Descubre las diferencias entre energía solar térmica y fotovoltaica con ejemplos claros, datos técnicos y proyectos escolares. Aprende a elegir la opción adecuada para tu necesidad.
En el artículo anterior ¿Qué es la energía solar y cómo funciona? explicamos los fundamentos: la luz solar puede transformarse en energía útil. Ahora daremos un paso más: entender que no toda la energía solar se aprovecha igual. Existen dos tecnologías principales: la solar térmica, que produce calor, y la fotovoltaica, que produce electricidad.
La distinción puede parecer evidente, pero en la práctica muchos proyectos fracasan porque se elige mal la tecnología. Para un estudiante, esto es vital: ¿quieres agua caliente para un experimento o electricidad para alimentar un circuito? La respuesta cambia completamente el diseño del proyecto.
La energía solar térmica utiliza colectores solares para concentrar la radiación y calentar un fluido, generalmente agua. El principio es simple: el Sol calienta, y si atrapamos ese calor en un sistema cerrado y bien aislado, podemos usarlo de forma práctica.
En el ámbito educativo, la solar térmica es excelente porque se puede demostrar con materiales accesibles. Un horno solar de cartón y papel aluminio funciona bajo este mismo principio: concentrar luz para elevar la temperatura de un objeto o fluido.
Temperatura de salida: 40–70 °C en colectores planos (residenciales) y hasta 200 °C en concentradores parabólicos.
Eficiencia de conversión: entre 40% y 75%, según el tipo de colector.
Tipos de sistemas: termosifón (sin bomba), forzado (con bomba), tubos al vacío, colectores planos.
Usos típicos: agua caliente sanitaria, calefacción, cocción solar, procesos industriales ligeros.
Ejemplo real: Un colector de 2 m² puede generar hasta 1,500 W de energía térmica bajo irradiancia estándar de 1,000 W/m².
La energía fotovoltaica funciona de manera distinta: no aprovecha el calor, sino la capacidad de ciertos materiales, como el silicio, para transformar la luz en corriente eléctrica.
Las celdas solares se agrupan en módulos (paneles), que al conectarse con controladores, baterías e inversores, permiten generar electricidad lista para usarse. Esto la hace más versátil: sirve para iluminar, cargar dispositivos, accionar motores o alimentar laboratorios.
Eficiencia de conversión: entre 18% y 23% en módulos comerciales actuales.
Producción eléctrica estándar: un panel de 100 W produce entre 400–500 Wh/día en zonas con 4–5 horas sol pico.
Tipos de paneles: monocristalinos (más eficientes), policristalinos (más económicos), de película delgada (flexibles, menor rendimiento).
Componentes necesarios: controlador de carga (PWM o MPPT), baterías (LiFePO₄ o AGM), inversor (para convertir CD a CA).
Ejemplo real: Un panel de 20 W con batería de 12 V puede cargar un celular y alimentar una lámpara LED de 5 W por varias horas, suficiente para un proyecto escolar.
| Aspecto | Solar Térmica | Solar Fotovoltaica |
|---|---|---|
| Conversión | Radiación → Calor | Radiación → Electricidad |
| Rendimiento | 40–75% (muy alto en calor) | 18–23% (electricidad) |
| Aplicaciones escolares | Horno solar, calentador de agua | Iluminación, carga de dispositivos |
| Complejidad | Hidráulica básica | Eléctrica/electrónica básica |
| Costos relativos | Más barata para calor | Más cara, pero versátil |
| Escalabilidad | Limitada a usos térmicos | Escalable a microredes y proyectos avanzados |
En secundaria:
Térmica: horno solar casero.
Fotovoltaica: encender un LED con un mini panel.
En preparatoria:
Térmica: calentador con botellas PET.
Fotovoltaica: cargador solar de 20 W para celulares.
En universidad:
Térmica: colector de tubos al vacío con análisis de eficiencia.
Fotovoltaica: seguidor solar con Arduino y microinversor.
Cada nivel permite aprender desde lo más tangible (sentir el calor) hasta lo más técnico (medir curvas I–V de un panel).
Instalar un sistema fotovoltaico cuando la necesidad real era agua caliente.
Creer que los paneles “no funcionan” en días nublados: sí funcionan, pero con menor rendimiento.
No considerar ángulo, orientación y sombras, que pueden reducir hasta 50% la producción.
No usar protecciones (fusibles, válvulas de seguridad, aislamiento).
La energía solar es una de las herramientas más valiosas para estudiantes porque permite aprender con proyectos prácticos y replicables. La clave está en identificar qué necesitas realmente:
Calor → Solar térmica.
Electricidad → Solar fotovoltaica.
En los siguientes artículos de esta serie de Proyectos de Energía Solar para Estudiantes, veremos cómo aplicar cada tecnología en proyectos concretos, desde un horno solar con cartón y papel aluminio hasta un seguidor solar con Arduino.
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