeración, así como para el día a día como electrodomésticos, iluminación, etcétera.
Versatilidad de la energía fotovoltaica: Mayor rango de aplicaciones
Además, el rango de trabajo de la fotovoltaica es más amplio que la térmica, teniendo un espectro de utilización mayor y siendo menos sensibles a las condiciones de instalación. La térmica requiere una inclinación en nuestras latitudes de unos 45 grados y una orientación prácticamente sur, mientras que la inclinación óptima de la fotovoltaica es de 25 grados aproximadamente, más en línea con la inclinación de un tejado típico.
Eficiencia bajo diferentes condiciones de instalación
Una variación de unos 10 grados o desorientación de hasta 30 grados no influye de manera significativa en la producción global. De hecho, las orientaciones este-oeste son muy interesantes hoy día y se están extendiendo en los huertos solares y en instalaciones de considerable envergadura. Asimismo, en días nublados, aunque la producción sufre una merma notable, es inferior a la encontrada en térmica, y en invierno rinde prácticamente al nivel de los meses de verano, cosa que no sucede en la térmica.
Desventajas de las sombras parciales en energía fotovoltaica
Sin embargo, existe una gran desventaja en la fotovoltaica que no se encuentra en la térmica: las sombras parciales. En térmica, una sombra parcial significa simplemente una pérdida de rendimiento proporcional al tamaño de la sombra. En cambio, en fotovoltaica esa pérdida de rendimiento se multiplica por el número de paneles conectados en serie (una serie trabaja tan bien como trabaje el peor de ellos). No obstante, este problema se soluciona con un optimizador que “aísla” el panel de los restantes que conforman la serie.
Problemas causados por las sombras parciales en paneles fotovoltaicos
Por el contrario, sí que existe un problema relacionado con esas sombras parciales “sin solución” que no se da en los captadores térmicos. Esas sombras parciales, sobre todo cuando son pequeñas y persistentes, dan lugar a los que se conoce como un “punto caliente” o hotspot, el cual consiste en un aumento drástico de temperatura en esa zona que termina dañando la célula fotovoltaica.
Esperamos que nuestro artículo te ayude, puedes seguir visitando nuestro blog. Te recomendamos nuestro post sobre «Qué permisos y trámites son necesarios para la instalación de placas solares en casa«.