Usos y aplicaciones de las placas y la energía solar

La energía solar es una fuente renovable e inagotable que todavía no estamos aprovechando en su máxima capacidad. Permite un uso eficiente de la energía, teniendo en cuenta el cuidado del medio ambiente. Este tipo de energía limpia supone una alternativa al uso de energías no renovables como los combustibles fósiles o la energía nuclear.

Tendemos a asociar los usos la energía generada por placas solares a las tareas del hogar, pero durante estos años se han realizado numerosas investigaciones para aprovechar la energía procedente del sol en otros ámbitos como el transporte, la agricultura, el alumbrado público o incluso en el sector textil.

En este artículo, queremos mostrarte cómo podemos aprovechar la energía solar aplicable a diferentes ámbitos.

Usos de placas solares para la vivienda

Cada vez son más personas las que se decantan por una instalación de placas solares en la vivienda, aprovechando los recursos inagotables de la energía procedente del sol que reducirán la dependencia eléctrica a través de la red, ahorrando en la factura de la luz y contribuyendo al cuidado del medio ambiente.

El número de módulos instalados dependerá de la energía consumida y de la estructura disponible en el tejado. También influirá la orientación e inclinación de las placas solares con la intención de generar el máximo de electricidad posible procedente del sol.

El uso de placas solares para la vivienda abarca un gran número de posibilidades. Generalmente vinculamos su empleo a usos relacionados con la iluminación o electrodomésticos, pero también tiene otras aplicaciones asociadas a la calefacción o al agua caliente. Por tanto, la energía solar nos aportará grandes beneficios a través la instalación de paneles solares.

Entre los usos más frecuentes de placas solares para casa, podemos encontrar:

• Electrodomésticos
• Calefacción
• Agua caliente
• Aire acondicionado
• Suelo radiante
• Piscina
• Termostatos
• Alumbrado exterior, como puede ser un jardín

Placas solares para calentamiento de agua y calefacción

Como hemos comentado anteriormente, la energía solar tiene numerosas aplicaciones en la vivienda, que no solo se orientan a la iluminación. Gracias a la radiación solar captada por las placas solares, se conseguirá calentar el agua para su uso común en el hogar y agua caliente para la calefacción.

A continuación te mostramos los usos de las placas solares para el calentamiento de agua y calefacción, así como el funcionamiento de la aerotermia como nueva fuente renovable que se podrá utilizar para dichas funciones.

Placas solares para agua caliente sanitaria (ACS)

La energía solar no sirve sólo para aprovechar la iluminación y aparatos eléctricos de nuestras viviendas. El uso de placas solares se extiende y se asocia a otros aspectos como la obtención de agua caliente en el hogar.

Gracias al elevado número de horas de sol que disponemos en España, decantarse por una instalación de placas solares para el calentamiento del agua es una opción muy rentable que reducirá la dependencia del gas y mantendrá el planeta mucho más limpio.

Pero contribuir a la producción de agua caliente sanitaria (ACS) no sólo se debe asociar a las viviendas, si no que puede abarcar otros campos como el sector servicios.

Y, ¿cómo funcionan los paneles solares para generar agua caliente? Emplean la radiación solar para calentar el aire o fluido que transporta calor por los conductores y que, posteriormente, ese calor se transferirá al agua almacenada en un acumulador. De esta manera, conseguiremos hacer un uso más eficiente de la energía y un ahorro notable en la factura de la luz.

En conclusión, el agua caliente proveniente de la energía solar presenta numerosas ventajas, como el ahorro de costes, la eliminación de la contaminación, el ahorro energético, el poco mantenimiento y coste que requiere y la larga vida útil de las placas solares, llegando a aguantar hasta 25 años.

Sin embargo el problema de estas instalaciones es que son para un único objetivo y consumen el espacio disponible en nuestro tejado para calentar agua. Los paneles solares fotovoltaicos, sin embargo, permiten generar electricidad no sólo para calentar agua, si no hacer una lavadora, ver la televisión, cargar un coche eléctrico, y por qué no, hacer funcionar un termo eléctrico para calentar ese agua. Su uso es mucho más amplio.

Placas solares para calefacción

La calefacción es otro de los múltiples usos que nos ofrece la energía solar. Las placas solares son capaces de producir calor que permitirá calentar el agua destinada para calefacción o producción de aire.

La instalación de placas solares empleadas para la calefacción, permitirán al menos un 70% del ahorro energético que irá asociado a un ahorro económico y que se verá reflejado rápidamente en los inviernos más fríos y épocas de verano con temperaturas más elevadas.

Toda instalación destinada para la calefacción del hogar deberá disponer de un intercambiador de placas, dispositivo indispensable en los sistemas de climatización, que transfiere calor entre fluidos consiguiendo elevar o disminuir la temperatura de un espacio u otro.

La energía solar tiene una capacidad de adaptación incuestionable. En el caso del sistema de calefacción, encontramos tres procedimientos diferentes donde podremos aplicar perfectamente la energía generada por la luz solar. Estos son:

• Suelo radiante
• Bomba de calor
• Calentadores por convección
  
  

Por otro lado, el coste de mantenimiento es bastante reducido. Será conveniente realizar revisiones anuales del depósito de acumulación y mantener las gomas aislantes en buen estado para que la rentabilidad siempre sea la máxima posible. También, mantener la superficie de las placas solares limpias para que no afecte al rendimiento de la instalación.

Suelos radiantes con placas solares para calefacción

Los avances tecnológicos desarrollados en la energía solar, han permitido que sus usos se multipliquen considerablemente en diferentes sectores. Así ocurre con los suelos radiantes, que están consiguiendo invadir el posicionamiento ocupado por los radiadores tradicionales. Los suelos radiantes se consolidan como el sistema de calefacción más eficiente y cómodo.

Para que entendamos las aportaciones que los suelos radiantes con placas solares nos pueden proporcionar, vamos a poner en contexto el funcionamiento de los radiadores tradicionales, analizando los puntos débiles de este sistema.

El radiador tradicional que todos conocemos, calienta únicamente la capa de aire que se encuentra en contacto con la superficie, por tanto, ese aire se eleva hacia arriba y se queda acumulado en la parte superior sin distribuirse de manera adecuada por toda la estancia y calentando el hogar después de transcurrir un elevado periodo de tiempo. Concretamente, será necesaria una temperatura aproximada de 70º si queremos que nuestra casa se encuentre lo suficientemente caliente para conseguir una comodidad óptima.

En cambio, la calefacción por suelos radiantes funciona a la inversa, es decir, el calor se transmite desde el suelo y se distribuye uniformemente por toda la vivienda sin necesidad de esperar demasiado tiempo para notar el calor. En este caso, bastará que el agua llegue, aproximadamente, a los 40º para que se produzca la temperatura deseada. Todo esto lleva a un ahorro evidente, haciendo que el suelo radiante les gane terreno a los clásicos radiadores.

La aerotermia y placas solares para el calentamiento del agua

La combinación de la aerotermia con las placas solares permite regular la temperatura de la vivienda utilizando recursos sostenibles y naturales. Pero, ¿en qué consiste realmente esta fuente renovable? La aerotermia obtiene energía procedente del aire para conseguir agua caliente sanitaria y alcanzar la temperatura idónea en función de la estación del año, permitiendo reducir la temperatura en verano y conseguir la temperatura perfecta para llegar al máximo confort en invierno.

La aerotermia funciona a través de un elemento fundamental, la bomba de calor aerotérmica. Su función consiste en extraer la energía del aire y transportarla al circuito de la casa, consiguiendo una alta eficiencia del sistema desde un enfoque ecológico y orientado en la sostenibilidad.

Además, es capaz de superar un ahorro del 60% si lo comparamos con otros sistemas de climatización. Este dato le permite ganar posiciones y situarse como otra alternativa de energía renovable.

Placas solares para piscinas

Mantener la piscina climatizada es un coste bastante elevado de electricidad que se puede arreglar gracias a la energía proporcionada por el sol. La instalación de placas solares para piscinas permitirá aprovechar la radiación del sol para calentar el agua y disfrutar del baño en un periodo de tiempo más largo, siendo una alternativa mucho más ecológica y beneficiosa para el mundo. No olvidemos también, el importante ahorro energético que conseguiremos.

Los elementos necesarios para calentar el agua de la piscina con placas solares son:

• Colector solar. A través de este dispositivo el agua circula por la piscina para calentarse con la energía solar
• Filtro. Elimina los residuos de la piscina
• Bomba. Elemento que permite que el agua circule a través del filtro y del colector para regresar, posteriormente, a la piscina
• Válvula de control de flujo. Desvía el agua a través del colector. Este dispositivo puede ser automático o manual.
  
  

Los paneles solares instalados en las piscinas emplean tanto radiación solar directa como difusa. Por tanto, aunque el clima del municipio o ciudad donde resides no se caracteriza por disponer de un gran número de horas de sol año, será igualmente rentable. Además, el coste de mantenimiento es prácticamente imperceptible.

En conclusión, las placas solares para piscinas permiten reducir el ahorro a través de energías limpias y disminuir a gran escala la dependencia de la electricidad procedente de fuentes contaminantes, como el petróleo.

La energía solar y el transporte

La aplicación de la energía solar en el transporte aún se encuentra en fase de desarrollo, pero ya se puede localizar su uso en coches eléctricos y caravanas o incluso en medios de transporte público como autobuses y trenes.

A continuación, profundizaremos en los principales usos de las placas solares en los diferentes medios de transporte actuales.

Placas solares para coches eléctricos

Existe una búsqueda constante de implantar energías limpias en el sector de la movilidad, dejando atrás fuentes contaminantes perjudiciales en numerosos aspectos.

En el caso del sector automovilístico, uno de los principales problemas que encontramos en la actualidad es la batería. La dependencia que supone la necesidad de recargar el coche eléctrico en las instalaciones propias de carga y la dudosa procedencia del origen de la fuente, han llevado a varios fabricantes a crear nuevos prototipos que emplean la energía solar, fomentando la transición hacia una mayor sostenibilidad con la finalidad de sacar al mercado coches con placas solares a medio plazo.

Y, ¿cómo se puede solucionar la dependencia de la batería? La respuesta está en las placas solares y los coches eléctricos. Dichos paneles se instalan, generalmente, en el techo del coche eléctrico y la energía se va almacenando en la batería o bien se aplica directamente al motor.

Gracias al grosor de las placas solares de 0,03 mm de espesor que están desarrollando las marcas de automóviles, la instalación no solo se limita al techo, si no que permite colocarlas en otras superficies del coche como el capó u otras zonas de la carrocería, pudiendo mantener la estética y la resistencia a posibles golpes.

A pesar de la enorme eficiencia que tienen las placas solares fotovoltaicas en la carga de coches eléctricos, serán poco factibles en determinadas carreteras por la falta continua de luz solar y los vehículos tendrán que depender aún de las instalaciones de carga eléctrica.

Actualmente, algunos fabricantes están ofreciendo kits de placas solares para la vivienda con enchufes incluidos que podremos utilizar para cargar coches eléctricos, fomentando así el uso de la energía solar y el autoconsumo. Deberemos conocer el consumo diario que genera el vehículo para contratar una potencia u otra. También, influirá el clima e incluso las horas disponibles que tengamos para cargarlo, es decir, no es lo mismo si nos encontramos durante el día en casa que permitirá una mayor carga o si lo realizamos en horas próximas a la noche cuando no hay apenas luz solar.

Pero los avances no se quedan aquí porque China desarrolló en 2022 una carretera con paneles solares instalados que permitirá cargar los vehículos eléctricos de forma automática y circular con total independencia.

Placas solares para caravanas

Las placas solares también valen para vehículos más grandes. Para los amantes de la carretera que les gusta viajar en caravana y quieran ser autosuficientes, las placas solares son una muy buena inversión para alcanzar autonomía y libertad energética, generando electricidad gratuita en cualquier lugar al que vayas.

Actualmente, las placas solares ya vienen instaladas en casi todas las autocaravanas compradas en España, siendo un factor que ha ganado relevancia en los últimos años. A pesar de esto, muchos de los usuarios desconocen el número de paneles necesarios para aguantar en largos viajes, donde casi todo el consumo se realiza, prácticamente, en el vehículo, incluyendo la carga de la propia batería o elementos de carga para móviles, luz o electrodomésticos.

Normalmente, las placas solares más frecuentes para caravanas son las de 12V, pero la instalación de una potencia u otra va a depender, básicamente, del consumo realizado.

La orientación de paneles en autocaravanas no se puede controlar, por tanto, la incidencia de la luz solar dependerá del trayecto realizado, no recibiendo de forma constante el mismo número de horas de sol. Por tanto, pueden llegar a un 60%-70% de su capacidad.

Paneles solares para aviones

La lucha contra el cambio climático también se ha tomado muy en serio desde el sector aeronáutico. Las nuevas tecnologías han permitido desarrollar mejoras en las baterías y sistemas de carga para que la electricidad generada por energía solar en los aviones sea un hecho que podamos ver en un futuro próximo, ya sea para vuelos comerciales o no.

La ciudadanía cada vez está más concienciada sobre cómo contribuimos con nuestras acciones hacia un mundo más sostenible, donde el cuidado por el medio ambiente juega un papel muy importante. Por eso, los aviones han estado últimamente en el punto de mira.

Un avión llega a emitir hasta 391 gramos de CO2, es decir, contamina 50 veces más por kilómetro y pasajero que un tren. Según la Comisión Europea, aproximadamente, el 4% de los gases invernaderos provienen de los vuelos que se han incrementado en el continente europeo. Es por ello que los fabricantes de aviones están desarrollando nuevas tecnologías que apuestan por las energías limpias del futuro, donde destaca el uso de la energía solar.

Empresas europeas como Airbus, han creado prototipos de aviones con paneles solares alrededor de toda su superficie, funcionando únicamente con energía solar y logrando mantenerse en el aire en un periodo aproximado de 26 días. Este avión está diseñado exclusivamente para viajes sin tripulación, pero el desarrollo de vuelos comerciales que funcionen con placas solares fotovoltaicas continúa sin cesar.

Paneles solares para bicicletas eléctricas

El número de bicicletas eléctricas ha crecido considerablemente en los últimos años en numerosas ciudades, concretamente,en 2023 podrían alcanzar 300 millones de bicicletas, es decir, un 50% respecto al año pasado, según el último estudio sobre predicciones 2023 realizado por Deloitte . Podríamos estar hablando incluso de una alternativa al coche, gracias a su comodidad y espacio reducido para desplazamientos cortos.

Bicicleta eléctrica y energía solar son dos términos que casan a la perfección. La energía solar juega un papel muy importante en este aspecto porque solucionará el problema de la carga y se aprovechará la luz solar para el funcionamiento del vehículo, instalando paneles solares en la superficie de las bicicletas eléctricas. Conseguiremos, de este modo, un medio de transporte más sostenible y ecológico.

Existen modelos desarrollados por las compañías del sector que incluyen pantallas LED, permitiendo conocer el estado de la batería y otros datos relacionados con la trayectoria recorrida. Otras bicicletas eléctricas disponen de pedaleo asistido (ayuda al usuario a realizar menos esfuerzo al pedalear), pudiendo alcanzar los 25 km/h.

Incluso empresas de Holanda, segundo país europeo con mayor uso de bicicletas, han creado un kit que permite cargar fácilmente con energía solar las bicicletas eléctricas. También, se están instalando paneles solares en las llantas de las bicicletas con el objetivo de cargar la batería mientras que estamos en movimiento.

Paneles solares para barcos

La revolución de las energías renovables y los paneles solares también han llegado al sector naviero.

Las personas que tienen a disposición una embarcación de vela o motor, también pueden realizar una instalación de paneles solares para sus barcos, aprovechando el potencial de la energía solar. Es una opción más que recomendable porque permitirá conseguir una mayor autonomía, evitando de manera más asidua las conexiones a los puertos e incrementar el periodo de tiempo transcurrido en el mar.

Como en cualquier otro medio de transporte, es necesario conocer el consumo que se realiza para instalar una potencia u otra, y así averiguar el número de paneles solares acorde a la demanda energética de cada uno. En este caso, la infraestructura de los barcos también suponen otro factor a tener en cuenta para la instalación de placas solares, puesto que el espacio es mucho más limitado que en otras superficies.

Los elementos necesarios para una instalación de paneles solares en un barco son:

• Las propios módulos
• Un regulador de carga
• Una o varias baterías
  

Podemos instalar las placas solares en la parte superior más alta de la embarcación, pero existe una alternativa cada vez más extendida y utilizada por los navegantes: paneles solares flexibles. Son perfectos para las extensiones curvas del vehículo e incluso pueden incorporarse en el suelo, sin afectar al rendimiento de las placas solares a pesar de que estemos sobre ellas. También, son muy resistentes gracias al teflón que incorpora, material caracterizado por su gran resistencia ante climas calurosos.

Alumbrado público con paneles solares

Municipios del territorio español están comenzando a implementar la energía solar en el alumbrado público, que permitirá iluminar autopistas, zonas urbanas, edificios, eventos en exteriores o incluso pasos de cebra.

El alumbrado se genera a través del uso de unos aparatos llamados luminarias.

Pero, ¿qué es una luminaria? Es un dispositivo de iluminación que se compone de tres elementos: lámpara LED, panel solar y batería recargable. Durante el día, las luminarias se cargan de energía solar y se enciende de forma automática en la noche gracias a la energía almacenada en las baterías, proporcionando durante mayor o menor tiempo electricidad, dependiendo del número de horas de sol que haya recibido durante todo el día.

La vida útil de estos dispositivos llegan a superar los 5 años y no es necesario realizar una canalización del alumbrado público, permitiendo llegar a zonas donde no disponen de redes de cableado. De este modo, se conseguirá un ahorro energético considerable.

España ya ha comenzado a implementar esta tecnología en algunas zonas geográficas del país. Así sucede con el municipio de Estepona que, instalando placas solares en el alumbrado público ha conseguido ahorrar al año 160.000€ en energía eléctrica y una reducción significativa del 20% en el consumo de energía.

Gracias a la instalación de paneles solares para el alumbrado público, la dependencia de la infraestructura de la red eléctrica se reducirá drásticamente. Además, el mantenimiento es muy bajo y permitirá llegar a zonas más despobladas donde no disponen de alumbrado, respetando siempre el planeta.

Placas solares para riego

La escasez de agua es un hecho ineludible que podemos cambiar con el uso de energías renovables. Numerosas zonas del territorio español sufren de fatal de este bien básico, pero la posibilidad de cambiarlo depende de nosotros dejando atrás las fuentes de combustibles fósiles y cambiando hacia un mundo más limpio.

Actualmente, el 70% de los terrenos encontrados en España, están explotados a través de sistemas de riego por goteo o aspersión. Estas estructuras emplean gran cantidad de agua para los cultivos y los costes de la energía son bastante altos. Esta situación puede cambiar gracias al uso de la energía solar que permitirá aprovechar de forma óptima el agua.

En los últimos años, se han producido grandes avances tecnológicos en la agricultura de regadío, siendo cada vez más común la instalación de placas solares para riego. Su instalación permitirá reducir el consumo energético del sistema de regadío, siendo una de las actividades primarias que más gasto de la energía realiza.

El riego solar ha llegado para quedarse y permitirá que el sector agrícola cambie a nivel mundial. El funcionamiento del sistemas es prácticamente el mismo al riego tradicional, la única diferencia que encontramos es la procedencia de la energía que alimenta a la bomba solar. La instalación de paneles solares para riego ha permitido aprovechar una fuente ilimitada como la energía solar fotovoltaica, reduciendo los costes de electricidad y la escasez del agua.

Paneles solares en móviles y otros dispositivos electrónicos

Cuando piensas en los teléfonos móviles inteligentes, ¿cuál sería el primer inconveniente que te vendría a la cabeza? Seguramente estés pensando en la batería, y es que este elemento disminuye año tras año su duración, permitiendo utilizar el móvil sin necesidad de carga durante 1 día o como máximo 2.

Los españoles utilizamos los móviles una media diaria de 2 horas y 16 minutos que se ha visto incrementado en 2 horas y 18 minutos durante el confinamiento llegando a alcanzar un uso diario de 4 horas y media, así lo demuestra el último estudio realizado por Wiko. Debido al número de aplicaciones y funciones que empleamos en nuestros smartphones, la batería se agota en un tiempo récord. No están adaptadas para aguantar el uso que le damos.

Pero existen nuevos modelos sostenibles y ecológicos que aún se encuentran en fase de desarrollo y serán una gran alternativa en un futuro próximo, incluyendo placas solares en la parte trasera del móvil, con el objetivo de solucionar el problema de las baterías y disfrutar así de una mayor autonomía.

La energía solar no solo llegará a los móviles, sino a otros dispositivos como tablets, ordenadores, smartwatches o incluso altavoces de música.

La energía solar en la industria textil

Un último desarrollo proveniente de la Universidad de Nottingham Trent University, ha demostrado que la energía solar también se puede aplicar a la industria textil. ¿Cómo? Insertando pequeñas células solares que podrían transformar la energía wearable tal y como la conocemos hoy en día.

Estos mini paneles solares estarían integrados en el hilo que se utiliza para tejer las prendas y, además, se encuentran adheridas en una resina que permite el lavado de las mismas sin afectar al rendimiento de dichos paneles solares.

Hablamos de mini paneles solares porque son casi imperceptibles al ojo humano por sus 3 mm de longitud y 1,5 mm de ancho, generando electricidad mientras estamos en movimiento y posibilitando la carga de nuestros dispositivos como los teléfonos móviles.

La revolución de la energía solar wearable o portátil es un hecho inminente. Los avances no paran y la energía solar en el mundo textil se extiende, aplicándose no sólo a las prendas más comunes en nuestro día a día si no a bañadores o incluso a accesorios tales como bolsos o mochilas.

Ascensores que funcionan con energía solar

La revolución de la industria de la construcción ya es una realidad. La energía solar también llega a los ascensores para adaptarse a las nuevas normativas medioambientales y conseguir un ahorro energético que beneficiará a toda la ciudadanía.

Existen nuevos proyectos desarrollados por empresas españolas que están incluyendo acumuladores de energía en los ascensores, consiguiendo ahorrar un 96% en la factura de la luz y reducir un 86% de emisiones en los primeros modelos, eliminando las emisiones por completo en los segundos modelos de ascensores probados más recientemente.

El mundo se dirige al uso más frecuente de energías renovables, buscando alternativas que sustituyan a los combustibles fósiles que tanto contaminan y perjudican tanto al medio ambiente como a la salud y bienestar de todos los ciudadanos. Las placas solares juegan un papel clave en este cambio por su versatilidad en cuanto al número de usos y la energía verde y renovable que producen.