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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO Escuela de Post Grado Maestría en Ciencias Ingeniería Ambiental Curso : Ecología y Recursos Naturales Docente : M.Sc. Zulema Quinteros Carlos Tema : Energía y Radiación Solar Lambayeque Junio 2014

1erW Energ RadSol - Jun2014

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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLOEscuela de Post GradoMaestra en Ciencias Ingeniera AmbientalCurso: Ecologa y Recursos Naturales

Docente:M.Sc. Zulema Quinteros CarlosTema:

Energa y Radiacin SolarLambayeque Junio 2014

Grupo:ECOAMBIENTALISTASIntegrantes:Altamirano Guamuro, MaribelDavila Latorre, CarlosJara Vergara, AlbertoOblitas Montalvo, LarryPanta Guevara, MarcoWong Berrenechea, MoraymaENERGIA

La energa se puede entender como la posibilidad que tiene un cuerpo de producir algn cambio, accin o efecto en s mismo o sobre otro cuerpo; tales cambios pueden ser movimiento, calentamiento, o alteraciones en el estado de dichos cuerpos. La energa interviene en todos los cambios que ocurren en el Universo, y se precisa para calentar, iluminar, deformar, mover, y para que la vida sea posible.

ENERGIA

1. FUENTES DE ENERGIA RENOVABLE Es aquella energa que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energa que contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales. Las fuentes renovables de energa pueden clasificarse en : Fuente de Energa - TiposEnerga SolarEnerga GeotrmicaEnerga HidroelctricaEnerga Elica Energa MareomotrizEnerga UndimotrizEnerga Biocombustible

2. FUENTES DE ENERGIA NO RENOVABLEEs aquella que se obtiene de manera limitada en el tiempo y que su consumo implica su desaparicin sin posibilidad de renovacin, pueden producir impactos negativos en el ambiente y no aseguran el abastecimiento energtico desde el exterior.

Combustibles fsiles: Carbn, petrleo y gas natural.Energa nuclear.

El sol constituye una fuente de energa permanente y llega a la tierra en forma de radiacin. Esta radiacin es percibida en forma de luz, la cual es una corriente de fotones que se generan por las reacciones nucleares en el sol y llegan agrupados a la tierra en forma de haces de luz. ENERGIA SOLAR

La recogida directa de energa solar requiere de dispositivos artificiales llamados colectores solares, diseados para recoger energa, a veces despus de concentrar los rayos del Sol. La energa, una vez recogida, se emplea en procesos trmicos o fotoelctricos, o fotovoltaicos. En los procesos trmicos, la energa solar se utiliza para calentar un gas o un lquido que luego se almacena o se distribuye. En los procesos fotovoltaicos, la energa solar se convierte en energa elctrica sin ningn dispositivo mecnico intermedio. Los colectores solares pueden ser de dos tipos principales: los de placa plana y los de concentracin.

ENERGIA SOLAR Recogida directa de energa solarConsiste en la transformacin directa de la radiacin solar en energa elctrica y se consigue aprovechando las propiedades de los materiales semiconductores mediante las clulas fotovoltaicas. Cuando la luz del sol (fotones) incide en una cara de las clulas genera una corriente elctrica que se puede utilizar como fuente de energa. Para la fabricacin de estas clulas se utiliza el silicio, el cual es abundante pero difcil de procesar. Es importante que todas las clulas que forman parte de un panel fotovoltaico tengan las mismas caractersticas.Los paneles solares fotovoltaicos son apropiados para proyectos de electrificacin rural en zonas que no cuentan con red elctrica, instalaciones sencillas en azoteas y de autoconsumo fotovoltaico.

ENERGIA SOLAR Fotovoltaica

El investigador peruano Walter Pacheco (profesor universidad San Marcos) ha diseado un mototaxi que puede moverse con paneles solares, una iniciativa que ayudara a reducir los niveles de contaminacin en muchas ciudades de Per y del mundo. (50km/h y 120 km de recorrido)Es la energa producida en el Sol como resultado de reacciones nucleares de fusin; llega a la Tierra a travs del espacio en cuantos de energa llamados fotones, que interactan con la atmsfera y la superficie terrestres.La intensidad de energa solar disponible en un punto determinado de la Tierra depende, de forma complicada pero predecible, del da del ao, de la hora y de la latitud. La cantidad de energa solar que puede recogerse depende de la orientacin del dispositivo receptor.Los Sistemas Solares Trmicos aprovechan parte de la energa que tiene dicha radiacin para aumentar la temperatura de sus colectores solares que se colocan estratgicamente aprovechando el mayor porcentaje posible de esta radicacin. El funcionamiento bsico de este sistema consiste en el calentamiento de un fluido (agua, aire,) mediante el aprovechamiento de los rayos solares que inciden sobre una superficie por la que pasa dicho fluido

ENERGIA SOLAR Trmica

Los sistemas pasivos se usan generalmente en el acondicionamiento calorfico de edificios y tanto lo que sirve de colector como el sistema de almacenamiento se encuentran incorporados en los distintos componentes de mismo edificio, como: pisos, paredes, recipientes con agua y techos. El tipo de almacenamiento de energa utilizado en estos sistemas es generalmente por calor sensible (cambios de temperatura de los distintos componentes del edificio)Debido a que en estos sistemas las temperaturas de almacenamiento son bajas, usualmente menores de 40 C, se requiere de grandes volmenes del material que sirve como almacn.

La caracterstica principal de los sistemas activos es que estos utilizan un fluido de trabajo en movimiento que puede ser agua, aire, aceites o algn otro fluido. Los principales componentes que intervienen en estos sistemas son: el colector solar, la unidad de almacenamiento, sistemas de conversin y control y el lugar donde se hace la descarga de energa. Las temperaturas alcanzan con este tipo de sistemas entre los 50 y 100 C.

ENERGIA TERMICA Sistema Pasivos ENERGIA TERMICA Sistema ActivosEs un recurso inagotable y completamente renovable.No contamina.Permite un mayor ahorro tanto en agua como electricidad.No disminuye ni utiliza la calidad del aire o de los suelos en donde se encuentre disponible.Genera un aumento en el mercado del valor de la vivienda debido a su practicidad.Contribuye al respeto y cuidado del medio ambiente Es un sistema de fcil instalacin e integracin en la vivienda y apenas necesita mantenimiento.

VENTAJAS de la Energa Solar

RADIACIN SOLAR RADIACINEmisin, propagacin y transferencia de energa en forma de ondas electromagnticas (rayos UV, rayos gamma, etc.) o partculas subatmicas (partculas , partculas , etc.) R. electromagntica: Combinacin de capos elctricos y magnticos oscilantes que se propagan a travs del espacio transportando energa de un lugar a otro.R. ionizante: Aquella radiacin con energa suficiente para ionizar la materia, extrayendo los electrones de sus estados ligados al tomo. R. trmica: O calorfica, la emitida por un cuerpo debido a su temperatura.R. de Cerenkov: Es de tipo electromagntica producidas por el paso de partculas en un medio a velocidades superiores a las de la luz en dicho medio.R. corpuscular: Se produce por medio de partculas subatmicas movindose a gran velocidad.R. nuclear: Emisin de particular desde un ncleo inestable R. de cuerpo negro: CN es un objeto terico o ideal que absorbe toda la luz y toda la energa radiante que incide sobre el, a pesar de su nombre el CN emite luz.R. no ionizante: Aquella onda que no es capaz de arrancar electrones de la materia.R. csmica: Son partculas subatmicas procedentes del espacio exterior cuya energa, debido a su gran velocidad, es muy elevada, cercana a la velocidad de la luz. R. solar: El conjunto de radiaciones electromagnticas emitidas por el Sol. Tipos de RADIACINRADIACIN SOLAREl conjunto de radiaciones electromagnticas emitidas por el Sol.

La magnitud que mide la RS que llega a la Tierra es la IRRADIANCIA, mide la energa que por unidad de tiempo y rea alcanza a la Tierra W/m (vatio por metro cuadrado)

Tipos de Radiacin SolarRadiacin Ultravioleta

Es la de menor longitud deonda (menor a 0.40 m), lleva mucha energa; estas ondas son absorbidas por la parte altade la atmsfera, especialmente por la capa de ozono.

Es importante protegerse de este tipo de radiacin ya que por su accin sobre el ADN est asociada con el cncer de piel.Las nubes tipo cmulos de gran desarrollo vertical atenan stas radiaciones prcticamente a cero.

Tipos de Radiacin SolarLuz Visible

La radiacin correspondiente a la zona visible cuya longitud deonda est entre 0.46 m (violeta) y 0.66 m (rojo), por la energa que lleva, tiene gran influencia en los seres vivos.

La luz visible a traviesa con bastante eficacia la atmsfera limpia, pero cuando hay nubes omasas de polvo parte de ella es absorbida o reflejada.R. Solar DirectaR. Solar DifusaR. Solar ReflejadaRadiacin Solar GlobalRADIACIN SOLAR DIRECTATipos de Radiacin SolarLlega directamente del sol sin haber sufrido cambio alguno en su direccin.Se caracteriza por proyectar una sombra definida de los objetos opacos que la interceptan

RADIACIN SOLAR DIFUSATipos de Radiacin SolarUna parte de la radiacin que atraviesa la atmsfera es reflejada por las nubes o absorbida por stas.Esta va en todas direcciones, efecto producido por las reflexiones y absorciones no solo de las nubes sino de partculas de polvo atmosfrico, montaas, arboles, edificios, etc.No produce sombra alguna.

RADIACIN SOLAR reflejadaTipos de Radiacin SolarEste tipo de radiacin solar es la que refleja la superficie de la Tierra.Las superficies verticales son las que mas radiacin reflejada reciben.La cantidad de radiacin depende del coeficiente de reflexin de la superficie (albedo)Tipos de Radiacin SolarRadiacin Infrarroja

La radiacin infrarroja de ms de 0.70 m, es la que corresponde a longitudes de onda ms largas y lleva poca energa asociada.

Su efecto aumenta la agitacin de las molculas, provocando el aumento de la temperatura. El CO2 , el vapor de agua y las pequeas gotas de agua que forman las nubes absorben con mucha intensidad las radiaciones infrarrojas.

Comportamiento de la atmsfera frente a la radiacin solar

TROPOSFERAESTRATOSFERAMESOSFERAIONOSFERA0 msnm hasta 16kmA ella llega la luz visible y los rayos UV (algunos)Espesor de 60 kmCasi al medio ozonosfera de 15km de espesor esta absorbe casi toda la radiacin UVPresenta casi unos 20km de espesor , con una temperatura entre -70 y -90 CZona de gran conductividad elctricaEn esta capa se reflejan hacia la tierra las ondas de radioRadiacin Solar en el desarrollo vegetalLa radiacin solarproducedos tipos de procesos principales:

los procesos energticos (Fotosntesis)Es la conversin de materia inorgnica en materia orgnica gracias a la energa queaporta la luz; en este proceso la energa lumnica se transforma en energa qumica. los procesos morfognicos(Fotomorfogenesis)Es la adquisicin de la forma a travs de la modulacin del crecimiento y el desarrollopor la luz. En la planta el sensor que capta la cantidad, calidad, direccin y periodi-cidad de la luz es el fitocromo

Radiacin solar y los efectos en la saludEl sol es imprescindible para la viday tiene efectos muy beneficiosos sobre el organismo, desde siempre que el sol esfuente de vida; sin l no podran sobrevivir ni losanimales ni las plantas.

En relacin almetabolismo humano, tiene efectos muy beneficiosos sobre nuestro organismo al estimular la formacin devitamina A y D, que contribuye ala formacin y consolidacin de los huesos y dientes.No obstante, si lo tomamos con exceso y abuso puede ser nuestro enemigo ms cruel.

EFECTOS NEGATIVOS DE LA EXPOSICIN ULTRAVIOLETA:

Efectos negativos INMEDIATOSQuemadura solar (de primer grado o enrojecimiento, segundo grado con ampollas)Bronceado (pigmentacin inmediata o diferida)Alteraciones del sistema inmunitarioInsolaciones

Efectos negativos TARDOS (por exposicin crnica).

Fotoenvejecimiento cutneo (envejecimiento prematuro de la pielque implica dilatacin vascular, arrugas ymanchas)Fotocarcinognesis (aparicin detumores cutneos)Alteracionesoculares(catarata)Agujero de la capa de ozono

El Ozono es una forma de oxigeno cuya molcula tiene 3 tomos, en vez de 2 del oxigeno comn; el tres tomo lo hace un gas venenoso, mortal.

Se forma en la estratosfera por la accin de la radiacin solar sobre las molculas de oxigeno mediante un proceso llamado fotlisis

Unidades Dobson (DU)La cantidad total de ozono que rodea la Tierra varia segn el lugar, las variaciones se deben a los vientos estratosfricos y a la produccin y destruccin qumica del ozono

Por lo general la concentracin es reducida en la zona del Ecuador y mas abundante en los Polos

Radiacin Solar y el aumento de la temperatura global

G.E.I.

ENEROFEBREROMARZOABRILMAYOJUNIOhttp://deltavolt.pe/Mapas de la Radiacin Solar en el Per por mes

JULIOAGOSTOSETIEMBREOCTUBRENOVIEMBREDICIEMBREhttp://deltavolt.pe/Mapas de la Radiacin Solar en el Per por mes

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Muchas gracias por su atencin