Ecología y Medio Ambiente
Energía solar
Í N D I C E
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INTRODUCIÓN __________________________3
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ENERGÍA SOLAR EN LA ___________________4 NATURALEZA
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RECOGIDA DIRECTA ______________________5
DE ENERGÍA SOLAR
-LOS COLECTORES DE ___________________6
DE PLACA PLANA
- LOS COLECTORES DE ___________________7
DE CONCENTRACIÓN
- HORNOS SOLARES _____________________8
- RECEPTOR CENTRAL ____________________8
-ENFRIAMIENTO SOLAR __________________8
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ENERGÍA FOTOVOLTAICA__________________9
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BIBLIOGRAFÍA __________________________10
INTRODUCIÓN
El trabajo va a tratar principalmente de la energía solar. En él incluiré información sobre este tipo de energía ya bastante extendida. Empezaré redactando la definición de esta energía, además de una pequeña explicación de su funcionamiento. También escribiré sobre los usos de esta electricidad y profundizaré un poco en cada uno de ellos. Luego haré un mapa detallado y una explicación más extensa sobre los paneles solares, la energía solar, ect. Es posible que además añada otras cosas que no haya incluido en esta breve introducción.
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¿ De dónde proviene esta energía?
La energía solar como bien lo dice el nombre proviene del Sol. El Sol es la estrella que por el efecto gravitacional de su masa, domina un sistema planetario. Los planetas de este sistema son nueve, y por orden de cercanía al Sol, son: Mercurio, Venus, La Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y Plutón. Mediante la radiación de su energía electromagnética, aporta directa o indirectamente toda la energía que mantiene la vida en la Tierra. El Sol se encuentra a unos 149490000 Kilómetros de la Tierra, pero aún así, la energía que nos llega de él es gigantesca. Estados Unidos, por ejemplo, reciben del Sol anualmente unas 1500 veces de sus demandas de energía total
ENERGÍA SOLAR EN LA NATURALEZA
La recogida de energía solar se produce en la atmósfera, los océanos y las plantas de La Tierra. Las interacciones de la energía del Sol, los océanos y la atmósfera, por ejemplo, producen vientos, utilizados durante siglos para mover molinos. Los actuales sistemas de energía eólica utilizan hélices fuertes, ligeras, resistentes a la intemperie y con diseño aerodinámico que, cuando se unen a generadores, producen electricidad para usos locales y especializados o para alimentar la red eléctrica de una región o comunidad.
Casi el 30% de la energía Solar que logra alcanzar el borde exterior de la atmósfera se consume en el ciclo del agua, que produce la lluvia y la energía potencial de las corrientes de montaña y de los ríos. Este sistema lo aprovechan las centrales hidroeléctricas para producir gran cantidad de electricidad. Se pone una presa en un río, lago, ect, se almacena el agua en esta presa y luego se deja salir a gran velocidad. El agua mueve unas turbinas y produce electricidad.
También en la energía maremotriz es necesario el Sol, ya que gracias a la atracción gravitacional del Sol y La Luna se producen las mareas, que es el principio de esta energía.
Gracias a la fotosíntesis, la energía solar contribuye al crecimiento de la vida vegetal (biomasa) que, junto con la madera y los combustibles fósiles (derivados de las plantas antiguas), puede ser utilizada como combustible. Otros combustibles como el alcohol y el gas metano también pueden extraerse de la biomasa. Con esto podemos decir que el Sol no sólo sirve para recoger energía solar, sino que es la base de casi todas las energías.
RECOGIDA DIRECTA DE ENERGÍA SOLAR
Los sistemas de calefacción solar activa incluyen equipos especiales que usan la energía del Sol para calentar o enfriar estructuras existentes. Los sistemas pasivos implican diseños de estructuras que utilizan la energía solar para enfriar o calentar. Por ejemplo, en esta casa, un espacio solar sirve de colector en invierno cuando las persianas están abiertas y de refrigerador en verano cuando están cerradas. Muros gruesos de hormigón permiten oscilaciones de temperatura ya que absorben calor en invierno y aíslan la casa en verano. Los depósitos de agua proporcionan una masa térmica para almacenar calor durante el día y liberarlo por la noche.
La recogida directa de energía solar requiere dispositivos artificiales, los colectores solares, diseñados para recoger energía, a veces después de concentrar los rayos del Sol. Una vez recogida, la energía se emplea en procesos térmicos o fotoeléctricos (fotovoltaicos). En los térmicos,la energía se emplea para calentar un gas o un líquido que luego se almacena o se distribuye. En los fotovoltaicos, la energía se transforma en eléctrica sin ningún dispositivo mecánico intermedio. Los colectores solares pueden ser de dos tipos principales: los de placa plana y los de concentración.
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LOS COLECTORES DE PLACA PLANA
En los procesos térmicos los colectores de placa plana concentran la radiación solar en una placa de absorción por la que pasa el llamado fluido portador. Éste, en estado líquido o gaseoso, se calienta al atravesar los canales por transferencia de calor desde la placa de absorción. La energía transferida por el fluido portador, dividida entre la energía solar que incide sobre el colector y expresada en porcentaje, se llama eficiencia instantánea del colector. Los colectores de placa plana tienen, en general, una o más placas cobertoras transparentes para intentar minimizar las pérdidas de calor de la placa de absorción en un esfuerzo para maximizar la eficiencia. Son capaces de calentar fluidos portadores hasta 82 °C y obtener entre el 40 y el 80% de eficiencia.
Los colectores de placa plana se han usado de forma eficaz para calentar agua y para calefacción. Los sistemas típicos para casa-habitación emplean colectores fijos, montados sobre el tejado. En el hemisferio norte se orientan hacia el Sur y en el hemisferio sur hacia el Norte. El ángulo de inclinación óptimo para montar los colectores depende de la latitud. En general, para sistemas que se usan durante todo el año, como los que producen agua caliente, los colectores se inclinan (respecto al plano horizontal) un ángulo igual a los 15° de latitud y se orientan unos 20° latitud S o 20° de latitud N.
COLECTORES DE CONCENTRACIÓN
Para aplicaciones como el aire acondicionado o la generación central de energía y de calor para cubrir grandes necesidades industriales, los colectores de placa plana no suministran fluidos con una temperatura lo suficientemente elevada como para ser eficaces. Se pueden usar en un primer momento, y después el fluido se trata con medios convencionales de calentamiento. Como alternativa a este sistema, se pueden usar colectores de concentración, más complejos y costosos. Estos dispositivos reflejan y concentran la energía del Sol en una zona pequeñísima. El resultado de esta concentración es que la intensidad de la energía solar se incrementa y las temperaturas del receptor se pueden elevar a miles de grados Centígrados. Estos concentradores se mueven siguiendo al Sol para obtener un mayor rendimiento, por lo que reciben el nombre de heliostatos.
HORNOS SOLARES
Los hornos solares son una aplicación importante de los concentradores de alta temperatura. El mayor, situado en Odeillo, en la parte francesa de los Pirineos, tiene 9600 reflectores con una superficie total de unos 1900 metros cuadrados para producir temperaturas de hasta 4000 º Centígrados. Estos hornos son ideales para investigaciones, como por ejemplo, en la investigación de materiales, que requieren temperaturas altas en espacios con poca contaminación.
RECEPTORES CENTRALES
La generación centralizada de electricidad a partir de energía solar está en desarrollo. En el concepto de receptor central, o torre de potencia, una matriz de reflectores montados sobre heliostatos controlados por ordenador reflejan y concentran los rayos de Sol sobre una caldera de agua situada sobre la torre. El vapor generado puede usarse como en una central térmica para producir electricidad.
ENFRIAMIENTO SOLAR
Se puede producir frío con el uso de energía solar como fuente de calor en un ciclo de enfriamiento por absorción. Uno de los componentes de los sistemas estándar de enfriamiento por absorción, llamado generador, necesita una fuente de calor. En general se necesitan temperaturas superiores a 150º para que los dispositivos de absorción trabajen con eficacia, por lo que los colectores de concentración son más apropiados que los de placa plana.
ENERGÍA FOTOVOLTAICA
Como el resto de las energías renovables, la energía a través de células fotovoltaicas tiene muchas ventajas. Es limpia, muy potente en lugares con mucha exposición al Sol e inagotable. Se utiliza en la actualidad como generador eléctrico en villas rurales, para el bombeo de agua y para puestos de emergencia. También se usa para el alumbrado de carreteras poca transitadas, de difícil acceso para tendidos eléctricos o con viento escaso para poner un molino de energía eólica. Como se puede suponer no todo son ventajas. Los diminutos cristales de silicio son caros y difíciles de construir. Además no es rentable en zonas en las que no haya una exposición prolongada al Sol.
-DATOS TÉCNICOS
Los generadores fotovoltaicos se compones de tres o cuatro subsistemas: el panel fotovoltaico, donde la energía solar se convierte en corriente continua, el regulador electronico, el inversor que es quien convierte la corriente continua en corriente alterna y el subsistema de almacenamiento, que generalmente son baterías electroquímicas. El acoplamiento de estos cuatro subsistemas se hace en función del tipo de consumo que vaya a satisfacer el generador fotovoltaico, donde el esquema inferior describe un generador híbrido.
Otra característica importante de los generadores fotovoltaicos es su carácter modular. Por modularidad se entiende la posibilidad de ampliar la potencia instalada por acoplamiento de nuevos paneles. Así, el sistema se adapta a la demanda sin la necesidad de adquirir un nuevo generador.
Por otro lado, el sistema de paneles fotovoltaicos posee un vida larga, unos 20 a 25 años, al final de los cuales su rendimiento debe ser del orden del 75% del inicial. Después de este tiempo, su degradación se acelera y desciende el rendimiento hasta valores despreciables
BIBLIOGRAFÍA
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Diccionario enciclopédico ESPASA de 20 tomos
7
2
Horno solar
TORRE DE POTENCIA
TORRE DE POTENCIA
AIRE
ACONDICIONADO
GENERADOR
REGULADOR DE
CARGA
INVERSOR
BATERIAS
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| Enviado por: | Drackox |
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