Todos sabemos que los paneles solares fotovoltaicos (PV) transforman la luz solar en electricidad utilizable, pero pocas personas conocen la ciencia real detrás del proceso. En el blog, vamos a profundizar en la intrincada ciencia detrás de la energía solar. Puede parecer complicado, pero todo se reduce al efecto fotovoltaico; la capacidad de la materia para emitir electrones cuando se expone a la luz.
Pasos básicos en la generación y transmisión de energía solar
- La luz del sol golpea los paneles solares y crea un campo eléctrico.
- La electricidad generada fluye hacia el borde del panel y hacia un cable conductor.
- El cable conductor lleva la electricidad al inversor, donde se transforma de electricidad de CC a CA, que se utiliza para alimentar edificios.
- Otro cable transporta la electricidad de CA desde el inversor hasta el panel eléctrico de la propiedad (también llamado caja de interruptores), que distribuye la electricidad por todo el edificio según sea necesario.
- Toda la electricidad que no se necesita en la generación fluye a través del medidor de servicios públicos y hacia la red eléctrica de servicios públicos. A medida que la electricidad fluye a través del medidor, hace que el medidor retroceda, acreditando su propiedad por el exceso de generación.
Ahora que tenemos una idea básica de la generación y el flujo de electricidad solar, profundicemos en la ciencia detrás del panel solar fotovoltaico.
La ciencia detrás de las células solares fotovoltaicas
Los paneles solares fotovoltaicos se componen de muchas células fotovoltaicas pequeñas: fotovoltaica significa que pueden convertir la luz solar en electricidad. Estas celdas están hechas de materiales semiconductores, la mayoría de las veces de silicio, que pueden conducir la electricidad mientras mantienen el desequilibrio eléctrico necesario para crear un campo eléctrico.
Cuando la luz del sol golpea el semiconductor en la celda solar fotovoltaica, la energía de la luz, en forma de fotones, se absorbe, liberando varios electrones, que luego flotan libremente en la celda. La celda solar está específicamente diseñada con semiconductores cargados positiva y negativamente intercalados para crear un campo eléctrico. Este campo eléctrico obliga a los electrones a la deriva a fluir en una determinada dirección, hacia las placas de metal conductor que recubren la celda. Este flujo se conoce como corriente de energía, y la fuerza de la corriente determina cuánta electricidad puede producir cada celda. Una vez que los electrones sueltos golpean las placas de metal, la corriente se dirige a los cables, lo que permite que los electrones fluyan como lo harían en cualquier otra fuente de generación eléctrica.
A medida que el panel solar genera una corriente eléctrica, la energía fluye a través de una serie de cables hasta un inversor. Mientras que los paneles solares generan electricidad directa (CC), la mayoría de los consumidores necesitan electricidad alterna (CA) para alimentar sus edificios. La función del inversor es convertir la electricidad de CC a CA, haciéndola accesible para el uso diario.
Una vez que la electricidad se transforma en un estado utilizable (alimentación de CA), se envía desde el inversor al panel eléctrico (también llamado caja de interruptores) y se distribuye por todo el edificio según sea necesario. La electricidad ahora está disponible para encender luces, electrodomésticos y otros dispositivos eléctricos con energía solar.
Toda la electricidad que no se consume a través de la caja de interruptores se envía a la red pública a través del medidor de servicios públicos. El medidor de servicios públicos mide el flujo de electricidad de la red a su propiedad y viceversa. Cuando su sistema de energía solar está produciendo más electricidad de la que está usando en el sitio, este medidor retrocede y se le acredita el exceso de electricidad generado a través del proceso de medición neta. Cuando usa más electricidad de la que genera su panel solar, extrae electricidad adicional de la red a través de este medidor, lo que hace que funcione normalmente. A menos que se haya desconectado por completo de la red con una solución de almacenamiento, necesitará extraer algo de energía de la red, especialmente por la noche, cuando su panel solar no está produciendo. Sin embargo, gran parte de esta energía de la red se compensará con el exceso de energía solar que generes a lo largo del día y en los períodos de menor uso.
Si bien los detalles detrás de la energía solar son altamente científicos, no hace falta ser un científico para transmitir los beneficios que una instalación solar puede brindar a un negocio o propietario. Un desarrollador solar experimentado puede explicarle estos beneficios y ayudarlo a explorar si una solución solar es adecuada para su negocio.
Los cuatro principales beneficios de instalar paneles solares en su hogar
Los paneles solares son una excelente manera de compensar los costos de energía, reducir el impacto ambiental de su hogar y brindar muchos otros beneficios, como apoyar a las empresas locales y contribuir a la independencia energética.
¿Buscas instalar paneles en tu hogar? A continuación se presentan los cuatro beneficios principales.
1. Reducir o eliminar las facturas de energía
Este es bastante sorprendente. En muchas regiones que tienen una cantidad promedio de sol, solo lo suficiente para alimentar nuestra casa de tres niños y dos adultos con un consumo neto de energía cero. En los cálidos días de primavera, uno puede generar mucho más de lo que consume, y luego el resto se puede intercambiar con la empresa de servicios públicos. En los calurosos días de verano, cuando ponemos en marcha el aire acondicionado, o en los días nublados, sacamos de la red.
Incluso si vive en un lugar nublado, estos lugares suelen recibir más de dos horas de luz solar al día, mientras que los lugares soleados reciben un promedio de 5,5 horas de luz solar al día.
Aunque los días soleados producirán más energía solar, los paneles solares seguirán extrayendo energía incluso cuando el tiempo esté nublado. La luz solar indirecta o difusa aún ayudará a alimentar su hogar. Los días nublados suelen producir alrededor del 10 al 20 por ciento de la energía generada en los días soleados.
2. Obtenga créditos fiscales y reembolsos
Para comenzar, obtendrá el 30 por ciento de los costos totales del sistema del equipo y la instalación como un crédito fiscal federal sobre la renta cuando presente su declaración de impuestos. Esto significa que ahorraría $7,500 en un sistema solar con un valor de $25,000.
Si combina esto con los reembolsos estatales y locales y los créditos de energía solar renovable (SREC), los costos totales se pueden reducir a la mitad. Los SREC se generan durante todo el año y puede venderlos a las empresas de servicios públicos, lo que genera un rendimiento impresionante de la inversión inicial.
3. Empieza a ahorrar desde el primer día
Los costos anuales de energía pueden ser de miles. El gasto promedio anual de energía por persona es de $3,052, incluyendo transporte y energía residencial. La energía solar puede reducir o eliminar estos costos tan pronto como se instalen. También ofrecen ahorros a largo plazo, porque es gratis capturar la energía del sol.
Los paneles solares mejoran significativamente su valor de reventa. La mayoría de los compradores de viviendas entienden lo que significa una casa con paneles solares, especialmente porque el sistema ya está instalado y no tuvieron que hacer la inversión ni la instalación inicial. Según la investigación, la mayoría de los propietarios ven un aumento en el valor de reventa por kilovatio instalado. Eso significa que si instala sobre un sistema de 3 kilovatios, podría mejorar el valor de reventa de su hogar en muchos miles.
Los paneles solares también prolongan la vida útil de un techo, ya que lo protegen de los elementos, como la lluvia, la nieve y los escombros. Hacen que la casa sea más eficiente desde el punto de vista energético en el verano porque el sol caliente no cae directamente sobre el techo, sino que lo absorben los paneles, lo que mantiene la temperatura de la casa más baja.
4. Ayuda al medio ambiente y ayúdanos a todos
Los sistemas de energía solar obtienen energía limpia y pura del sol. La instalación de paneles solares en su hogar ayuda a combatir las emisiones de gases de efecto invernadero y reduce nuestra dependencia colectiva de los combustibles fósiles. La electricidad tradicional se obtiene de combustibles fósiles como el carbón y el gas natural. Cuando los combustibles fósiles se queman para producir electricidad, emiten gases nocivos que son la causa principal de la contaminación del aire y el cambio climático global. Los combustibles fósiles no solo son malos para el medio ambiente, sino que también son recursos finitos. Debido a esto, el precio fluctúa constantemente y puede aumentar en un período corto.
La energía renovable también mejora la salud pública. Las plantas de carbón y gas natural producen contaminación del aire y del agua que es perjudicial para la salud humana. Pero reemplazar los combustibles fósiles con fuentes de energía renovable, como la energía solar, puede reducir la mortalidad prematura y los costos generales de atención médica.
Aunque la producción de combustibles fósiles requiere recursos hídricos significativos y causa contaminación del agua, la energía solar requiere poca o ninguna agua para funcionar. Por lo tanto, la energía solar no solo no contamina los recursos hídricos, sino que tampoco ejerce presión sobre el suministro de agua del mundo.
Conclusión
La energía solar también funciona durante una sequía o una ola de calor. El carbón, el gas natural y la energía nuclear usan grandes cantidades de agua para enfriar. La generación eléctrica está en riesgo durante las olas de calor o las sequías severas, como hemos experimentado en los últimos años. Pero los sistemas de energía solar no requieren agua para generar electricidad.
Además, la energía solar crea puestos de trabajo en energía limpia. Estados Unidos ha estado liderando el mundo en energía limpia. Con suerte, esta tendencia continuará, ante los recortes presupuestarios del gobierno a la Agencia de Protección Ambiental (EPA) y al Departamento de Energía de los Estados Unidos.
(DOE), a medida que las empresas innovadoras y con visión de futuro continúan adoptando el panorama cambiante de la producción de energía y se mueven hacia las energías renovables.
Por último, hay muchos créditos de Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental (LEED) relacionados con la energía solar que puede investigar si está construyendo una casa ecológica, como orientación solar, orientación de construcción para energía solar pasiva y energía renovable. Si desea instalar paneles solares y ahorrar en sus facturas mensuales de energía, comuníquese con Leo Services hoy. El equipo de expertos le ayudará a alcanzar sus objetivos energéticos.
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