Energía solar
De Solarpedia
La energía solar es el aprovechamiento energético en forma térmica o fotovoltaica de la energía que proviene del Sol. La energía solar ha sido utilizada durante siglos por la mayoría de las civilizaciones. Actualmente su utilización se ha diversificado, sobre todo en aquellos lugares donde no existe ningún abastecimiento energético como las áreas remotas de la Tierra o en el espacio.
Sus aplicaciones más frecuentes son:
- Calor (calentamiento de agua de consumo sanitario (ACS), calefacción de edificios, cocinado de alimentos)
- Electricidad (centrales fotovoltaicas, bombas de calor)
- Desalación (del agua del mar)
Su utilización está creciendo a medida que el cambio climático se agrava y el agotamiento de los combustibles fósiles se convierte en una realidad cada día más cercana.
Contenido |
La Energía procedente del Sol
La radiación solar llega a las capas exteriores de la atmósfera con una potencia aproximada de 1.366 W/m2. Al penetrar en la atmósfera, el 6% de la radiación solar es reflejada y el 16% es absorbida, resultando un pico de 1.020W/m2 en el ecuador. Las condiciones atmosféricas (polvo, nubes, polución) reducen la insolación en un 20% por reflexión y un 16% por absorción. Además de reducir la cantidad de radiación que llega a la superficie, las condiciones atmosféricas afectan también a la calidad de la energía que llega (radiación difusa) y alterando el espectro.
La imagen de la derecha muestra el promedio de irradiación global calculada con datos recogidos por un satélite de 1991 a 1993. Por ejemplo, en España se obtienen entre 340 y 390 w/m2. Esa es la energía disponible, no la enviada a la Tierra. Los paneles fotovoltaicos suelen aprovechar en torno al 15% de la radiación solar incidente convirtiéndola en electricidad. Esto significa que su eficiencia es del 15%.
Los puntos negros en la imagen inferior señalan zonas de la Tierra que si fueran cubiertas por paneles fotovoltaicos de una eficiencia del 8% producirían más energía en forma de electricidad que el total de la energía primaria obtenida en 2003.
Un tema de actualidad es el Oscurecimiento Global, término que describe la reducción gradual de la luz solar que llega a la Tierra como consecuencia de la contaminación atmosférica. No es algo relacionado únicamente con el calentamiento global y el cambio climático, también concierne a los promotores de la energía solar, ya que un futuro de decrecimiento de la energía solar no es muy esperanzador. El orden de magnitud de este problema es de un 4% menos de la energía incidente en el período 1961-1990. La mayoría de las pérdidas se justifican en el incremento del grado de reflexión de las nubes, que redirige la radiación al espacio.
Tras atravesar la atmósfera la mayoría de la energía solar que se recibe es en forma de radiaciones visibles e infrarrojas. Las plantas utilizan la energía solar para transformarla en energía química a través de la fotosíntesis. Los humanos nos aprovechamos de esta energía cuando quemamos madera o combustibles fósiles (como el petróleo) o cuando comemos plantas.
Tipos de tecnologías
Existen numerosas tecnologías desarrolladas para hacer uso de la radiación solar. Algunas de esas tecnologías usan directamente esta energía (vg. para proveer luz, calor, etc.) mientras que otras sirven para producir electricidad.
Arquitectura Solar
La Arquitectura Solar, o más correctamente la Arquitectura Solar Pasiva, incluye el modelado, selección y uso de una correcta tecnología solar pasiva que mantenga el entorno de una vivienda a una temperatura agradable por medio del Sol durante todos los días del año. Como resultado, se minimiza el uso de la tecnología solar activa, las energías renovables y, sobre todo, las tecnologías basadas en combustibles fósiles.
Sistemas de calentamiento Solar
Cocina Solar
Las cocinas solares son artefactos que permiten cocinar alimentos usando el Sol como fuente de energía. Se dividen en dos familias:
- De concentración. Se basan en concentración de la radiación solar en un punto, típicamente a través de un reflector parabólico. En dicho punto se coloca la olla que cocinará los alimentos. Generan altas temperaturas y permiten freír alimentos o hervir agua.
- Horno o caja. El horno o caja solar es una caja aislada, diseñada para capturar la energía solar y mantener caliente su interior. Su parte superior es transparente para dejar pasar la luz solar, paneles reflectantes (de papel aluminio o espejo) ayudan a capturar más calor. El interior y el recipiente donde se cocina deben ser negros para absorber el calor. La parte superior suele ser un vidrio desmontable para facilitar la limpieza y manejar la comida.
Un horno solar logra temperaturas de 110ºC. Incluso siendo la temperatura exterior de 1ºC, dentro superaríamos los 87ºC
Iluminación Solar
Solar fotovoltaica
Se denomina energía solar fotovoltaica a una forma de obtención de energía eléctrica a través de paneles fotovoltaicos.
Los paneles o módulos fotovoltaicos están formados por dispositivos semiconductores tipo diodo que, al recibir radiación solar, se excitan y provocan saltos electrónicos, generando una pequeña diferencia de potencial en sus extremos. El acoplamiento en serie de varios de estos fotodiodos, denominados células fotovoltaicas, permite la obtención de voltajes mayores en configuraciones muy sencillas y aptas para alimentar pequeños dispositivos electrónicos.
Habitualmente, se distinguen dos formas de aprovechamiento de la energía solar fotovoltaica:
1. Venta a la Red Eléctrica: La corriente eléctrica continua que proporcionan los paneles fotovoltaicos se puede transformar en corriente alterna mediante un inversor e inyectar en la red eléctrica, operación que es muy rentable económicamente gracias a las subvenciones o primas por la venta de electricidad. 2. Autoconsumo: En entornos aislados, donde se requiere poca potencia eléctrica y el acceso a la red es difícil, como estaciones meteorológicas o repetidores de comunicaciones, se emplean las placas fotovoltaicas para el autoconsumo como alternativa económicamente viable.
Véase también
El contenido de esta página es un esbozo. Ampliándolo ayudarás a mejorar Solarpedia. phone 800 phone number lookup
