Rendimiento de la célula solar
miliwatts por cm²/hora
Introducción
Lo primero que se tiene que saber es la cantidad de energía que se necesita para la cual debemos hacer los cálculos del número de las placas solares, módulos solares o más conocidos como paneles solares fotovoltaicos.
Primer Paso
- De acuerdo a la factura de la empresa eléctrica vamos a tomar el dato de consumo unitario de 0.800 kW/hr en una residencia “x”.
- Por lo tanto, el consumo diario será: 24 x 0.800 = 19,200 Watts/día.
- Por equivalencia: 1 vatio = 1,000 milivatios; en consecuencia, 19,200 x 1000 = 19’200,000 de consumo de energía en milivatios por día.
- Quiere decir que, en esta casa se utiliza (se consume) diariamente 19’200,000 miliwatts, lo que es lo mismo mencionar 19,200 Watts de energía eléctrica.
- A continuación explicaremos el porqué estamos convirtiendo a estas unidades de miliwatts por día.
Segundo Paso
Tenemos que saber las características energéticas del panel que necesitamos.
- Buscamos un panel o paneles solares fotovoltaicos que produzcan la energía eléctrica que necesitamos cubrir los 19,200 Watts por día.
- Un Distribuidor nos informa que tiene disponibles paneles solares fotovoltaicos de producción 70 milivatios (70 miliwatts) por centímetro cuadrado (cm²) por hora. Es una forma de conocer la producción de energía de un panel fotovoltaico. (cm²/hr).
- Ahora, al multiplicar 70 veces 5 tendremos 350 miliwatts de producción de energía por día con estas células de 70 miliwatts/cm²/hr (Ya que son por día 5 horas de sol y con un grado de radiación solar mínimo).
Tercer Paso
- Nos toca calcular la cantidad de área de células solares que requerimos para cubrir el consumo de 19’200,000 milivatios (miliwatts).
- Simplemente, acudiremos a la siguiente operación:
19’200,000 ÷ 350 = 54,857 miliwatts
- En otras palabras, se requieren paneles con área total de 54,857 cm², explicado como ejemplo arriba antes del Primer Paso.
- Mejor aún, estamos aceptando que 1.0 cm² de área de un panel trabaja para 1.0 miliwatt de energía (ésto no es producción de energía sino simple equivalente).
Considerar un porcentaje de seguridad adicional
- Este porcentaje es realidad de cada instalador oscila de 20 a 30 %.
- Por lo tanto, si tomamos un 20 %, nuestro área de paneles requeridos será de 54,857 x 1.20, es decir, 65,828 cm².
- Recordamos que estamos considerando paneles con área de producción de 70 miliwatts por cm² por hora, que es como nos ofrecen en el Mercado de Paneles Solares Fotovoltaicos (PSFV).
Cuarto Paso
Finalmente, calcularemos el número de paneles, por ejemplo, dos casos:
Caso 1:
Hecho con células solares de 6 pulg x 6 pulg y de tamaño de panel de 6 columnas por 9 filas = 54 células por panel:
- Área de cada célula: 6 x 6 = 36 pulg²
- Área de cada panel: 36 pulg² x 54 = 1,944 pulg² equivalente a 12,542 cm²
- Número de Paneles: 65,828 ÷ 12,542 = 5.2 Es decir, 6 paneles solares fotovoltaicos.
- Si se desea construir habría que importar un total de 324 a 350 células (6 x 54) de tamaño 6 pulg x 6 pulg.
Caso 2:
Hecho con células solares de 3 pulg x 6 pulg y de tamaño de panel de 6 columnas por 6 filas = 36 células por panel:
- Área de cada célula: 3 x 6 = 18 pulg²
- Área de cada panel: 18 pulg² x 36 = 648 pulg² equivalente a 4181 cm²
- Número de Paneles: 65828 ÷ 4181 = 15.7 Es decir, 16 paneles solares fotovoltaicos.
Conclusión
Si se desea construir habría que importar un total de 576 a 600 células (36 x 16) de tamaño 3 pulg x 6 pulg.
Como está vemos, los datos de instalación, consumo de energía, de compra, están dados en unidades comerciales de en miliwatts.