Cómo afecta el calor al rendimiento de los paneles solares

Aunque parezca una contradicción, las altas temperaturas pueden afectar negativamente a las placas solares. Si quieres entender por qué sucede esto y qué puedes hacer al respecto te invitamos a que leas este artículo.

Condiciones ideales para las placas solares.

Para entender cómo afecta  el calor al rendimiento de los paneles solares primero debemos entender cuáles son sus condiciones de funcionamiento óptimo.

A la hora de comprar paneles solares, en las características técnicas de los mismos aparece información como el peso, el tamaño, la potencia de la placa, etc. Todas estas características, especialmente las relacionadas con la producción y rendimiento se definen bajo unas condiciones de laboratorio concretas. Estas condiciones estandarizadas (conocidas como STC de sus siglas en inglés, standard test conditions) son necesarias para que todos los fabricantes testen sus productos en las mismas condiciones, de forma que los usuarios podamos comparar entre ellos de forma objetiva. También existe otro punto de comparación definido como NOCT del ingles (normal operation condition) que son 800Wm2, AM1.5, 20ºC de célula y una velocidad del viento de 1m/s, aunque este es menos común que aparezca en las características técnicas del módulo.

Temperatura definida las STC es de  25 grados.

En el caso de las placas solares, estas se prueban en el laboratorio a una temperatura de 25 grados centígrados. En base a esas condiciones se define la potencia pico de la placa solar.

Por ejemplo, cuando una placa solar tiene una potencia pico de 300 W, eso significa que esa potencia se alcanzaría bajo condiciones estándar de funcionamiento. En este caso sería cuando la placa recibe una radiación de 1000 W sobre una superficie exactamente de 1 metro y estando la placa solar a una temperatura de 25°.

Por lo tanto, si se cambia alguna de esas variables como por ejemplo la temperatura, la placa solar no producirá de la misma forma. Es decir, su rendimiento será diferente. Como vamos a explicar a continuación, el rendimiento de las placas solares disminuye cuando aumenta la temperatura, es decir, cuando la temperatura excede de esos 25° de referencia.

Cómo afecta la temperatura a las placas solares y a su rendimiento.

Como acabamos de mencionar, el rendimiento de las placas solares baja cuando la temperatura es alta. Y es que, aunque parezca un sin sentido, a las placas solares no les sienta bien el calor. ¿Cómo puede ser esto posible?

Las placas solares necesitan radiación solar para producir electricidad. Radiación solar y temperatura ambiente son conceptos diferentes que no tienen por qué ir ligados. Por ejemplo, un día soleado de un mes de febrero es posible tener una radiación solar perfecta y la temperatura puede mantenerse por debajo de ese valor de 25°.

Es decir, es posible tener una buena radiación solar sin temperaturas excesivas. Por esta razón las placas solares funcionan de forma más eficiente en primavera que en verano: hay una radiación solar de buena calidad y la temperatura es más suave.

Rendimiento vs producción diaria.

Quizá te hayas sorprendido al leer el párrafo anterior: ¿las placas solares son más eficientes en primavera que en verano, que es cuando más sol hay? Sí, y esto es debido precisamente al efecto de las altas temperaturas.

Para entender esto correctamente hay que diferenciar entre rendimiento y producción diaria. Como estamos explicando, las placas solares tienen un rendimiento mayor si no se alcanzan temperaturas muy altas. Por lo tanto y siguiendo con el ejemplo anterior, una placa solar de 300 W de potencia pico podría alcanzar en un día de primavera una producción puntual muy cercana a ese valor, que recordemos es el obtenido en condiciones estándar de medida .

Pero ¿qué es lo que ocurre en verano? Tenemos muchas más horas de luz ya que los días son más largos y, por lo tanto, las placas solares producen electricidad durante más tiempo. Esto significa que al final de un día de verano una placa solar habrá producido en total más electricidad (Energía) que en primavera. Este exceso de horas compensa la bajada en el rendimiento. Por lo tanto, es correcto afirmar que la producción diaria (que al final es la métrica a tener en cuenta) es mayor en verano.

¿Cuánta eficiencia pierden las placas solares con la temperatura?

Existen formas matemáticas de calcular cuánto rendimiento pierden las placas solares en función de la temperatura. También es posible verlo en un sistema de monitorización de una instalación de placas solares y comparando días de febrero con días de agosto, por ejemplo.

Lo habitual es que este dato esté definido por el fabricante y aparezca entre las características de la placa solar. Es el llamado Coeficiente de temperatura, y te dice cuál es la pérdida de rendimiento en porcentaje por cada grado de temperatura por encima de los 25°. El valor de este coeficiente suele estar ente -0,3% / ° C a -0,5% / ° C. Por ejemplo, un coeficiente de temperatura para la potencia de -0,3% / ° C significa que, por cada grado de temperatura por encima de 25° al que se encuentre la placa solar, ésta perderá un 0,3% de potencia, 10ºC más equivalen un 3% de perdida. Por lo tanto, este coeficiente será mejor cuanto más cercano esté a cero. Sin entrar en mucho detalle, no es extraño que los módulos fotovoltaicos cuando reciben la radiación solar estén sobre unos 20ºC por encima de la temperatura ambiente. Si el modulo está en una instalación coplanar con poca ventilación posterior este valor aumenta.

Ejemplo (potencia contra temperatura):

¿Cómo reducir los efectos de la temperatura sobre las placas solares?

Las placas solares en las viviendas normalmente están colocadas de forma fija en los tejados, por lo que no hay muchas alternativas para reducir la temperatura de forma significativa en las placas solares.

A nivel constructivo sí que hay algunas ideas que pueden ayudar, como por ejemplo que el material que rodea a las placas solares (tejado, azotea, etc.) sea de color claro para que tenga una menor absorción del calor. Además, dependiendo del caso, se pueden colocar los paneles sobre una estructura inclinada respecto de la superficie de montaje, algo que normalmente se hace para asegurar una buena orientación, esta es a priori la única solución a nivel instalación que se puede implementar para disminuir la temperatura del módulo ya que favorece la  circulación de aire entre las placas y el tejado.

Existen algunos sistemas de refrigeración para paneles solares pero que todavía no están muy desarrollados, como por ejemplo sistemas de captación de agua de lluvia que después la placa solar usa para su refrigeración de forma automática, etc.

¿Necesitas asesoramiento sobre placas solares?

Esperamos que este artículo te haya ayudado a aclarar esta idea y que entiendas mejor como las altas temperaturas afectan al rendimiento de las placas solares. Como siempre, si necesitas ayuda para resolver algún tipo de duda o estás pensando en realizar una instalación y necesitas asesoramiento profesional, no dudes en contactar con nosotros. Nuestro equipo de profesionales te ayudará en todo lo que necesites.

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