Los sistemas de energía solar fotovoltaica permiten transformar la energía solar en energía eléctrica en cualquier parte del mundo y de manera autónoma. Una de las aplicaciones que ha tenido es la tecnología es la electrificación de casas.
Existe un número importante de demandas que reciben las empresas de energía solar por parte de particulares que quieren electrificar sus casas. El principal problema de este tipo de instalaciones es su elevado costo de instalación en relación a la cantidad de energía que es capaz de proveer. Este factor choca con el alto nivel de tecnificación y consumo con que cuentan los hogares actuales. Realizar una instalación solar fotovoltaica para electrificar una casa puede ser interesante y rentable sin embargo es necesario conocer los pros y los contras de este tipo de instalaciones.
¿Por qué electrificar una casa con energía solar fotovoltaica?
Ventajas:
Son varios los atractivos de electrificar una casa por medio de paneles solares fotovoltaicos:
- Autonomía eléctrica: Es quizá la característica más atractiva en este tipo de instalaciones. Contando con una instalación solar fotovoltaica adecuadamente dimensionada e instalada es posible prescindir totalmente del suministro de la red con sus posibles averías y sus subidas de tarifas.
- Por otro lado en muchas ocasiones esta forma de electrificación resulta ser la única posible en zonas aisladas en las que se hace extremadamente difícil la llegada de la red eléctrica general
- Larga duración y resistencia de la instalación, Las instalaciones solares fotovoltaicas carecen de componentes con elementos mecánicos que se puedan desgastar. Esto unido a lo resistente del diseño de los mismos hace que sean muy difíciles las averías. Normalmente los componentes sufren rigurosos controles de calidad para asegurar su fiabilidad. Así los paneles solares fotovoltaicos son diseñados y sometidos a rigurosas pruebas para soportar más allá de las condiciones térmicas que se espera que puedan sufrir en su uso normal en cualquier clima de la tierra. - Existen instalaciones solares fotovoltaicas que se mantienen con buen rendimiento desde los años 70 del siglo pasado.
- Rentabilidad. Pese a ser instalaciones normalmente costosas, es posible lograr rentabilidad e incluso ingresos económicos con ellas.
-Por un lado en muchas áreas aisladas, resultará más rentable realizar una instalación solar fotovoltaica que costear el tendido eléctrico desde la zona electrificada más próxima.
- Por otro lado en muchos países se han establecido leyes por las cuales las compañías eléctricas están obligadas a comprar la energía producida por métodos renovables a un precio muy superior a la tarifa que ellas mismos venden. El propietario de la instalación fotovoltaica inyecta toda su producción a la red general con una tarifa alta mientras consume energía de ella a una tarifa baja. De esta manera se obtiene un saldo positivo de la relación de venta - compra que logra hacer rentable la instalación y la amortiza en un periodo de tiempo comprendido entre 5 y 15 años de media. A partir de ese momento habrá un ingreso y ganancia neta.
Aspectos ecológicos:
No menos importante y quizá la características más buscada de este tipo de instalaciones es su capacidad de producir energía limpia y renovable y así evitar que se liberen a la atmósfera una gran cantidad de contaminantes.
Inconvenientes:
El principal y tal vez único inconveniente de la electrificación solar fotovoltaica de casas radica en el alto costo de su ejecución. elemento este que puede hacer que muchos solicitantes descarten esta opción.
Tipos de sistemas de electrificación solar fotovoltaica de hogares.
Los sistemas de electrificación de casas por energía solar son dos en función de que tengan o no conexión a la red eléctrica general:
Sistemas aislados:
Aquellos sin conexión a la red. Están indicados para áreas aisladas en los que resulta más costoso el tendido de la red eléctrica que realizar una instalación fotovoltaica en sí.
Estos tipos de instalaciones constan de los siguientes componentes:
- Paneles solares fotovoltaicos: Componentes encargados de transformar la luz en energía eléctrica.
- Batería: Es el elemento encargado de almacenar la energía eléctrica para los momentos en los que sea necesaria ya sea porque no haya luz solar o no en la suficiente potencia.
- Regulador: Es el dispositivo que evita que la batería sufra sobrecargas cuando tiene la carga completa y los paneles siguen generando electricidad.
- Inversor (opcional): es el dispositivo que transforma la electricidad de corriente continua proveniente de los paneles en corriente alterna. La inmensa mayoría de los electrodomésticos funciona con corriente alterna ya que es el tipo de corriente que fluye por la red general.
No obstante existen a la venta aparatos preparados para funcionar con corriente continua y con 12 voltios con lo que podría prescindirse de este componente. Sistemas conectados a red.
Son los sistemas fotovoltaicos para áreas ya electrificadas con la red general. Se puede contemplar dos tipos de usos:
- Producción solar fotovoltaica tendente al auto abastecimiento con apoyo en la red en momentos en los que falte energía o para volcar los excedentes de energía.
- Inyección a la red de toda la producción de la instalación fotovoltaica mientras se hace un consumo normal de la red. Esta opción es sin duda la económicamente más interesante cuando existen leyes que priman la producción de energía eléctrica con fuentes renovables. En estos casos interesará vender la mayor cantidad de energía posible a la red a una tarifa alta recuperándola cuando la necesitamos, pero a una tarifa muy inferior.
Estos tipos de instalaciones constan de los siguientes componentes:
- Paneles solares fotovoltaicos: Componentes encargados de transformar la luz en energía eléctrica.
- Inversor: Es el dispositivo que transforma la electricidad de corriente continua proveniente de los paneles en corriente alterna. En estos tipos de instalaciones se deberán emplear inversores de la más alta calidad (inversores sinoidales) que convierten la corriente proveniente de los paneles en otra de características idénticas a la de la red. Suele tratarse de conversores específicos para esta aplicación.
- Contador- Elemento que contabiliza la cantidad de electricidad que inyectamos en la red ( deberá ser un contador independiente del que registra el consumo que se hace de la red) Necesidad de emplear elementos eficientes y de bajo consumo.
En teoría es técnicamente posible realizar una instalación solar fotovoltaica para satisfacer cualquier demanda de energía por muy alta que esta sea. Sin embargo el limitante fundamental de estas instalaciones lo constituye el elevado costo de las mismas.
Realizar una instalación solar fotovoltaica para una casa suele demandar de un importante desembolso económico. Nuestra sociedad actual está acostumbrada a derrochar energía. Vivimos rodeados de numerosos componentes electrónicos que demandan un flujo constante de energía.
Electrificar una casa convencional de clase media de cualquier país exigirá un desembolso inicial que lo hará inaceptable para muchas personas, por más que en un futuro se pueda amortizar.
Para poder llevar a cabo instalaciones eficaces a un precio no tan alto se hace necesario tomar medidas de eficiencia y ahorro para lograr el mayor aprovechamiento de cada KW producido. Con el empleo de elementos de consumo adecuados y el desarrollo de hábitos que eviten el derroche de energía, se puede lograr una reducción muy significativa de superficie captadora lo que se traduce en una reducción importante del costo de la instalación.
Entre los procedimientos más adecuados para lograr un ahorro energético destacan:
Iluminación: En primer lugar es importante aprovechar al máximo la luz natural de sol durante el día.
Para los momentos en que no es posible y es preciso usar iluminación artificial se hace recomendable evitar en todo caso las bombillas incandescentes, que si bien a priori son las más económicas son también las más derrochadoras de energía. Las bombillas incandescentes transforman gran parte de la energía que reciben en calor inútil.
Para la iluminación se hacen más adecuadas las bombillas ahorradoras (fluorescentes compactos), que si bien en la tienda son más caras que las incandescentes, gracias al mucho menor consumo que tienen al (ahorran hasta un 80 %) y a su larga duración son las más económicas.
También son adecuados los tubos fluorescentes para espacios donde no haya un constante encendido y apagado ya que si bien el consumo una vez prendido no es muy alto es en el momento de prenderse cuando consume una importante cantidad de energía. Tan importante como contar con los componentes adecuados es el uso que se hace de ellos. Se habrá de evitar el dejar luces prendidas en habitaciones en las que no hay nadie y no sobre iluminar las estancias en función de las actividades que se van a desarrollar en ellas.
Electrodomésticos: para reducir el consumo eléctrico de electrodomésticos se deberán adquirir aquellos que sean de bajo consumo que en principio no son más caros que los convencionales. Este tipo de electrodomésticos empieza a ser habitual encontrarlos en grandes superficies ya fabricados por las grandes marcas.
Especial atención se deberá prestar a los refrigeradores los cuales son grandes consumidores de energía. Se deberá mantener limpia la parrilla trasera y tratar de renovarlos cada 10 años ya que se estima que un refrigerador de más de 10 años consume el doble que uno nuevo.
El uso adecuado y eficiente de los electrodomésticos es también un factor de gran importancia. Habremos de procurar mantenerlos siempre es un perfecto estado y usarlos sólo cuando sea estrictamente necesario, tales como, (lavadoras y lava-platos con carga completa). Comparación del dimensionado de una instalación con componentes eficientes de otra con componentes no eficientes (para el mismo consumo), Para demostrar el importante ahorro que se puede lograr en un hogar con el empleo de electrodomésticos eficientes hemos realizado un pequeño estudio comparativo de consumos que queda reflejado en la siguiente tabla:
Elemento de consumo | ELECTRODOMESTICO NO EFICIENTE | ELECTRODOMESTICO EFICIENTE |
Refrigerador | 851 KW/ año | 340 KW/ año |
Lavadora | 586 KW/ año | 214 KW/ año |
Lavavajillas | 558 KW/ año | 257 KW/ año |
Iluminación* | 657 KW/ año | 131.4 KW/ año |
TOTAL | 2652 KW/ año | 942.4 KW/año |
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• 12 bombillas con un consumo medio de 1.5 horas al día. Consumo no eficiente 100 watios, Consumo eficiente 20watios. El empleo de elementos ahorradores implicaría un ahorro de energía del 65% sin cambiar ningún hábito de consumo. | 
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