¿Cómo funciona la energía solar?

Conoce los conceptos básicos de la energía solar

El poder del sol
La energía solar no se trata solamente de vivir una vida ecológica para evitar los combustibles fósiles. Es sobre adoptar una fuente de energía que es ilimitada: los rayos diarios del sol. Entremos de lleno en cómo funciona esta tecnología.

Los paneles solares son el corazón del sistema de energía solar. Ellos capturan energía solar y la convierten en electricidad. Piensa en ellos como tus estaciones personales de energía que funcionan silenciosamente para mantener tu vida energizada.

El proceso de conversión
Dentro de cada panel solar hay células fotovoltaicas. Cuando la luz solar golpea esas células, se genera un campo eléctrico. Este proceso, que se conoce como efecto fotovoltaico, es donde ocurre la verdadera magia que transforma la luz del día en una fuente de energía limpia y eficiente para tu hogar.

Almacenamiento
Solar energy systems often include batteries, meaning you can keep your home powered even when the sun isn't shining. It's like a savings account for energy.

La conexión a la red de electricidad
La mayoría de las casas con paneles solares permanecen conectadas a la red local de electricidad. Esto garantiza que tendrás electricidad cuando la necesites y que también podrás vender tu excedente de energía a la red de electricidad, y posiblemente ganar créditos en tu factura de electricidad.

El proceso de generación de energía solar

La energía solar en detalle
El efecto fotovoltaico ocurre cuando fotones, o partículas de luz, golpean la superficie de un panel solar. Esta interacción es el primer paso en un proceso que ilumina nuestro mundo.

Semiconductores en paneles solares
Los paneles solares están compuestos de materiales semiconductores, generalmente de silicona. Cuando estos materiales reciben la luz solar, esta energía activa los electrones y los libera de sus enlaces atómicos. Estos electrones liberados son la chispa que enciende el flujo de electricidad.

Corriente
Los electrones liberados se trasladan hacia la superficie delantera de la célula solar y crean una gran cantidad de carga negativa. Mientras tanto, la superficie posterior acumula una carga positiva. Esta separación de cargas establece un campo eléctrico muy parecido a una batería. Cuando la célula solar se conecta a un circuito, este campo eléctrico interno impulsa el flujo de electrones y suministra así electricidad a tu casa.

La función de un inversor
La electricidad generada es en forma de corriente directa (CD). Sin embargo, la mayoría de los hogares y electrodomésticos usan corriente alterna (CA). Es aquí cuando entran en juego los inversores, unas pequeñas máquinas que convierten la energía de la corriente directa en energía de corriente alterna y hacen posible que los electrodomésticos comunes accedan a la corriente.

¿Qué tipo de paneles hay?

Los paneles solares se clasifican por tamaño y vataje. Esta variedad permite que los usuarios tengan algunas opciones para diseñar el mejor sistema solar posible.

Tamaños de los paneles

Tamaño estándar
El tamaño más común de paneles solares residenciales es de alrededor de 65 pulgadas por 39 pulgadas. Cada panel generalmente produce entre 250 y 400 vatios de energía, de acuerdo con la eficiencia y la tecnología de las células solares.

Opciones compactas
Hay paneles compactos disponibles para techos más pequeños o espacios limitados. Aunque estos producen menos energía (alrededor de 150 a 200 vatios), se adaptan fácilmente a espacios más reducidos y garantizan aún la generación de energía solar.

Clasificación de vataje y eficiencia

Rango típico
La mayoría de los paneles solares para el hogar tienen un vataje de entre 250 vatios a 400 vatios por panel. Este rango cumple con una diversidad de necesidades energéticas y tamaños de techos, lo que facilita personalizar tu sistema de energía solar.

Los paneles de gran eficiencia, que maximizan la salida de energía para el uso de un espacio limitado, pueden tener más de 400 vatios. Aunque el costo inicial de estos paneles puede ser más alto, pueden ofrecer mayores ahorros a largo plazo y una menor huella ambiental.

Cómo calcular las necesidades de energía solar de tu hogar

Aquí te decimos cómo identificar los requisitos de energía de tu hogar, para que puedas statisfacer esa demanda con paneles solares.

Entender los patrones de consumo de energía de tu hogar es un primer paso importante para diseñar un sistema solar alineado con tu vida. Dividamos este proceso en pasos manejables.

Paso  1: Reúne tus facturas de electricidad

Tus facturas de electricidad del año pasado te permiten visualizar bien el consumo de energía de tu hogar en las diferentes estaciones y durante actividades personales.

Paso  2: Calcula tu consumo promedio diario de energía

• Suma los kilovatios-hora (kWh) que ha usado tu hogar a lo largo del año, que generalmente aparecen en tu resumen anual de energía, o suma los totales que aparecen en tus estados de cuenta mensuales.
• Divide tu consumo anual entre 365 para encontrar tu consumo promedio diario de energía en kWh. Este número representa tu necesidad energética básica.

Paso 3: Considera cambios futuros de energía

Piensa en cualquier cambio futuro que pueda afectar tu consumo de energía, como agregar un vehículo eléctrico, actualizar los electrodomésticos o tener un hijo. Ajusta tu promedio diario de acuerdo con esto.

Paso 4: Evalúa la exposición a la luz solar

• Determina el número promedio de horas pico solares que recibe tu ubicación diariamente. Esto varía de acuerdo con la geografía y se puede encontrar con una simple búsqueda en línea o al consultar a un profesional solar.
• Ajusta para lograr eficiencia: Recuerda: la eficiencia con la que operan los paneles solares no es de un 100%. Algunos factores, como la sombra, la orientación y el ángulo de los paneles influyen en su productividad. Un estimado conservador es que la eficiencia con la que operan los paneles es de un 75% a capacidad máxima.

¿Puede realmente la energía solar suministrar electricidad a una casa entera?

Después de que tengas un estimado de los patrones de consumo de tu hogar, puedes pasar a calcular el número de paneles que cubrirían esa necesidad.

Cómo calcular el vataje requerido para los paneles solares

• Divide tus necesidades ajustadas diarias en kWh entre el promedio de horas pico de luz solar para determinar cuántos kWh necesita generar tu sistema por cada hora de luz solar.
• Divide ese número entre el factor de eficiencia (0.75 es un buen estimado) para tomar en cuenta las condiciones del mundo real. Esto te da la capacidad total en kW que debe tener tu sistema solar.
• Por último, decide el vataje de los paneles solares individuales que estás considerando (p. ej., 300 vatios) y divide el tamaño total de tu sistema entre este número para obtener el número aproximado de paneles que necesitarás.

¿Qué incentivos federales hay en Texas para apoyar la energía solar en el hogar?

De acuerdo con el Departamento de Energía de Estados Unidos, hay créditos en los impuestos federales disponibles para las casas que instalan un sistema solar en Texas.

Las casas que compran sistemas solares pueden recibir un crédito fiscal de un 30% de los costos. Estos costos incluyen:

• el precio de compra de los paneles solares
• el equipo de conexión, como los cables y el montaje en el techo
• los costos por la mano de obra
• los dispositivos de almacenamiento de energía solar que cumplen ciertas capacidades

Explicación de mitos comunes sobre la energía solar

La energía solar está revolucionando la manera en que pensamos sobre la energía, pero su uso en los hogares también es un desarrollo bastante reciente. Eso quiere decir que se pueden crear ideas erróneas.

Esclarezcamos algunos de los mitos comunes sobre la energía solar.

Mito 1: los paneles no funcionan en días nublados

Realidad: aunque es cierto que la máxima eficiencia de los paneles solares ocurre con luz solar directa, también pueden generar una cantidad considerable de energía en los días nublados. Los avances en la tecnología han permitido que los paneles solares capturen diferentes partes del espectro solar, así que aunque el día no sea soleado ni brillante, tus paneles estarán trabajando arduamente.

Mito 2: los paneles solares son demasiado costosos

Realidad: el costo de la energía solar ha bajado drásticamente en los últimos años, lo que la hace más asequible. Con una variedad de opciones de financiamiento, incentivos y reembolsos, la opción de energía solar es cada vez más económica para los dueños de vivienda. Además, los ahorros en tu factura de electricidad pueden contrarrestar la inversión inicial con el tiempo.

Mito 3: los paneles solares requieren mucho mantenimiento

Realidad: una vez instalados, los paneles solares requieren de limpieza ocasional para garantizar que funcionen eficientemente. La mayoría de los paneles solares cuentan con garantías a largo plazo para que te sientas más tranquilo en el futuro.

Mito 4: los paneles solares dañan los techos

Realidad: cuando se instalan profesionalmente, los paneles solares pueden de hecho proteger y preservar la parte del techo que cubren. Los instaladores son muy cautelosos para garantizar que se mantenga o incluso mejore la integridad de tu techo.

Mito 5: los paneles solares no son muy eficientes

Realidad: las mejoras en la tecnología solar han impactado la eficiencia de los paneles y las partes que integran un sistema solar. Con la capacidad de almacenar el excedente de energía en baterías solares, la energía solar puede suministrar electricidad a tu hogar de día y de noche.

¿Cuánto cuesta instalar un sistema de paneles solares?

Conoce los conceptos básicos de la inversión solar
El costo de los paneles solares puede variar ampliamente de acuerdo con varios factores, como el tamaño de tu sistema, el tipo de paneles que elijas y la instalación. En promedio, los dueños de viviendas en Texas pueden esperar pagar entre $11,000 y $14,000 para un sistema de paneles solares después de los créditos fiscales federales. Una buena forma de pensar en este costo es como una inversión que te devuelve dinero con el tiempo por medio de ahorros en tus facturas de electricidad.

Paneles solares
El costo de los paneles solares puede variar de acuerdo con la eficiencia, la marca y el tamaño de los mismos. En promedio, puedes esperar pagar entre $0.70 y $1.50 por vatio. En un sistema común para el hogar, esto se traduce en alrededor de $3,500 a $7,000 para los paneles solamente.

Inversores
Los inversores juegan un papel vital en tu sistema solar convirtiendo la electricidad de la corriente directa (CD) generada por tus paneles en electricidad de corriente alterna (CA) usada en tu hogar. El precio de los inversores puede fluctuar entre $1,000 y $1,500 de acuerdo con el tamaño del sistema y la tecnología del inversor.

Sistemas de montaje: la estructura de apoyo
Los sistemas de montaje fijan se manera segua tus paneles solares al techo o a la tierra. El costo de estos sistemas puede variar ampliamente y por lo general es de $500 a $2,000 de acuerdo con el lugar donde se instalen y la complejidad de la instalación.

Componentes adicionales
Además de los componentes primarios, hay costos adicionales que debes considerar, como los de los cables, los componentes eléctricos y la mano de obra. Esto puede añadir otros $1,000 a $3,000 a la inversión total.

¿Cuánto cuestan los paneles solares en Texas?

Hay incentivos de programas estatales y federales disponibles frecuentemente para sufragar el costo de los sistemas solares y la instalación.

Crédito fiscal federal en la inversión solar (Investment Tax Credit, ITC)
Uno de los incentivos más importantes para la energía solar en todo el país es el crédito fiscal federal en la inversión solar. Este incentivo te permite deducir un porcentaje del costo de tu sistema solar de los impuestos federales. Por ejemplo, el ITC ha sido un crédito fiscal de 26% por los sistemas instalados antes de fines de 2022, lo cual cambió desde entonces a 22% por los sistemas instalados en 2023.

Encontrarás los términos vigentes del ITC con una búsqueda rigurosa en internet.
 

Reembolsos en los servicios públicos locales
Muchas empresas de servicios públicos locales en Texas ofrecen reembolsos a los dueños de viviendas que eligen instalar paneles solares. Estos reembolsos pueden reducir considerablemente el costo inicial de la inversión solar. Los programas de reembolso varían de acuerdo con el proveedor de servicios públicos, por lo tanto, es vital que te comuniques con tu proveedor local para ver cuáles incentivos están disponibles en tu área.

Exención en el impuesto a la propiedad
A veces, Texas ofrece una exención en el impuesto a la propiedad para las instalaciones de paneles solares. Esto quiere decir que el valor agregado a tu hogar de instalar un sistema de energía solar no aumentará tus impuestos a la propiedad.

Programas de medición neta
Algunas compañías de servicios públicos en Texas ofrecen programas de medición neta que permiten que el dueño de un sistema solar venda el excedente de electricidad que genera su hogar de vuelta a la red de electricidad. Muchas veces esto se hace a la misma tarifa que dicha compañía cobra por la electricidad inicialmente. Esto puede reducir aún más las facturas de electricidad y aumentar los beneficios financieros de un sistema solar.