Paneles solares híbridos: qué son, cómo funcionan y ventajas de su uso
A medida que el mundo avanza cada vez más hacia las fuentes de energía renovables, la energía solar se está convirtiendo en una opción cada vez más popular. Los paneles solares ahora están disponibles en una variedad de tipos diferentes, incluyendo los paneles tradicionales fotovoltaicos y térmicos, y los paneles solares híbridos, mixtos o termofotovoltaicos, sobre los cuales trata este artículo, en el que os explicamos qué son, cómo funcionan y qué ventajas tienen.
Qué es un panel solar híbrido y cómo funciona
Un panel solar híbrido, placa solar híbrida, panel mixto o panel termofotovoltaico, es aquel que combina la tecnología fotovoltaica, que convierte la luz del sol en energía eléctrica, con la térmica, que emplea agua en circulación para su calentamiento y aprovechamiento, en un mismo panel. Por tanto, los paneles solares híbridos son capaces de generar simultáneamente electricidad y calor.
Aunque se trata de un producto existente desde la década de los 70, no ha sido hasta ahora cuando se ha comenzado a instalar esta tecnología. Su versatilidad, su alto grado de innovación y las múltiples ventajas que los paneles solares híbridos presentan frente a la tecnología convencional, han hecho que este tipo de placas solares sean cada vez más demandadas en todo tipo de sectores y para toda clase de ubicaciones.
El funcionamiento de los paneles solares híbridos se basa en su capacidad de poder aprovechar todo el espectro de luz, a diferencia de los paneles fotovoltaicos y térmicos, que captan solo la luz ultravioleta e infrarroja respectivamente.
Para ello, el diseño del panel solar híbrido consta de una película delgada de células fotovoltaicas sobre un sistema para la absorción de calor mediante un circuito de agua, todo en un mismo módulo. Además, también cuenta con una zona para la salida del calor y calentar agua, un depósito termoaislado y una cubierta transparente.
Cabe indicar que este sistema incluso mejora la producción de electricidad por parte de las células fotovoltaicas, ya que la circulación de agua las refrigera y evita su sobrecalentamiento, lo cual tiende a reducir su productividad. Asimismo, la película delgada de las células fotovoltaicas es un 30% más eficiente en la captación de luz solar que los paneles fotovoltaicos de silicio cristalino, aunque estos últimos son más eficientes en la conversión de energía solar a electricidad.
Tipos de paneles solares híbridos
A lo largo de estos años, el mercado de los paneles solares híbridos ha ido evolucionando y trayendo nuevos modelos. Si tomamos como referencia el panel fotovoltaico convencional, podemos recopilar hasta tres cambios de generación en el panel solar híbrido hasta el momento, donde el salto de una generación a otra se marca en función del grado de aislamiento que tiene el propio panel y de las cubiertas que incorpora. De esta manera podemos distinguir entre:
– Panel solar híbrido de generación 0 (PVT-0): Se trata del modelo más básico en el mercado de los paneles solares híbridos. Está simplemente compuesto por células fotovoltaicas, un absorbedor de calor y una caja de conexiones para el cableado eléctrico. No cuenta con aislamiento por ninguno de sus lados, de manera que la temperatura que puede alcanzar es mucho más baja. Dadas estas características, el emplazamiento donde estos paneles suelen ser instalados son las piscinas, ya que el agua se requiere a menor temperatura que, por ejemplo, en una vivienda.
– Panel solar híbrido de 1ª generación (PVT-1): Este es el panel solar híbrido que más se comercializa en todo el mundo. En este caso, a la unión del laminado fotovoltaico y del colector térmico se le incorpora una cubierta trasera cuya función consiste en la conservación del calor, evitando así que este se pierda por la parte trasera. Estos paneles trabajan a menor temperatura que modelos de híbridos con cubierta frontal, siendo ideales para lugares calurosos y, especialmente, en ubicaciones donde lo que se pretende potenciar es la parte fotovoltaica.
– Panel solar híbrido de 2ª generación (PVT-2): La principal característica de estos paneles es la incorporación de una cubierta frontal transparente. Con esto, se consigue paliar lo que para algunos es el principal inconveniente de las placas solares híbridas de generaciones anteriores: la pérdida de calor a través de la cara frontal. Así pues, aislando el propio panel por ambas partes se consigue un descenso aún mayor de las pérdidas de calor y, por lo tanto, un considerable incremento del rendimiento térmico del panel. Al reducir tanto las pérdidas de calor, este panel resulta ideal para los lugares con un clima frío y, sobre todo, donde lo que se pretende es potenciar la producción térmica.
Por otro lado, cabe indicar que existe otro modelo o tipo de panel solar híbrido que en vez de un circuito hidráulico tiene uno de aire. Esta corriente de aire pasa por la parte trasera de las placas fotovoltaicas, que es donde se concentra el calor, se calienta y es dirigida hacia la vivienda, donde se aprovecha como aire caliente.
Las diferentes corrientes tecnológicas actuales se basan en tratar de aumentar los rendimientos de aprovechamiento de la irradiación, disminuyendo las pérdidas por calor y reflexión; buscando así el equilibrio entre la eficiencia térmica y fotovoltaica.
Ventajas y desventajas de los paneles solares híbridos
Las principales ventajas del panel solar híbrido son:
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- Producción de electricidad y calentamiento de agua para usos industriales, sanitarios, calefacción, piscinas, invernaderos, secaderos, etc…, en un mismo dispositivo.
- Aumento de potencia fotovoltaica un 15% aprox.
- Reducción del 50% de espacio necesario para instalar energía fotovoltaica y fototérmica.
- Prolongación de la vida útil de los módulos, al reducir su temperatura de trabajo.
- Reducción de costes para la producción e instalación de ambos sistemas.
- En huertos solares, más rendimiento y reducción del tiempo de amortización.
- Menos residuos una vez alcanzado el fin de la vida útil de la instalación.
- Menos impacto ambiental.
- Reducción de peso sobre las cubiertas.
- Mejor integración arquitectónica.
- Menos herrajes y puntos de anclaje.
- Reducción de huella ecológica.
- Precio inferior al de ambos paneles por separado.
- Un único sistema apto para uso residencial y comercial a mayor escala.
- Se pueden instalar en cualquier ubicación, especialmente en donde se requiere agua caliente.
- No requieren el mismo nivel de mantenimiento que los paneles solares tradicionales, lo que también ayuda a reducir el costo de su operación.
- Son más resistentes a condiciones climáticas adversas. Además, no requieren de una estructura de soporte tan grande o pesada como los paneles fotovoltaicos, lo que los hace más resistentes al viento.
- Los paneles solares híbridos también son más resistentes a la sombra que los paneles solares convencionales. Esto es importante si hay árboles o edificios que bloquean el acceso directo a los rayos del sol. Así, los paneles solares híbridos pueden seguir funcionando si hay un poco de sombra en uno de sus paneles, lo cual hace que puedan generar más electricidad a largo plazo.
Por otro lado, en cuanto a las desventajas o inconvenientes tan solo cabe indicar que los paneles solares híbridos son más caros que los fotovoltaicos, un poco más costosos de instalar debido a su sistema hidráulico y algo menos eficientes por la tasa de conversión de la energía.
Finalmente, como vemos, la tecnología avanza en favor de las energías limpias (solar en este caso), buscando la mayor eficiencia con el menor coste. El elegir este tipo de panel u otro, va depender de las necesidades de cada uno, pero cada vez hay más opciones en el mercado.
Fuentes: EcoInventos, Endef Solar Solutions, efitherma, greening-e y EcoFlow
