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Encapsular panel solar fotovoltaico

por: Eliseo Sebastian
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https://www.youtube.com/watch?v=f8YJn9zXgLo

Capas en un panel solar fotovoltaico

Encapsular las células fotovoltaicas

1. Introducción

Es un tema importante sobre todo a tener muy en cuenta cuando armamos nuestro propio panel solar fotovoltaico o llamado módulo solar fotovoltaico en nuestras casas.

Cada vez es mayores familias que se anima fabricar su propio panel fotovoltaico motivo que nos inspira dejar aquí algunas pautas, consejos o sugerencias. 

2. Riesgos contra los paneles

Precisamente estos sistemas fotovoltaicos están expuestos a múltiples efectos ambientales.

Sufren deformaciones, raspaduras, vibraciones, golpes ya sea en el mismo bastidor o marco madera o metálico (aluminio) y cuerpo entero por razones de transporte, apilamiento, descanso y más.

Los «enemigos» son los golpes e impactos por cualquier materia extraña sea humana o medioambiente, inclemencias del tiempo, cambios de temperatura, entonces cabe la necesidad de vigilar su cuidado.

Además, los paneles solares fotovoltaicos están sometidos a cambios de intemperie y efectos del hielo, viento, nevada, sol radiante, granizos y naturalmente la lluvia.

3. Constitución de Capas

Capas de un panel solar fotovoltaico

Los módulos fotovoltaicos constan de varias capas superpuestas:

3.1. Vidrio templado de espesor variable que Tiene una doble función:
  • Asegura la transmisión térmica a mayor de 90 % y
  • Protege mecánicamente a los impactos externos porque las células fotovoltaicas son muy frágiles de fábrica.

3.2. Lámina EVA (Acetato Vinil Etileno) sellante transparente de espesor variable que también tiene una doble función:

  • Lámina sellante transparente y
  • Aislante dieléctrico contra agentes químicos externos.

3.3. Células fotovoltaicas con baños selladora EVA para aislamiento posterior. Aumenta protección del panel (no siempre lo usan).

3.4. Vidrio trasero o posterior con función de facilitar el intercambio térmico y permitir una transparencia parcial del módulo.

4. Bondades del EVA

EVA

El etil vinilo acetato (más conocido como EVA) es el copolímero de etileno y acetato de vinilo.

Nos explican los libros que el EVA es un polímero que se acerca a los elastómeros en cuanto a la suavidad y flexibilidad.

Puede ser procesado al igual que los termoplásticos, por lo que este tipo de materiales recibe el nombre de elastómero termoplástico.

El material tiene buena claridad y brillo, propiedades de barrera, resistencia a bajas temperaturas, la resistencia al estrés-cracking, propiedades de adhesivo hot-melt a prueba de agua, y resistencia a la radiación UV.

El EVA tiene poco o ningún olor y compite con la goma y productos vinílicos en muchas aplicaciones eléctricas.

EVA o Foamy

Este material es conocido simplemente como ‘TEDLAR’ un nombre comercial, pero es el mismo polímero termoplástico «Etil Vinil Acetato» o si se quiere «Fluoruro de Polivinilo» (PVF) químicamente: «Polifluoro de Vinilo» (PFV).

Por último, EVA es conocido también como Foamy o a secas etilvinilacetato o EVA foam o EVA espumoso, material muy usado en el mundo de las manualidades.

5. Protección a las células solares.

Con láminas o cintas de goma polímero termoplástico de polietileno conocidas como EVA es decir el Ethylene Vinyl Acetateilen-Vinil-Acetato.

Nos confirman en sus documentos que estas láminas son lavables, no es tóxico, fácil de pegar, cortar, no es peligroso para la salud, reciclable, incinerable y lo más importante fácil de pegar para proteger sobre todas las células solares, contra la humedad, resistente a la tracción, color uniforme y una apariencia atractiva.

6. Más comentarios

Para proteger el cuerpo exterior de los módulos solares también vemos que usan los vidrios templados de alta transmisibilidad (menos de 1.0) en lo posible con nada de hierro y espesor aprox. 4 mm.

Estos vidrios son de alta resistencia a los golpes para evitar las roturas o rajaduras de los mismos, altamente flexibles y sobre todo resistentes a los cambios bruscos de temperatura (heladas, humedad y veranos ardientes).

Plexiglás

Los acrílicos conocidos también como plexiglás tienen su porcentaje de policarbonatos, pero son 10 a 24 veces más resistentes que los vidrios, pero tienden a amarillarse.

Estos plásticos llamados plexiglás son de mayor contenido de policarbonatos (llamados también lexan). Dicen, son 30 veces más resistentes que el vidrio y hechos a ‘prueba de bala’, no se amarillenta, son más flexibles y más moldeables.

Entonces, cuando se refieren a plexiglás, tengamos cuidado si es o el acrílico o el plástico.

Para el ojo humano es la sensación de ver una imagen completa, sin apreciar las zonas multiperforadas en la superficie de los módulos.

Cumple las propiedades de prolongar la vida útil de los paneles solares a pesar de las radiaciones solares.

Láminas de protección TEDLER

Debemos acotar también sobre la lámina de PVF de TEDLAR que se usa como lámina de revestimiento, de protección y de separación. Éste ofrece múltiples posibilidades para personalizar su diseño.

Teniendo en cuenta los acabados, las composiciones y los tipos de superficies particulares, TEDLAR lo usan (bibliografía) en numerosos ámbitos como protección de superficies: por ejemplo en paneles de fachadas, elementos de cubierta, tuberías, elementos acústicos, revestimientos de paredes, pabellones hinchables, depósitos flexibles, letreros luminosos, etiquetas, señales o láminas recicladas de PVC y obviamente en placas solares y recubierto para las células fotovoltaicas.

La lámina de PVF TEDLAR es una marca registrada de la firma Du Pont. KREMPEL, distribuidor autorizado de TEDLAR.

7. Sellados de Silicona

Epoxi adhesivo

Es bueno adicionar este pequeño comentario. Además de lo comentado se aplica un sellador en los bordes de la laminación y colocado del vidrio templado con el fin de evitar la penetración de los gases y líquidos erosivos adentro del panel solar.

Hemos hallado datos de encapsuladores para paneles solares compuestos de acetato de vinilo etileno curable, híbridos compuestos de silicio no curable reciclable y novedosos materiales elastómeros termoplásticos hidrocarbonados para su uso en los módulos solares de silicio amorfo y en los de silicio cristalino tradicional. (Ver).

Además del encapsulado reciclable no curable, NovoPolymers ha creado un encapsulado de alta capacidad reflectante que puede aumentar el rendimiento de las células solares hasta un 15 %, según afirman.

8. Diseño ejemplo

Son gráficos que nos ayudan a apreciar mejor la ubicación del EVA al construir un panel solar fotovoltaico: Punto 3 (arriba). 

9. En México y otros países

Si usted desea saber quién vende, comercializa, distribuye u ofrece EVA en México aquí hay datos.

10. Conclusiones

  • Los módulos fotovoltaicos constan de varias capas superpuestas.
  • El ojo humano no percibe la imagen completa y llena de aparentes pirámides en la superficie de las células solares fotovoltaicas.
  • Las superficies de células están protegidas, cuidadas y reforzadas por unos aparentemente plásticos simples.
  • Las células están selladas para protegerse del medioambiente con materiales encapsulantes hechos de silicona transparente mayormente el etileno vinilo acetato reconocido como EVA.
  • Este trabajo de encapsular al panel solar fotovoltaico o al módulo solar fotovoltaico hace el gran papel de protector fotovoltaico algo así como se utilizan en los vidrios de seguridad ventanas de los automóviles.

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