Internet está lleno de información contradictoria sobre la energía solar. En particular, hay muchos malentendidos sobre cómo pueden utilizarse eficazmente los paneles solares para generar energía en invierno. 

Puede que alguna vez te haya visitado un vendedor de energía solar y te haya convencido durante 30 minutos de que la energía solar te va a salvar la vida, el bolsillo y a tus futuros bisnietos. Los vendedores de energía solar puerta a puerta harán todo lo posible para convencerte de que cambiar tu casa conectada a la red eléctrica por energía solar es la elección correcta. Desgraciadamente, mucha de la información que ofrecen confunde a los que queremos utilizar la energía solar en una cabaña, casa de campo o campamento aislados de la red eléctrica.

Si investigas en Internet, puede que leas que tu producción de energía en invierno realmente no importa mucho, ya que sólo representa una pequeña fracción de las pérdidas anuales. Dicen esto, porque con la mayoría de las facturas de energía de medición neta, es cierto. Se puede utilizar la energía producida a principios de año y vertida a la red, por lo que en realidad no supone tantas pérdidas durante todo el año. Aunque esta información es interesante, no se aplica a la vida fuera de la red, donde cada bit de producción de energía es crucial.

Empecemos por abordar algunos de los conceptos erróneos más comunes sobre el uso de paneles solares para vivir sin conexión a la red eléctrica en invierno.

¿Funcionan los paneles solares en invierno?

Los paneles solares, cuando no están obstruidos por la nieve y apuntan directamente al sol, funcionan bien, pero hay algunas advertencias. En invierno, la duración total de la luz solar es mucho menor que en verano. Además, los paneles reciben menos radiación solar debido a la inclinación de 23,5° de la Tierra y a nuestra órbita elíptica alrededor de nuestra estrella.

La irradiancia solar es la cantidad de luz solar que llega a un panel solar. Cuanta más luz solar reciba el panel, más electricidad podrá generar.

Dicho esto, los paneles solares experimentan un efecto inesperado que compensa ligeramente la disminución de la luz solar: cuando los paneles solares están fríos, su eficiencia mejora. Cuando los paneles solares se calientan, producen menos energía con la misma cantidad de luz solar.

¿Por qué los paneles solares funcionan mejor con frío?

Resumiendo: los paneles solares son menos eficientes cuando están calientes porque su potencia depende de la diferencia de energía entre los electrones en reposo y los electrones excitados por la luz solar. Normalmente, la luz solar excita los electrones desde un estado de reposo de baja energía, y la diferencia de potencial entre el estado excitado y el de reposo crea una tensión. Sin embargo, el calor de un sol de verano puede aumentar la energía de reposo de los electrones. Cuando hace más calor, la diferencia de energía entre el estado de reposo y el de excitación es menor, por lo que se produce menos energía. Piénsalo como un tobogán de agua: si empiezas desde lo alto de un edificio, ganas más velocidad que si empiezas a mitad de camino. Cuanto mayor sea la altura (diferencia de potencial), más rápido será el viaje (más energía generada).1

¿Funcionan los paneles solares si están cubiertos de nieve? 

Técnicamente, los paneles solares pueden seguir funcionando cuando están parcialmente cubiertos de nieve. Sin embargo, la energía generada es casi un 80-90% inferior a la que se obtendría con un panel totalmente despejado al sol. La producción de energía de toda la instalación solar puede verse afectada por un solo panel cubierto de nieve. Por lo tanto, los vendedores de energía solar tienen una respuesta a esto, y esto es algo que se oye mucho acerca de la energía solar conectada a la red que realmente no se traduce bien a la energía solar fuera de la red y causa confusión. Las instalaciones solares conectadas a la red suelen utilizar un componente adicional llamado"optimizador" en cada panel. Estos optimizadores optimizan la corriente que viaja a través de una cadena de paneles solares de manera que, independientemente del rendimiento de los otros paneles, se siga obteniendo la máxima producción de energía posible. Desafortunadamente, para nosotros los que no tenemos conexión a la red, estos optimizadores no están diseñados o construidos para sistemas sin conexión a la red.

Los sistemas aislados dependen de las baterías para almacenar la energía, mientras que los sistemas conectados a la red se limitan a devolverla a la red. Por eso, el objetivo principal de los sistemas aislados es optimizar la corriente de carga para garantizar una carga segura y eficiente de las baterías, en lugar de maximizar la producción de cada panel. 

¿Cómo puede obtener más energía de sus paneles solares en invierno?

1. Limpiar la nieve

Tal vez piense: "¡Pues claro! Pero es más importante de lo que cree. ¿Ha oído alguna vez el dicho "una cadena es tan fuerte como su eslabón más débil"? El mismo principio se aplica a las cadenas de paneles solares. 

Una cadena de paneles sólo puede funcionar tan bien como su panel de peor rendimiento. Por tanto, si el hielo, la nieve o una hoja caída afectan al rendimiento de un panel, todos los demás funcionarán con una capacidad menor. Para obtener mejores resultados de sus paneles en invierno, debe retirar la nieve de sus paneles solares cada vez que caiga una nevada. 

2. Mantener un tono alto

Mantener un ángulo de inclinación más alto en invierno hará dos cosas por ti...

i) Un ángulo más elevado permite que la nieve se deslice por sí sola. Los paneles solares (debido a su aspecto negro y reflectante) absorberán el calor y derretirán la nieve cuando brille el sol. 

ii) Inclinar los paneles hacia arriba en invierno puede mejorar la eficiencia. El sol cambia de posición en el cielo, acercándose y alejándose lenta y gradualmente en forma de elipse. Inclinar los paneles solares puede compensar este cambio de posición. En invierno, el sol se sitúa más bajo en el cielo, por lo que un ángulo de inclinación mayor proporcionará una mayor irradiación solar.  

3. Averiguar exactamente hacia dónde se dirige el sol

Existen aplicaciones para teléfonos inteligentes que pueden utilizar la cámara, la brújula y las coordenadas para proporcionar una representación visual precisa de la trayectoria del sol en el cielo. Esto es muy útil a la hora de determinar dónde instalar el panel solar, y también para determinar lo que podría estar bloqueando el sol en el invierno, ya que se cuelga más bajo en el cielo.

Una aplicación que hemos utilizado antes se llamaba 'SunTracker AR' (de descarga gratuita, la última vez que lo comprobamos), pero hay montones de aplicaciones que hacen esta misma función. 

4. Ajuste el ángulo de su panel mensualmente

Vale, puede que ajustar los paneles todos los meses no sea práctico para todo el mundo, pero unos ajustes más frecuentes pueden aumentar la producción de energía. Los ajustes estacionales son un objetivo más alcanzable. En el ángulo correcto, los paneles solares pueden captar más luz solar directamente, lo que puede aumentar su producción de energía. Dependiendo de la ubicación y la estación, este ajuste puede suponer un aumento aproximado del 10% al 25% en la producción de energía en comparación con los paneles con un ángulo fijo.

En nuestra tienda (que funciona al 100% con energía no conectada a la red) utilizamos soportes solares ajustables Trifecta. Estos soportes de suelo no requieren levantar objetos pesados: no hay que cavar, hormigonar o utilizar maquinaria pesada. Sus patas ajustables se adaptan a terrenos irregulares, y los soportes se anclan al suelo de forma muy segura. (Nuestros soportes Trifecta han sobrevivido a dos huracanes sin ningún problema). Para los canadienses, hemos desarrollado una calculadora de ángulos solares en línea para determinar los ángulos estacionales/mensuales óptimos para sus paneles. 

En invierno, la Trifecta nos hace la vida mucho más fácil. Cuando se acumula la nieve, basta con girar una llave, inclinar el conjunto hacia delante y dejar que la nieve caiga. 

5. Reducir las cargas que consumen mucha energía

Los electrodomésticos de bajo consumo pueden ser un salvavidas cuando llega el invierno. Si aún no lo ha hecho, tómese su tiempo para analizar todas las cargas eléctricas que utiliza y determinar qué puede reducirse, mejorarse o eliminarse. Los frigoríficos, las lavadoras y la calefacción suelen ser las mayores cargas eléctricas de una casa.  

Para la calefacción, considere el uso de calefactores de propano de ventilación directa o estufas de leña en lugar de zócalos, bombas de calor o calefacción eléctrica. Lo mejor es tener una estufa de leña y un calefactor suplementario de propano de ventilación directa. Utilizar sólo calefacción eléctrica para vivir sin conexión a la red requeriría un sistema solar bastante grande. Si usted está pensando en el tamaño de su sistema específicamente para que pueda utilizar la calefacción eléctrica, también puede valer la pena su tiempo para explorar el costo / beneficios de usar algo como un calentador de Martin en su lugar.

Para la refrigeración, los frigoríficos de 12 V/24 V CC pueden conectarse directamente a un banco de baterías, eliminando la necesidad de un inversor y cualquier pérdida de energía derivada de la conversión CC/CA. En cuanto a los frigoríficos y congeladores, merece la pena mencionar SunStar Appliances. Todos sus aparatos se fabrican al 100% en EE.UU. (Indiana). Curiosamente, sus frigoríficos se diseñaron originalmente como alternativa a las neveras para las familias campesinas Amish. Sus aparatos cuentan con un impresionante aislamiento de 4", por lo que el compresor del frigorífico no trabaja tanto para mantener la temperatura estable en comparación con otros aparatos solares de aislamiento fino. Los frigoríficos/congeladores de propano de Unique también son una opción eficiente para zonas donde la luz solar no está tan disponible.

La potencia utilizada para lavar y secar la ropa puede mejorarse utilizando combos de lavadora y secadora alimentados con propano. Si la carga es pequeña, puedes utilizar una lavadora manual.

¿Le interesa saber más sobre la energía solar aislada? Consulte nuestra Guía de energía solar sin conexión a la red 2024.

Referencias: 

UCSB Scienceline - ¿Afecta la temperatura a la cantidad de energía que recibe un panel solar?