1.1 ¿Qué es la energía?

La energía es una magnitud física, y ha sido definida como la capacidad para realizar un trabajo, se puede ver por ejemplo como la capacidad de realizar una fuerza durante un tiempo determinado, o como la capacidad de calentar un cuerpo durante un tiempo determinado, y es por ello que no podemos hablar de energía sin involucrar el tiempo. La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma, y es a través de dichos procesos de transformación que podemos aprovecharla para distintos fines según la necesidad.

1.2 ¿Qué son las fuentes de energía?

Las fuentes de energía son los elementos naturales o físicos a partir de los cuales podemos obtener energía, en este sentido si la energía proviene del agua, la llamamos energía hidráulica, si proviene de fuentes de calor como el carbón o aguas termales, la llamamos energía térmica, cuando proviene de la fuerza del viento, la llamamos energía eólica. También cuando utilizamos desechos orgánicos para la generación de energía, hablamos de energía de la biomasa, y finalmente podemos obtener energía también de procesos químicos y nucleares como la energía nuclear. Estas son solo algunas de las fuentes de energía que existen y que referenciamos debido a que son muy fáciles de transformar en energía eléctrica, puesto que es la energía más usada en el mundo.

1.3 ¿Qué es la energía solar?

Por este término entendemos la energía que se obtiene a partir del sol, sin embargo, siendo rigurosos, podríamos decir que toda la energía que tenemos proviene del sol, ya sea por procesos antiguos como la formación de los planetas o procesos que son consecuencia de los rayos del sol sobre el planeta tierra como el calor, el viento, las olas, entre otras. Sin embargo, comúnmente asociamos energía solar a la energía que obtenemos directamente de la radiación solar la cual se captura a través de paneles fotovoltaicos.

1.4 ¿Por qué es importante?

En el mundo la mayor fuente de energía eléctrica son los combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas. La energía de estos elementos se obtiene quemándolos para producir energía calórica que luego se utiliza para impulsar turbinas y motores. El gran problema que esto ha generado, es que durante la combustión de los mismos se produce CO2, un gas que contribuye al calentamiento global y al deterioro de la capa de ozono. En vista de lo anterior, en todo el mundo se está cambiando el uso de estas energías a otras de fuentes renovables y amigables con el medio ambiente como la energía solar, eólica entre otras.

1.5 ¿Cómo Funciona?

Para aprovechar la radiación que proviene del sol, es necesario utilizar los llamados paneles solares fotovoltaicos, los cuales son placas conformadas por celdas solares, cada una de estas celdas aprovecha el efecto fotovoltaico para generar electricidad, pero ¿Que es el efecto fotovoltaico?

Por efecto fotovoltaico entendemos la transformación parcial de la energía lumínica en energía eléctrica, esto se logró gracias al descubrimiento del efecto fotoeléctrico, el cual fue descubierto por el mismísimo Einstein; años después la primera célula solar fue fabricada por Charles Fritts en 1884 y estaba formada por selenio recubierto de una fina capa de oro. {CLARITA}

El efecto fotovoltaico consiste en un proceso mediante el cual  a partir de materiales llamados semiconductores, podemos transformar la energía lumínica, que viene en forma de fotones desde el sol, en energía eléctrica, la cual está conformada por electrones, es decir, básicamente las celdas solares están recibiendo fotones que son absorbidos por materiales semiconductores los cuales en dicho proceso generan electrones que después podemos aprovechar para recargar una batería y de allí mover aparatos eléctricos y electrónicos.

1.6 Instalaciones solares fotovoltaica

Una instalación solar fotovoltaica consiste en una serie de elementos que nos permiten recibir energía en forma de luz y convertirla en electricidad. En general tenemos dos tipos de instalaciones solares: Autónomas y conectadas a la red. [21] La diferencia entre las dos radica en que la primera se diseña para trabajar sin necesidad de apoyarse en la red eléctrica, mientras la segunda es un tipo de instalación que se diseña de tal forma que, en un momento dado, pueda conectarse a la red, ya sea para vender la energía que se produce o para consumir energía cuando no ha sido suficiente la producción de la misma.

Lo primero que debemos saber antes de realizar una instalación solar es el nivel de radiación que se tiene en la zona donde se instalará. En Colombia el IDEAM tiene un atlas de radiación como se observa en el mapa 2. Este puede ser consultado en su página web .  Al entrar en dicha dirección podemos dar clic en el lugar donde estamos, por ejemplo, Medellín y nos mostrará durante el año como es la radicación promedio en cada mes, dicha radiación está medida en Wh/m2 (Vatio hora por metro cuadrado), esta información nos servirá para poder diseñar adecuadamente nuestra instalación solar.

Gráfica 1. Radiación solar promedio en Medellín.

Mapa 2. Radiación solar en Colombia.

1.7 ¿Cómo realizar la instalación solar fotovoltaica?

Para realizar correctamente tu instalación fotovoltaica debes seguir los siguientes pasos:

• Calcular las necesidades del sistema eléctrico.
• Revisar el atlas de radiación.
• Calcular el número de paneles solares que necesito.
• Calcular y elegir el regulador o MPPT que necesito.
• Calcular y elegir la batería que necesito
• Calcular y elegir el inversor eléctrico que necesito.
• Comprar los elementos necesarios y componentes auxiliares para realizar la instalación.
• Atender y revisar las recomendaciones de instalación.
• Realizar las pruebas de funcionamiento al sistema