Estrella luminosa, centro de nuestro sistema

planetario.

Energía solar, energía radiante producida en el Sol como resultado de Energía solar, energía radiante producida en el Sol como resultado de reacciones nucleares de fusión. Llega a la Tierra a través del espacio reacciones nucleares de fusión. Llega a la Tierra a través del espacio en cuantos de energía llamados fotones , que interactúan con la en cuantos de energía llamados fotones , que interactúan con la atmósfera y la superficie terrestres. La intensidad de la radiación solar atmósfera y la superficie terrestres. La intensidad de la radiación solar en el borde exterior de la atmósfera, si se considera que la Tierra está en el borde exterior de la atmósfera, si se considera que la Tierra está a su distancia promedio del Sol, se llama constante solar. Sin embargo, a su distancia promedio del Sol, se llama constante solar. Sin embargo, esta cantidad no es constante, en un periodo de 30 años. La intensidad esta cantidad no es constante, en un periodo de 30 años. La intensidad de energía real disponible en la superficie terrestre es menor que la de energía real disponible en la superficie terrestre es menor que la constante solar debido a la absorción y a la dispersión de la radiación constante solar debido a la absorción y a la dispersión de la radiación que origina la interacción de los fotones con la atmósfera.que origina la interacción de los fotones con la atmósfera. Casa solar

En esta casa solar en Corrales (Nuevo México, Estados Unidos) un colector solar de placa plana proporciona energía para calentar agua bombeada por el molino. El agua se almacena en grandes bidones.

TRANSFORMACIÓTRANSFORMACIÓN NATURAL DE LA N NATURAL DE LA ENERGÍA SOLARENERGÍA SOLAR

La recogida natural de La recogida natural de energía solar se produce energía solar se produce

en la atmósfera, los en la atmósfera, los océanos y las plantas de océanos y las plantas de

la Tierra. Las la Tierra. Las interacciones de la interacciones de la energía del Sol, los energía del Sol, los

océanos y la atmósfera, océanos y la atmósfera, por ejemplo, producen por ejemplo, producen

vientos, utilizados vientos, utilizados durante siglos para hacer durante siglos para hacer

girar los molinos. Los girar los molinos. Los sistemas modernos de sistemas modernos de energía eólica utilizan energía eólica utilizan hélices fuertes, ligeras, hélices fuertes, ligeras,

resistentes a la resistentes a la intemperie y con diseño intemperie y con diseño

aerodinámico que, aerodinámico que, cuando se unen a cuando se unen a

generadores, producen generadores, producen electricidad para usos electricidad para usos

locales y especializados o locales y especializados o para alimentar la red para alimentar la red

eléctrica de una región o eléctrica de una región o comunidad.comunidad.

RECOGIDA DIRECTA DE ENERGÍA RECOGIDA DIRECTA DE ENERGÍA SOLARSOLAR

La recogida directa de energía solar requiere dispositivos artificiales llamados colectores solares, diseñados para

recoger energía, a veces después de concentrar los rayos del Sol. La energía, una vez recogida, se emplea en

procesos térmicos o fotoeléctricos, o fotovoltaicos. En los procesos térmicos, la energía solar se utiliza para calentar un gas o un líquido que luego se almacena o se distribuye. En los procesos fotovoltaicos, la energía solar se convierte

en energía eléctrica sin ningún dispositivo mecánico intermedio . Los colectores solares pueden ser de dos

tipos principales: los de placa plana y los de concentración.

COLECTORES PLACA PLANACOLECTORES PLACA PLANA

En los procesos térmicos los colectores de placa plana interceptan la En los procesos térmicos los colectores de placa plana interceptan la radiación solar en una placa de absorción por la que pasa el llamado fluido 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 portador. Éste, en estado líquido o gaseoso, se calienta al atravesar los canales por transferencia de calor desde la placa de absorción. La energía canales por transferencia de calor desde la placa de absorción. La energía

transferida por el fluido portador, dividida entre la energía solar que transferida por el fluido portador, dividida entre la energía solar que incide sobre el colector y expresada en porcentaje, se llama eficiencia incide sobre el colector y expresada en porcentaje, se llama eficiencia

instantánea del colector. Los colectores de placa plana tienen, en general, instantánea del colector. Los colectores de placa plana tienen, en general, una o más placas cobertoras transparentes para intentar minimizar las una o más placas cobertoras transparentes para intentar minimizar las

pérdidas de calor de la placa de absorción en un esfuerzo para maximizar 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 la eficiencia. Son capaces de calentar fluidos portadores hasta 82 °C y

obtener entre el 40 y el 80% de eficiencia.obtener entre el 40 y el 80% de eficiencia.

Calentamiento solarLas placas colectoras utilizan la energía del Sol para calentar un fluido portador que, a su vez, proporciona calor utilizable en una casa. El fluido portador, agua en este caso, fluye a través de tuberías de cobre en el colector solar, durante el proceso absorbe algo de la energía solar. Después, se mueve hasta un intercambiador de calor donde calienta el agua que se utilizará en la casa. Por último, una bomba lleva de nuevo el fluido hacia el colector solar para repetir el ciclo.

COLECTORES DE CONCENTRACIÓN

Para aplicaciones como el aire Para aplicaciones como el aire acondicionado y la generación acondicionado y la generación central de energía y de calor central de energía y de calor para cubrir las grandes para cubrir las grandes necesidades industriales, los necesidades industriales, los colectores de placa plana no colectores de placa plana no suministran, en términos suministran, en términos generales, fluidos con generales, fluidos con temperaturas bastante temperaturas bastante elevadas como para ser elevadas como para ser eficaces. Se pueden usar en eficaces. Se pueden usar en una primera fase, y después el una primera fase, y después el fluido se trata con medios fluido se trata con medios convencionales de convencionales de calentamiento. Como calentamiento. Como alternativa, se pueden utilizar alternativa, se pueden utilizar colectores de concentración colectores de concentración más complejos y costosos. Son más complejos y costosos. Son dispositivos que reflejan y dispositivos que reflejan y concentran la energía solar concentran la energía solar incidente sobre un zona incidente sobre un zona receptora pequeña. Como receptora pequeña. Como resultado de esta resultado de esta concentración, la intensidad concentración, la intensidad de la energía solar se de la energía solar se incrementa y las incrementa y las temperaturas del receptor temperaturas del receptor (llamado ‘blanco’) pueden (llamado ‘blanco’) pueden acercarse a varios cientos, o acercarse a varios cientos, o incluso miles, de grados incluso miles, de grados Celsius. Los concentradores Celsius. Los concentradores deben moverse para seguir al deben moverse para seguir al Sol si se quiere que actúen Sol si se quiere que actúen con eficacia; los dispositivos con eficacia; los dispositivos utilizados para ello se llaman utilizados para ello se llaman heliostatosheliostatos

Los hornos solares son una aplicación Los hornos solares son una aplicación importante de los concentradores de alta importante de los concentradores de alta temperatura. El mayor, situado en Odeillo, temperatura. El mayor, situado en Odeillo, en la parte francesa de los Pirineos, tiene en la parte francesa de los Pirineos, tiene 9.600 reflectores con una superficie total 9.600 reflectores con una superficie total de unos 1.900 m2 para producir de unos 1.900 m2 para producir temperaturas de hasta 4.000 °C. Estos temperaturas de hasta 4.000 °C. Estos hornos son ideales para investigaciones, hornos son ideales para investigaciones, por ejemplo, en la investigación de por ejemplo, en la investigación de materiales, que requieren temperaturas materiales, que requieren temperaturas altas en entornos libres de contaminantes.altas en entornos libres de contaminantes.

Enfriamiento solarEnfriamiento 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. Puesto que, en general, se requieren temperaturas superiores a 150 °C para que los dispositivos de absorción trabajen con eficacia, los colectores

de concentración son más apropiados que los de placa plana.

ELECTRICIDAD FOTOVOLTAICAELECTRICIDAD FOTOVOLTAICA

Las células solares hechas con Las células solares hechas con obleas finas de silicio, arseniuro de obleas finas de silicio, arseniuro de galio u otro material semiconductor galio u otro material semiconductor en estado cristalino, convierten la en estado cristalino, convierten la radiación en electricidad de forma radiación en electricidad de forma directa. Ahora se dispone de células directa. Ahora se dispone de células con eficiencias de conversión con eficiencias de conversión superiores al 30%. Por medio de la superiores al 30%. Por medio de la conexión de muchas de estas conexión de muchas de estas células en módulos, el coste de la células en módulos, el coste de la electricidad fotovoltaica se ha electricidad fotovoltaica se ha reducido mucho. El uso actual de reducido mucho. El uso actual de las células solares se limita a las células solares se limita a dispositivos de baja potencia, dispositivos de baja potencia, remotos y sin mantenimiento, como remotos y sin mantenimiento, como boyas y equipamiento de naves boyas y equipamiento de naves espaciales.espaciales.

ISES: Asociación Internacional de Energía Solar

ASADES: Asociación Argentina de Energías renovables y ambiente

ANES: Asociación Nacional de Energía Solar de México..

ENERGÍA SOLAR EN EL ESPACIO ENERGÍA SOLAR EN EL ESPACIO

Un proyecto futurista Un proyecto futurista propuesto para producir propuesto para producir energía a gran escala propone energía a gran escala propone situar módulos solares en situar módulos solares en órbita alrededor de la Tierra. órbita alrededor de la Tierra. En ellos la energía En ellos la energía concentrada de la luz solar se concentrada de la luz solar se convertiría en microondas que convertiría en microondas que se emitirían hacia antenas se emitirían hacia antenas terrestres para su conversión terrestres para su conversión en energía eléctrica. Para en energía eléctrica. Para producir tanta potencia como producir tanta potencia como cinco plantas grandes de cinco plantas grandes de energía nuclear (de mil energía nuclear (de mil millones de vatios cada una), millones de vatios cada una), tendrían que ser ensamblados tendrían que ser ensamblados en órbita varios kilómetros en órbita varios kilómetros cuadrados de colectores, con cuadrados de colectores, con un peso de más de 4000 t; se un peso de más de 4000 t; se necesitaría una antena en necesitaría una antena en tierra de 8 m de diámetro. Se tierra de 8 m de diámetro. Se podrían construir sistemas podrían construir sistemas más pequeños para islas más pequeños para islas remotas, pero la economía de remotas, pero la economía de escala supone ventajas para escala supone ventajas para un único sistema de gran un único sistema de gran capacidad capacidad

Mapa de densidad de la corona solarUn mapa de la atmósfera solar exterior, la corona, muestra densidades diferentes en las capas de gas caliente que rodean el Sol. Las regiones azules indican la densidad mayor, las amarillas son las áreas de densidad menor. El campo magnético del Sol interactúa con las capas de gas produciendo las extrañas curvas, rizos y protuberancias que se observan aquí. La corona se compone fundamentalmente de electrones y átomos ionizados con temperaturas de unos 2,2 millones de grados centígrados.

DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA

SOLAR

Debido a la naturaleza intermitente de la radiación solar como fuente Debido a la naturaleza intermitente de la radiación solar como fuente energética durante los periodos de baja demanda debe almacenarse el energética durante los periodos de baja demanda debe almacenarse el sobrante de energía solar para cubrir las necesidades cuando la sobrante de energía solar para cubrir las necesidades cuando la disponibilidad sea insuficiente. Además de los sistemas sencillos de disponibilidad sea insuficiente. Además de los sistemas sencillos de almacenamiento como el agua y la roca, se pueden usar, en particular almacenamiento como el agua y la roca, se pueden usar, en particular en las aplicaciones de refrigeración, dispositivos más compactos que se en las aplicaciones de refrigeración, dispositivos más compactos que se basan en los cambios de fase característicos de las sales eutécticas basan en los cambios de fase característicos de las sales eutécticas (sales que se funden a bajas temperaturas). Los acumuladores pueden (sales que se funden a bajas temperaturas). Los acumuladores pueden servir para almacenar el excedente de energía eléctrica producida por servir para almacenar el excedente de energía eléctrica producida por dispositivos eólicos o fotovoltaicos . Un concepto más global es la dispositivos eólicos o fotovoltaicos . Un concepto más global es la entrega del excedente de energía eléctrica a las redes existentes y el entrega del excedente de energía eléctrica a las redes existentes y el uso de éstas como fuentes suplementarias si la disponibilidad solar es uso de éstas como fuentes suplementarias si la disponibilidad solar es insuficiente. Sin embargo, la economía y la fiabilidad de este proyecto insuficiente. Sin embargo, la economía y la fiabilidad de este proyecto plantea límites a esta alternativa.plantea límites a esta alternativa.

Acumulador de plomoInventado en 1859 por Gaston Planté, el acumulador de plomo sigue utilizándose en automóviles, camiones y aviones. El acumulador contiene un grupo de células conectadas en serie. Cada célula consiste en una placa de plomo, otra de óxido de plomo, y una disolución electrolítica de ácido sulfúrico. Cuando estos acumuladores se descargan, pueden recargarse creándose una corriente en sentido opuesto a la que fluye cuando el acumulador está completamente cargado.

ENERGIA SOLAR

SOL

4000 ºCºº

Renovable

heliostato

fotoceldasPlaca plana concentración

almacenar

colectores

No daña el medio ambiente

Se calienta a 82ºC

potenciarla

Funciona con gasesHornos solares

La absorbe

Evitar perdida de calor

transparentes

Tienen 1 o 2 placas colectoras

Atmósfera

Los océanos

Plantas

Plantas eolicas

Baterías o acumuladores

industrias Agua

Rocas

Sales eutécticas