Estructura de montaje para paneles solares
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La tecnología de paneles solares avanza rápidamente, con mayor eficiencia y precios más bajos, lo que se traduce en un enorme aumento de la demanda. Sin embargo, a pesar de los enormes avances tecnológicos, la construcción básica de los paneles solares no ha cambiado mucho a lo largo de los años. La mayoría de los paneles solares siguen estando formados por una serie de células cristalinas de silicio intercaladas entre una placa de vidrio frontal y una lámina posterior de plástico polímero soportada por un marco de aluminio. Las variaciones extremas de temperatura, humedad, viento y radiación UV pueden someter a un panel solar a un estrés enorme. Afortunadamente, la mayoría de los paneles están bien diseñados para soportar condiciones meteorológicas extremas. Sin embargo, algunos paneles pueden fallar de varias formas, como la entrada de agua, las microfracturas de las células y la degradación potencialmente inducida o PID. Por eso es tan importante que los paneles solares se fabriquen con componentes de la máxima calidad. En nuestro otro artículo, los mejores paneles solares, destacamos los principales fabricantes que utilizan materiales de la máxima calidad y los someten a las pruebas más exigentes del sector.
¿Cómo se diseñan y montan los módulos y paneles solares?
Los grandes paneles solares negros que se ven en casas y empresas están formados por un montón de células solares (o células fotovoltaicas) de semiconductores de silicio que absorben la luz solar y crean una corriente eléctrica. Estas células individuales se conectan entre sí para formar un panel solar.
¿Qué pasos se siguen para fabricar un módulo solar?
El proceso de producción desde el cuarzo en bruto hasta las células solares implica una serie de pasos, empezando por la recuperación y purificación del silicio, seguido de su corte en discos utilizables -las obleas de silicio- que se procesan posteriormente en células solares listas para montar.
Diseño de la estructura de montaje del panel solar
La sección principal de este artículo puede ser demasiado corta para resumir adecuadamente los puntos clave. Por favor, considere ampliar la introducción para proporcionar una visión general accesible de todos los aspectos importantes del artículo. (Septiembre 2022)
Los sistemas de montaje fotovoltaico (también denominados bastidores de módulos solares) se utilizan para fijar paneles solares en superficies como tejados, fachadas de edificios o el suelo[1]. Estos sistemas de montaje generalmente permiten el reequipamiento de paneles solares en tejados o como parte de la estructura del edificio (denominado BIPV)[2].
Una célula solar funciona mejor cuando su superficie está perpendicular a los rayos del sol, que cambian continuamente a lo largo del día y de la estación (véase: trayectoria del sol). Es una práctica común inclinar un módulo fotovoltaico fijo (sin seguidor solar) en el mismo ángulo que la latitud de la ubicación del conjunto para maximizar el rendimiento energético anual del módulo. Por ejemplo, un módulo FV sobre tejado en los trópicos proporciona el mayor rendimiento energético anual cuando la inclinación de la superficie del panel se aproxima a la dirección horizontal. Un estudio realizado en los trópicos demostró que la orientación de los módulos fotovoltaicos sobre tejado con poca inclinación tiene un impacto insignificante en el rendimiento energético anual, pero en el caso de las aplicaciones de parasoles exteriores fotovoltaicos, la fachada este y una inclinación del panel de 30-40° son la ubicación y la inclinación más adecuadas[3].
Desglose de costes de fabricación de paneles solares
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Así, a nivel de estructura celular, existen diferentes tipos de material para la fabricación, como el monosilicio, el polisilicio o el silicio amorfo (AnSi). Los dos primeros tipos de células tienen un proceso de fabricación algo similar. Lea a continuación los pasos para fabricar un panel solar cristalino.
Sin embargo, convertir la arena en silicio de alta pureza tiene un coste elevado y es un proceso que consume mucha energía. El silicio de gran pureza se produce a partir de arena de cuarzo en un horno de arco a temperaturas muy elevadas.
El silicio se recoge, normalmente en forma de rocas sólidas. Cientos de estas rocas se funden juntas a temperaturas muy elevadas para formar lingotes en forma de cilindro. Para alcanzar la forma deseada, se utiliza un horno cilíndrico de acero.
Cómo se fabrican los paneles solares
Las instalaciones solares han crecido a un ritmo impresionante en todo el mundo. Una gran parte del crecimiento procede de la India, que con 100 GW para 2022, está a punto de convertirse en el mayor país solar del mundo. La continua reducción de los precios de los sistemas solares con respecto a las tarifas de red más elevadas está dando lugar a un aumento de la demanda mundial de soluciones solares y, por tanto, a su rápido crecimiento. Es innegable que la energía solar es el futuro y una de las principales fuentes de energía renovable. Los paneles solares funcionan mejor cuando reciben luz solar sin sombra durante el máximo número de horas, montados en un ángulo de inclinación preciso con la cara orientada hacia el sur. Aquí es donde entran en juego las estructuras de montaje de paneles solares. Una de las mayores áreas de innovación en la instalación de paneles solares es el sistema de montaje.
Las estructuras de montaje de módulos desempeñan un papel fundamental en el funcionamiento eficiente de un sistema de energía solar, tanto en instalaciones públicas como en tejados. Mientras que la mayoría de los componentes del balance del sistema (BOS), como el inversor, los cables de CC, las cajas de conexiones, los transformadores, etc. se compran fácilmente a los proveedores de equipos, la mano de obra de un contratista EPC se refleja principalmente a través de las estructuras de montaje de módulos y la gestión del cableado.