Paneles solares para barcos

¿Qué propiedades deben tener los paneles solares para barcos?

Las celdas solares instaladas en cubierta están sometidas a esfuerzos especialmente elevados. Están en contacto permanente con el agua salada debido a las salpicaduras. Por ello, las conexiones, las uniones roscadas y los propios paneles solares deben estar protegidos contra la corrosión para su uso a bordo. Además, siempre existe el riesgo de un paso en falso en cubierta. Por lo tanto, un panel o placa solar para barco debe ser a prueba de pisadas y estar tan sólidamente reforzada que ni siquiera la caída de un grillete desde el tope del mástil dañe su superficie. A la hora de instalar una placa solar de 12 V, no debe limitarse a comprar y elegir la opción más barata, sino que también debe tener en cuenta las exigencias que plantea un sistema de placas solares marinas a la hora de planificarlo.

El peso de los paneles solares también influye. Especialmente cuando los paneles se montan en portaequipos en la popa o en la barandilla. Además, los paneles solares para barcos también generan calor cuando están en funcionamiento, pero funcionan más eficazmente cuando están fríos. Por ello, los marcos de montaje deben permitir una buena ventilación desde abajo. Especialmente si hay zonas tropicales en la ruta.

Consejo: los paneles solares para barcos de 12 V son especialmente adecuados para su instalarse a bordo.

¿Qué significa el vatio pico (Wp) en la placa solar de una embarcación?

El vatio pico es un valor comparativo para medir instalaciones de placas solares para barcos. La potencia máxima posible se determina en condiciones ideales especificadas. Sin embargo, estas condiciones ideales casi nunca se alcanzan en la realidad. En concreto, se trata de 1000 vatios por metro cuadrado de radiación, una temperatura de panel de 25 grados centígrados y un índice de masa de aire de 1,5.

En el norte de Europa, la radiación de 1000 W/m² solo se puede alcanzar en un día de verano extraordinariamente soleado. Entonces, sin embargo, la temperatura del panel ya es significativamente más alta, lo que reduce el rendimiento real. El número de masa de aire es importante para describir la pérdida de energía solar en la atmósfera. Una masa de aire número 1 corresponde a la cantidad de atmósfera que se encuentra verticalmente sobre un punto de la Tierra. Sin embargo, si el sol se encuentra en un ángulo de 45 grados sobre el horizonte, la trayectoria a través de la atmósfera es mucho más larga. En este ángulo, el número de masa de aire es entonces 1,5.

¿Qué hay que tener en cuenta en la planificación de placas solares en un barco?

Es importante conocer las propiedades y condiciones de funcionamiento de las placas o paneles solares y los reguladores de carga y tenerlas en cuenta a la hora de planificar e instalar el sistema. El objetivo es conseguir unas condiciones de iluminación óptimas para las celdas solares durante todo el día. Lo ideal es que la luz solar sea directa, perpendicular y sin sombras. Debido a la trayectoria del sol a lo largo del día, la potencia de salida de una instalación de placas no es constante. Es mayor en las horas del mediodía (cuando el sol está en su cenit). Los paneles solares también generan energía cuando el sol está más bajo por la mañana y por la tarde y cuando la luz es difusa, como cuando el cielo está nublado. El voltaje de salida del panel solo depende ligeramente de la radiación luminosa, mientras que la corriente de salida es proporcional a la intensidad de la radiación. (Máxima radiación = máxima corriente, media radiación = 50% de corriente, etc.).

Si desea utilizar la energía fotovoltaica durante todo el año, también debe tener en cuenta que el ángulo de incidencia de la luz no solo cambia a lo largo del día, sino también a lo largo de las estaciones. Debido al sol intenso, en verano hay más horas efectivas de sol al día que cuando el sol en invierno está en una posición más baja en el cielo.

¿Dónde debo instalar placas solares en un velero?

Las placas solares para barco de vela deben estar expuestas a la luz solar directa el mayor tiempo posible. El mayor rendimiento se consigue cuando la luz solar incide perpendicularmente sobre la placa solar del velero. Cualquiera que ya haya tratado con el tema de los paneles solares para embarcaciones de recreo sabe que los paneles solares marinos con mayor potencia también tienen mayores dimensiones. Ejemplo: para 50 vatios se necesita una superficie de montaje de unos 0,4 m², para 100 W se necesitan unos 0,7 m². En última instancia, sin embargo, las dimensiones del panel (longitud y anchura) determinan si un panel (o varios) caben en la superficie de montaje prevista a bordo y cuánta producción solar puede generar este panel en la superficie de montaje. Si no dispone de una superficie suficientemente grande para montar permanentemente paneles solares para barcos de vela, debería considerar la posibilidad de instalar un panel solar para velero que sea flexible. Puede colocarlos en el lugar que desee, montarlos, atarlos o, si los paneles están equipados con botones a presión TENAX o LOXX, fijarlos cómoda y sólidamente al bimini o a otros soportes textiles.

¿Qué debo tener en cuenta al comprar paneles solares para barcos?

Los marcos de los paneles suelen montarse en embarcaciones o vehículos en los que la altura del marco del panel o el material de montaje no dificultan el uso de la embarcación o el vehículo y en los que hay suficiente ventilación trasera, por ejemplo, en un portaequipos o en superficies de techo grandes y abiertas. Los paneles semiflexibles son la solución ideal para montarlos directamente sobre la cubierta o en superficies ligeramente redondeadas. En caso necesario, el lugar de instalación también requiere que el panel sea accesible. También hay que pensar en la caja de conexiones del panel y en los cables de conexión.

¿Qué tipos de paneles solares para barcos existen?

- De un vistazo -

Tecnología de celdas

Un panel solar o fotovoltaico (FV) convierte la luz del sol en energía eléctrica. Cuando no se dispone de grandes superficies de montaje para un sistema fotovoltaico, se opta por un panel solar para barcos con un alto grado de eficiencia. Este tipo de paneles suelen contar con celdas monocristalinas o policristalinas. En la actualidad, los paneles monocristalinos alcanzan eficiencias superiores al 20 %. Los paneles con celdas policristalinas tienen una eficiencia ligeramente inferior, de hasta el 20 %. La eficiencia de otras tecnologías de celdas (capa fina, CIS/CIGS) es inferior. No obstante, estas tecnologías tienen su justificación, porque comparadas con las celdas monocristalinas y policristalinas tienen ventajas, como su bajo peso, menores pérdidas por luz difusa o sombreado parcial, así como a altas temperaturas. Pero para lograr el mismo rendimiento que los paneles monocristalinos o policristalinos, se necesitan superficies de montaje mucho mayores.

Rendimiento de los paneles solares para barco

La eficiencia del panel solar de un barco indica el porcentaje de radiación solar que este puede convertir en electricidad. No debe equipararse a la eficiencia de las celdas solares utilizadas en el panel, ya que el tamaño y la construcción general también influyen en la eficiencia de todo el panel. El elemento básico de la mayoría de los paneles es la celda fotovoltaica, que suele estar hecha de silicio, un material semiconductor. Debido al diferente procesamiento del silicio, se distingue entre celdas monocristalinas y policristalinas.

Estructura de un sistema de paneles solares para yates

La mayoría de los paneles solares están formados por un cierto número de celdas fotovoltaicas individuales de silicio. Una sola celda solar suele generar un voltaje eléctrico (Ump) de 0,5 V a 0,6 V. Esto es demasiado poco para poder cargar una batería de 12 V, por ejemplo. Esto requeriría un voltaje de más de 15 voltios. Para conseguir un voltaje mayor, se fijan tantas celdas en una placa portadora y se conectan en serie hasta alcanzar el voltaje necesario. Las conexiones entre las celdas y los terminales del panel se realizan con placas metálicas planas en el interior del panel. Esto también tiene en cuenta que las celdas monocristalinas y policristalinas tienen un voltaje de salida más bajo a altas temperaturas.
Ejemplo: un panel de 12 V está formado por una conexión en serie de 36 celdas*. Esto da como resultado un voltaje en circuito abierto (Uoc) de unos 21 V y el voltaje a máxima potencia (Ump) es de unos 17 a 18 V. Un panel de 24 V se compone del doble de celdas conectadas en serie, es decir, 72, y esto también da como resultado el doble de valores de voltaje.
* Dependiendo de la estructura del panel y del tipo de celda, un panel de 12 V puede estar formado por una conexión en serie de 32 a 40 celdas. Una conexión en serie de celdas o paneles solares se denomina cadena.

¿Cuánta energía proporciona una instalación de paneles solares en un barco?

La energía del panel depende sobre todo del tamaño de las celdas solares. Por ejemplo, una celda solar comercial suministra una corriente de 30 a 36 mA por cm² en condiciones óptimas de funcionamiento. Por tanto, una celda solar monocristalina con una superficie de 15,6 x 15,6 cm (=243 cm²) suministraría una corriente de entre 7 y 9 A. Sabiendo esto, se tiende a optar por paneles con celdas grandes. Esto puede ser cierto para grandes sistemas solares cuyos paneles están bien expuestos al sol sin sombra. Las instalaciones fotovoltaicas marinas o para caravanas suelen constar de un solo panel solar y no se puede descartar que este panel también esté a la sombra durante el día, lo que puede provocar una pérdida importante de potencia. Por eso, algunos fabricantes optimizan sus paneles. En lugar de una cadena con celdas grandes, se utilizan 2 o más cadenas con celdas más pequeñas y se conectan en paralelo. En buenas condiciones de luz, estos paneles generan casi la misma corriente que los equipados con celdas grandes, pero a pesar de que algunas celdas o una cadena de celdas estén a la sombra, suministran la potencia de las cadenas de celdas restantes.

Panel solar náutico con marco de aluminio

En este caso, las celdas, incluido el portaceldas, están montadas en un marco de aluminio, recubierto de vidrio templado, equipado con una parte trasera impermeable y sellado en todo su contorno. En la parte posterior del panel hay una caja de conexiones estanca, que a menudo contiene diodos de bloqueo o derivación. Muchos paneles ya están equipados con dos cables de conexión solar (PLUS y MINUS) y conexiones de enchufe. La caja de conexiones no debe abrirse sin una razón de peso o solamente después de consultar al fabricante/proveedor del panel, porque hay que asegurarse de que siempre esté herméticamente cerrada.