Historia De La Energia Solar Termica

I. CONCEPTOS DE ENERGIA SOLAR TERMICA

1.1 Energía Solar

La energía que procede del sol es fuente directa o indirecta de casi toda la energía que usamos.

Los combustibles fósiles existen gracias a la fotosíntesis que convirtió la radiación solar en las plantas y animales de las que se formaron el carbón, gas y petróleo.

El ciclo del agua que nos permite obtener energía hidroeléctrica es movido por la energía solar que evapora el agua, forma nubes y las lleva tierra adentro donde caerá en forma de lluvia o nieve.

El viento también se forma cuando unas zonas de la atmósfera son calentadas por el sol en mayor medida que otras.

El aprovechamiento directo de la energía del sol se hace de diferentes formas .

1.2 El Sol

El Sol es una estrella. Está cerca de la Tierra, a la que proporciona la luz, el calor y las radiaciones necesarias para la vida.

En comparación con las que existen en el universo es una estrella de tamaño mediano.

El Sol se formó hace unos 4.500 millones de años y al final de su vida, en unos 5.000 millones de años, se apagará.

En nuestro Sistema Solar sólo hay una estrella que es el Sol, y alrededor del cual orbitan todos sus planetas.

El término Sol también se usa de manera genérica, sobre todo en la literatura, para referirse a la estrella o estrellas alrededor de las cuales orbitan planetas.

1.3 Características de la energía solar

 Se obtiene directamente del Sol.

 La radiación solar incidente en la tierra puede aprovecharse por su capacidad para calentar directamente o a través dispositivos ópticos o de otro tipo.

 La radiación tiene un valor de potencia que varía según el momento del día, las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud.

 Se puede asumir que en buenas condiciones de irradiación el valor es superior a los 1000 W / m2 a nivel de la superficie terrestre.

 La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas.

 La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias.

 La difusa es aquella que está presente en la atmósfera gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar de las nubes, y el resto de elementos atmosféricos y terrestres.

 La radiación directa es direccional y puede reflejarse y concentrarse, mientras que la difusa no, pues es omnidireccional.

 Como rasgos generales podemos decir que la energía solar es

- De elevada calidad energética.

- De pequeño o nulo impacto ecológico.

- Inagotable a escala humana.

 Sin embargo existen algunos problemas a la hora de su aprovechamiento:

- La energía llega a la Tierra de manera dispersa y semialeatoria,

- - Está sometida a ciclos día- noche y estacionales invierno-verano.

 Dicho aprovechamiento puede hacerse de dos maneras:

- Por captación térmica y

- Por captación fotónica

1.3.1 Aprovechamiento por captación fotónica

La radiación solar puede ser empleada de forma energética directa, utilizando la energía de los fotones mediante el efecto fotoeléctrico y que origina la energía fotovoltaica.

Mediante el efecto fotoeléctrico la energía de los fotones se aprovecha para producir electricidad.

Una de las variantes del fenómeno fotoeléctrico es el efecto fotovoltaico.

1.3.2 Aprovechamiento de por captación Térmica

El efecto térmico producido por la energía solar hace posible que el hombre lo utilice directamente mediante determinados dispositivos artificiales para concentrarlo y hacerlo más intenso, transfiriéndolo a otros fluidos que le interesen.

Adicionalmente el sol produce un efecto luminoso, y también el hombre ha aprendido a aprovecharla para producir energía eléctrica.

La energía solar al ser interceptada por una superficie absorbente se degrada apareciendo un efecto térmico.

Esto se puede conseguir:

de forma pasiva: sin utilizar elementos mecánicos

de forma activa: utilizando elementos mecánicos

Calentamiento Directo de locales por el sol

En invernaderos, viviendas y otros locales, se aprovecha el sol para calentar el ambiente. Algunos diseños arquitectónicos buscan aprovechar al máximo este efecto y controlarlo para poder restringir el uso de calefacción o de aire acondicionado.

1.4 Acumulación del calor solar

Se hace con paneles o estructuras especiales colocadas en lugares expuestos al sol, como los tejados de las viviendas, en los que se calienta algún fluido almacenando el calor en depósitos.

Se usa, sobre todo, para calentar agua y puede suponer un importante ahorro energético si tenemos en cuenta que en un país desarrollado más del 5% de la energía consumida se usa para calentar agua.

1.5 Energía Solar Térmica.

La energía solar térmica es una rama de la energía solar que consiste en el aprovechamiento de la energía calorífica del sol en la vida de los seres humanos.

Se puede usar a nivel domestico, como para cocinar alimentos (estufas solares), para generar agua caliente (calentadores solares de agua) o para calefacción. También se usa a nivel industrial, en donde se calienta agua hasta evaporarse y este vapor de agua mueve turbinas para generar electricidad (plantas de energía solar térmica).

El uso que mas se conoce actualmente de la energía solar térmica es de los calentadores solares de agua para uso domestico. Estos consisten de dos partes principales, el colector solar y el tanque de almacenamiento. El colector solar es un cuadro de aproximadamente 2 m2 en el cual hay una serie de tubos por donde pasa el agua, que al entrar en contacto con el sol es calentada; una vez caliente es almacenada en el tanque de almacenamiento (un tanque aislado, como un termo), en donde permanece caliente para cuando se necesite. Estos calentadores pueden generar hasta el 91% del agua caliente que consume una familia, dependiendo del uso y la cantidad de sol que haya en la ubicación del calentador.

Otro uso de la energía solar térmica que esta tomando mucho impulso dentro de las casas son las estufas solares, ya que son muy económicas (puedes construir una en tu casa) y fáciles de usar. Una estufa solar puede cocinar arroz en aproximadamente una hora, y un pollo entero en 3 o 4 horas, con lo que el uso de gas se ve reducido de manera considerable

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