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Residential solar energy: everything you need to know

Residential solar energy is the  application of photovoltaic technology for the generation of domestic solar energy . In short,  solar panels that capture sunlight  are installed on the roofs of houses  and from there save up to 95% on the electricity bill.

Residential solar energy: everything you need to know

These solar energy projects, normally installed on the roofs of houses, are  small electricity generators powered by  solar energy  that allow the residential consumer to generate all or part of the electricity consumed in their home.

With the energy produced, the residential consumer  can save up to 95% on their electricity bill .

Residential Solar Power Generator

A residential solar energy generator is the  set of equipment that allows the residents of a house to generate their own electrical energy  through sunlight.

These generators, better known as  photovoltaic systems , work thanks to two main components: photovoltaic modules (popularly known as solar panels or panels) and the inverter.

A photovoltaic system can be of two types, depending on its installation and operation:  photovoltaic systems connected to the grid (On-Grid) and photovoltaic systems not connected to the grid  (Off-Grid) .

The vast majority of the systems installed are of the On-Grid type, the majority of national legislation makes this type of system more economically viable, and for this reason it will be the one that we will talk about in this article.

Each module generates an amount of energy and, to supply the total consumption of a home, it is necessary to group a certain number of them, which is called a  solar panel .

Residential solar system

A residential solar system is nothing more than the grouping of several photovoltaic modules (solar panels) that, since they must take advantage of the sunlight, are generally fixed on the roofs of the houses.

As each house has a specific energy consumption, the amount of solar panels  that each one will need also usually varies  .

Since they need to be exposed to sunlight and, consequently, to the most diverse climatic conditions, solar modules are manufactured to resist these conditions, with various protection and security systems.

Placas solares domésticas

Existen varios modelos de placas solares domésticas, cada uno de los cuales puede variar desde el tamaño y el peso, calidad, hasta la cantidad y el tipo de células fotovoltaicas de las que está compuesto.

Estas células son extremadamente frágiles y, por lo tanto, un panel de energía solar se fabrica con la composición de varias capas de seguridad que protegen y garantizan su funcionamiento.

Un módulo fotovoltaico está compuesto de las siguientes capas:

Solar panel layers

Hemos hablado que los módulos, junto con el inversor, son los principales componentes del sistema fotovoltaico, sin embargo, también hay otros equipos que componen lo que llamamos kit de energía solar.

Kit de paneles solares residenciales

Un kit solar es el conjunto de equipos necesarios para captar la luz solar, convertirla en energía eléctrica y distribuirla a un uso específico.

En el caso de la energía solar residencial, un kit solar, que podríamos llamar kit de paneles solares residenciales, es el conjunto de equipos, dispositivos, cables y todos los demás componentes de un sistema fotovoltaico para la vivienda.

Un equipo de energía solar fotovoltaica debe contener uno o más de los equipos que se enumeran a continuación:

  • Panel solar fotovoltaico: conjunto de módulos fotovoltaicos (normalmente se necesita más de uno para generar suficiente energía) que se exponen bajo la luz del sol y la capturan, convirtiéndola a través de sus células fotovoltaicas. Los módulos que se venden en el mercado están compuestos de 60 o 72 células cada uno.
  • Inversor Solar Fotovoltaico: es el “cerebro” de un sistema fotovoltaico residencial, porque convierte la energía generada por las placas en el tipo de energía que consumimos en nuestros enchufes (de corriente continua a corriente alterna) y también responde por la asignación de la energía no consumida en el momento, que puede ser dirigida a la red eléctrica (en el caso de sistemas conectados / On-Grid) o al banco de baterías (sistemas aislados / Off-Grid).
  • Caja de conexiones: conjunto de componentes para proteger los módulos contra las sobretensiones de la red y otros daños eléctricos.
  • Estructuras de soporte y anclaje: Son los rieles y otros componentes necesarios para fijar los módulos en el tejado o, si van a permanecer en el suelo, las estructuras de soporte a la altura adecuada.
  • Cableado: el conjunto de cables y conectores para hacer la conexión eléctrica entre los equipos del kit de energía solar fotovoltaica.
  • Banco de baterías: como los sistemas sólo generan energía durante el día, estas baterías se cargan durante las horas de sol, y por la noche, cuando el sistema no generan electricidad, la suministran para el consumo.
  • Controlador de Carga: equipo que gestiona la carga de las baterías, alimentándolas de la mejor manera y evitando pérdidas y sobrecargas.

Cómo instalar un panel solar residencial

Como hemos hablado, para generar energía solar residencial, no sólo son suficientes las placas y el inversor, sino varios otros componentes que, convenientemente integrados, garantizan una producción segura y una generación eficiente de energía solar.

Por esta razón, la instalación de un sistema fotovoltaico doméstico es recomendable que sea realizada por profesionales debidamente capacitados.

El primer paso para el que quiera generar energía en su casa es buscar una empresa especializada en energía solar fotovoltaica, la cual contará con un equipo técnico especializado para el dimensionamiento e instalación de su sistema.

Inversor solar

No tiene sentido tener paneles solares instalados en el tejado de su casa si la energía eléctrica generada no se puede usar, ¿verdad?

Por eso el inversor fotovoltaico es tan importante dentro de un sistema fotovoltaico residencial, siendo el responsable de adaptar esta energía generada por el panel para que pueda ser usada por los distintos electrodomésticos de tu casa.

Además, el inversor sigue teniendo la importante función de controlar toda la energía generada, cubriendo las necesidades de nuestra casa o inyectando la energía en la red si el consumo es menor.

Energía solar residencial ¿Cómo funciona?

El funcionamiento básico de un sistema de energía solar residencial, o sistema fotovoltaico, es exactamente el mismo que el funcionamiento de una gran granja solar.

El panel solar recibe la radiación del sol y, a través del proceso llamado efecto fotovoltaico – un proceso en el que una célula fotovoltaica convierte la luz solar en electricidad – genera energía eléctrica en corriente continua.

El conjunto de paneles solares alimenta a los inversores conectados a la red, que transforman la corriente continua en corriente alterna, y gestionan la inyección de energía eléctrica en la red pública de distribución de energía.

Una casa, no importa cuánta energía consuma, no necesita miles de placas solares e inversores de muy alta potencia.

Conociendo el consumo medio de electricidad, es posible estimar el tamaño del sistema fotovoltaico necesario.

Proyecto de energía solar residencial

¿Cómo sabes cuántas placas se necesitarán para alimentar una vivienda?

Este es uno de los puntos clave para contactar con una empresa instaladora de energía solar.

Para este dimensionaminto, analizan factores como los niveles de radiación solar local, la dirección e inclinación del tejado, las posibles sombras y todas las demás variantes que les permiten calcular exactamente cuántos módulos pueden abastecer el consumo de la residencia del cliente.

El correcto dimensionamiento del proyecto es necesario para que el coste final del sistema pueda tener un precio adecuado a nuestras necesidades.

Características de un proyecto de energía solar residencial

La principal característica de un proyecto de energía solar residencial es que esté diseñado para generar electricidad en una cantidad no superior al total de la energía consumida por su beneficiario.

En el proyecto para una vivienda, el ingeniero dimensiona el sistema solar basándose en el consumo medio de electricidad durante un año.

La instalación (eléctrica y mecánica) es similar a la instalación de un equipo de aire acondicionado, pero es sumamente importante contratar una empresa seria y profesional para evitar cualquier tipo de problema.

Una parte del sistema está fuera de la vivienda: los módulos fotovoltaicos que suelen estar en el tejado.

En el interior de la vivienda se instala el inversor, que debe estar en un lugar protegido.

También hay un circuito eléctrico que conecta el inversor al cuadro general.

A continuación se muestra un esquema de funcionamiento del sistema de energía solar fotovoltaica:

Photovoltaic system diagram
Energía solar residencial: Esquema de funcionamiento

Instalación de un sistema solar fotovoltaico

La instalación de un pequeño sistema solar fotovoltaico sólo necesitara de unos pocos días. Si es muy pequeña, puede tardar incluso unas pocas horas.

Lo que lleva más tiempo es el proceso de compra, donde el futuro propietario deberá evaluar los beneficios de tener un sistema solar fotovoltaico y elige qué sistema y quién le proporcionará el servicio de diseño e instalación.

Hemos visto que un sistema solar fotovoltaico residencial permite generar toda la energía eléctrica consumida en una casa.

Pero, ¿es realmente ventajoso producir la propia energía en lugar de seguir consumiéndola de la red? La respuesta correcta es: ¡Sí!

La energía solar residencial vale la pena, también cualquier otro tipo de perfil, ya sea comercial, rural o industrial.

Y la razón es que el consumidor que instala un sistema fotovoltaico en su casa es inmune al coste y a los aumentos en la factura de electricidad, porque toda la energía consumida viene de su tejado.

Por lo tanto, no importa si las sequías están castigando los embalses de las centrales hidroeléctricas o si la mala gestión del gobierno causa aumentos en las tarifas de energía, porque ya no afectan a la factura de electricidad de quienes generan su energía.

Además, te puedo dar otras razones que hacen de la energía solar una gran alternativa:

  1. Rápido retorno de la inversión. La compra de un sistema de energía solar residencial es una inversión porque aporta un rendimiento financiero a su propietario a lo largo de los años en forma de ahorros generados en la factura de la electricidad.
  2. Larga vida útil. Los principales componentes del sistema fotovoltaico tienen una larga vida útil que hace de su compra una inversión segura, viable y a largo plazo. Las placas fotovoltaicas se fabrican con una garantía de al menos 25 años, al 80% de su eficiencia, el inversor tiene una vida útil de 15 años, que puede ser aún mayor si recibe el mantenimiento periódico adecuado.
  3. Bajo mantenimiento. A diferencia de un generador mecánico que, debido a la fricción de sus piezas, sufre un desgaste natural que requiere un mantenimiento constante, el sistema solar genera energía a través de un proceso fotoquímico. Así pues, el sistema requiere muy poco mantenimiento durante toda su vida útil, siendo la limpieza de los módulos la más frecuente (a menudo realizada por el propio agua de lluvia), además de un mantenimiento anual de la parte eléctrica del sistema.
  4. Generación silenciosa. Otra ventaja del sistema es que es totalmente silencioso, es decir, puedes generar toda la energía que necesita tu casa sin ruidos ni molestias.
  5. Resistencia a la intemperie. Además de ser silenciosos, los paneles también son resistentes, fabricados e instalados con todas las medidas de protección y seguridad que garantizan la resistencia a la intemperie.
  6. Instalación rápida. Un equipo profesional dará como resultado un rápido montaje e instalación.

Beneficios de un sistema de energía solar residencial

Aunque la generación de energía por medio de la energía solar fotovoltaica es recomendable para todo tipo de clientes, el que más se beneficia del uso de un sistema fotovoltaico es el consumidor residencial, que paga la factura eléctrica más cara.

Cuanto más alto sea el coste del kilovatio hora (kWh) pagado por el consumidor, más ventaja tendrá en la generación de su propia energía.

Los que viven en lugares con altas tasas de radiación solar se beneficiarán aún más, ya que el generador solar producirá más energía y, por consiguiente, más “ahorro”.

El distribuidor transforma entonces el valor de esta energía inyectada en créditos de energía, que el propietario del generador solar fotovoltaico puede utilizar para reducir los valores de la energía consumida.

Solar en comunidades de vecinos.

Esta modalidad permite a los residentes de una comunidad residencial unirse para la instalación de un sistema solar, que suministrará la energía consumida por las áreas comunes de la comunidad.

Generación compartida

En la generación compartida, los consumidores residenciales y comerciales pueden unirse mediante cooperativas o consorcios para la instalación de un sistema solar fotovoltaico.

Autoconsumo remoto

Lastly, this modality allows a residential consumer to install a solar system in a place other than their home, such as a plot of land or a beach house, for example, and use the credits generated to reduce the consumption of their habitual residence.