Placas solares y calor: por qué baja su rendimiento
La relación entre placas solares y calor puede desconcertar a quien consulta la producción de su instalación en un día sofocante. El cielo está despejado, el sol aprieta y, sin embargo, los paneles no entregan la potencia que esperaba.
La explicación está en la temperatura de las células. Cuando se calientan, pierden capacidad para convertir la radiación recibida en electricidad. Por eso, una placa más caliente produce menos potencia que otra más fría si ambas reciben la misma irradiancia.
Ese último matiz resulta esencial. Un día caluroso puede aportar mucha energía si la radiación y las horas de exposición compensan la pérdida de rendimiento. Comprenderlo ayuda a interpretar mejor nuestra instalación y a exigir un diseño adecuado.
Placas solares y calor: qué ocurre dentro de las células
Las células fotovoltaicas aprovechan la energía de los fotones absorbidos para generar cargas eléctricas. Así, una parte de la radiación solar se convierte en electricidad, mientras otra parte contribuye al calentamiento del módulo.
En las células convencionales de silicio, el aumento de temperatura modifica las propiedades del semiconductor. La corriente crece ligeramente, pero la tensión disminuye de forma más acusada. El Departamento de Energía de Estados Unidos explica este comportamiento de las células fotovoltaicas. Department of Energy
Como la potencia eléctrica depende del producto de tensión y corriente, el balance resulta desfavorable. La caída de tensión pesa más que el pequeño aumento de corriente.
Por tanto, debemos valorar conjuntamente la radiación disponible y la temperatura. Un panel expuesto a mucho sol puede generar abundante electricidad y, al mismo tiempo, trabajar con menor eficiencia por calentamiento.
El termómetro del tiempo no mide la temperatura del panel
Cuando una aplicación meteorológica indica 30 °C, nos informa de la temperatura del aire. Sin embargo, las células expuestas al sol pueden encontrarse bastante más calientes.
Su temperatura depende de la radiación recibida, del ambiente, del viento y del montaje. La circulación de aire por la parte posterior también cuenta. Por eso, colocar módulos sobre una cubierta con escasa ventilación puede aumentar sus pérdidas térmicas.
Los modelos de temperatura de Sandia incorporan el viento y la separación respecto a la cubierta. Este detalle permite entender por qué dos instalaciones cercanas pueden comportarse de manera diferente. PV Performance Modeling Collaborative (PVPMC)
En consecuencia, la temperatura relevante para calcular el rendimiento es la de las células. Utilizar directamente la temperatura ambiente puede llevarnos a infravalorar la pérdida.
Cuánto rendimiento puede perder una placa solar
La ficha técnica incluye un dato que merece tanta atención como la potencia nominal: el coeficiente de temperatura de la potencia máxima (Pmax).
Este coeficiente expresa cómo cambia la potencia al variar la temperatura de las células. La guía técnica de Sandia explica cómo aplicar esa corrección térmica. PV Performance Modeling Collaborative (PVPMC)
Un ejemplo con un módulo de 500 W
Supongamos un panel de 500 W y un coeficiente de −0,35 %/°C. Mantendremos una irradiancia de 1.000 W/m² y las demás condiciones constantes.
| Temperatura de las células | Pérdida respecto a 25 °C | Potencia estimada |
|---|---|---|
| 25 °C | 0 % | 500 W |
| 45 °C | 7 % | 465 W |
| 65 °C | 14 % | 430 W |
| 75 °C | 17,5 % | 412,5 W |
Estos valores proceden de una aproximación lineal. Son un ejemplo calculado, no mediciones de una instalación concreta. A 65 °C, la diferencia sería de unos 70 W respecto a la referencia.
Además, cada modelo tiene su propio coeficiente. No debemos trasladar automáticamente este porcentaje a cualquier panel ni confundir una pérdida instantánea con la pérdida energética de todo un año.
Qué significan los 25 °C de referencia
La potencia nominal se determina bajo condiciones estándar de ensayo: 1.000 W/m² de irradiancia, células a 25 °C y un espectro solar de referencia. El informe técnico de Sandia recoge estas condiciones de comparación. pvpmc.sandia.gov
Por tanto, esos 25 °C corresponden a las células. Tampoco constituyen un umbral a partir del cual comience bruscamente la pérdida: son la referencia del cálculo.
Por qué un día caluroso puede producir mucha energía
Al analizar placas solares y calor, conviene distinguir potencia y energía. La potencia expresa lo que entrega la instalación en un momento; la energía acumula esa producción durante un periodo.
Así, un panel puede rendir peor durante las horas más calientes y terminar el día con una producción elevada. Una mayor radiación y más horas de exposición pueden compensar esa penalización.
Por eso, afirmar que «en verano las placas producen menos» resulta demasiado general. El resultado depende del recurso solar, la orientación, las sombras y las temperaturas reales.
Esta diferencia también importa al valorar la transición energética. Ya la abordamos al explicar la relación entre potencia instalada y energía realmente producida en Canarias.
Los vatios de la ficha técnica permiten comparar equipos. Los kilovatios hora obtenidos muestran su aportación efectiva.
El inversor también puede reducir su potencia
El calor puede afectar a otro componente: el inversor, que transforma la corriente continua de los paneles en corriente alterna.
Si sus componentes alcanzan determinadas temperaturas, el equipo puede limitar la potencia para protegerse. Los fabricantes denominan derating térmico a esta reducción. La documentación de SMA describe cómo funciona esta protección por temperatura. manuals.sma.de
En consecuencia, pueden coincidir una pérdida térmica en los módulos y una limitación adicional del inversor. Una caída de producción exige comprobar su causa.
No basta con mirar el termómetro. También hay que revisar la radiación recibida, las sombras, la suciedad y las alarmas del equipo.
Cómo aprovechar mejor la energía solar en Canarias
La relación entre placas solares y calor debe formar parte del diseño de cualquier instalación. En Canarias, eso exige estudiar cada emplazamiento y evitar previsiones basadas únicamente en la potencia nominal.
Conviene favorecer la ventilación de los módulos, comparar sus coeficientes térmicos y respetar las condiciones de instalación del inversor. Además, las estimaciones de producción deben incorporar temperatura, viento, orientación y sombras.
El propietario también debería recibir una explicación comprensible de la producción esperada. Esa información ayuda a reconocer variaciones normales y a detectar desviaciones que necesitan revisión.
Una instalación bien diseñada aprovecha mejor el recurso solar y permite decidir con información. La calidad del proyecto merece tanta atención como el número de placas.
Comprender la relación entre placas solares y calor nos ayuda a mejorar una tecnología necesaria para reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles. Cada decisión de diseño cuenta cuando queremos obtener más electricidad renovable de las superficies que ya utilizamos.
Álvaro Medina
Seudónimo editorial de la persona responsable de Canarias Sostenible.
alvaro.medina@canarias-sostenible.es
Telegram:@alvaromedina1
