Question

1. Uno de los inconvenientes de la energía solar es la gran extensión que deben ocupar las placas fotovoltaicas para producir una cantidad importante de energía.
En un día soleado, el Sol irradia alrededor de 1 kW/m2 a la superficie de la Tierra. Si un panel fotovoltaico tiene una eficiencia (rendimiento energético) de un 25 %, calcula el área que debería ocupar para proveer de forma autónoma a un automóvil que consume una potencia de 40 kW.´

Answer 1

El área de superficie que debería ocupar el panel fotovoltaico es de 160 m².

Partiendo del hecho que la eficiencia de un equipo eléctrico cualquiera relaciona la potencia eléctrica entregada por el equipo con la potencia eléctrica absorbida por el mismo, y operando bajo el sistema internacional de unidades, se tiene:

${\bf \displaystyle P_{ent}=\frac{P_{sal}}{\eta}}$

Donde:

Pent = potencia de entrada al panel = ?

Psal = potencia de salida del panel = 40 kW

η = eficiencia del panel = 25% = 0,25

Sustituyendo datos y operando:

${\displaystyle {\bf P_{ent}}=\frac{40~kW}{0,25}}={\bf 160~kW}$

Ya que se pueden obtener del Sol, en la superficie de la Tierra, 1 kW / m², aplicando una regla de tres simple:

${\displaystyle {\bf Area}=1~m^2~\frac{160~kW}{1~kW}}={\bf 160~m^2}$

En definitiva, se necesitan 160 m² de paneles solares para obtener los 40 kW que requiere el automóvil.