Panel solar fotovoltaico

 

                                                                 ENERGÍAS


DE QUE FORMAS SE PUEDEN APROVECHAR LA ENERGÍA DEL SOL: 

La energía solar es la energía obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol. Además, se trata de una energía sostenible e inagotable que, aunque pueda parecer mentira, puede hacernos ahorrar dinero. E aquí unos consejos para aprovechar la luz solar:

• Si las ventanas de casa están orientadas al sol, no bajes las persianas o los esteros. Deja que entre la luz natural. De este modo, si tenemos muebles, decoración, suelo o paredes de colores oscuros, estos absorberán el calor durante el día, y por la noche irradiarán el calor almacenado.
• Pese a que la mayoría de los hogares ya disponen de tendedero propio, lo ideal es tender la ropa en las típicas cuerdas de antaño que van de ventana a ventana. Tendiendo fuera no sólo las telas se secarán mejor, sino que mantendrán el olor a jabón y ahorrará energía de la lavadora o la secadora al suprimir esa función del programa.
• Adquiere sistemas solares para cargar aparatos electrónicos pequeños, como el móvil, el reproductor de música o el ordenador portátil.
• Instala un calentador de agua solar. Aunque dependiendo del tipo de hogar, esto puede resultar más o menos difícil, calentar agua representa el 30% del consumo doméstico de energía.
• Si dispones de jardín, puedes optar por la iluminación exterior solar, pues no tiene cables y capta los rayos solares durante el día para iluminar durante la noche

COMO FUNCIONA UN PANEL SOLAR FOTO VOLTAICO:

Los paneles o módulos fotovoltaicos —llamados comúnmente paneles solares, aunque esta denominación abarca además otros dispositivos— están formados por un conjunto de células fotovoltaicas que producen electricidad a partir de laluz que incide sobre ellos mediante el efecto fotoeléctrico.

Los paneles fotovoltaicos, en función del tipo de célula que los forman, se dividen en:

• Cristalinas
  • Monocristalinas: se componen de secciones de un único cristal de silicio (Si) (reconocibles por su forma circular u octogonal, donde los 4 lados cortos, si se puede apreciar en la imagen, se aprecia que son curvos, debido a que es una célula circular recortada).
  • Policristalinas: cuando están formadas por pequeñas partículas cristalizadas.
• Amorfas: cuando el silicio no se ha cristalizado.

Su efectividad es mayor cuanto mayor son los cristales, pero también su peso, grosor y costo. El rendimiento de las primeras puede alcanzar el 22 %¹ mientras que el de las últimas puede no llegar al 10 %, sin embargo su costo y peso es muy inferior.

El costo de los paneles fotovoltaicos se ha reducido de forma constante desde que se fabricaron las primeras células solares comerciales² y su coste medio de generación eléctrica ya es competitivo con las fuentes de energía convencionales en un creciente número de regiones geográficas, alcanzando la red.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA ENERGÍA SOLAR

La energia solar es toda aquella que se deriva directamente del sol. Existen muchas otras formas de energía que, de manera indirecta se derivan del sol. Por ejemplo, la mayoría de las fuentes de energía en uso hoy en día como el gas, el carbón y el petroleo son materiales biológicos muy antiguos que se derivan su energía del sol. Del mismo modo, la energía contenida en la madera tiene su origen en última instancia en el sol, a través del proceso conocido como fotosíntesis.

Sin embargo, cuando mencionamos a la energía solar nos referimos normalmente a la energía directa del sol. Este tipo de energía en general se refiere a la generación de calor o electricidad a través del sol.

La luz del sol se puede usar directamente para generar electricidad por medio de celdas fotovoltaicas. El uso de celdas fotovoltaicas o páneles solares es cada vez más común como una alternativa eficiente y de bajo costo para generar electricidad.

La concentración de la energía solar en forma de calor es otra forma de aprovechar esta forma de energía. En el ambiente doméstico, se usan calentadores solares de agua, que permiten reducir el consumo de otras formas de energía como el gas o la energía eléctrica. También existen tecnologías avanzadas para concentrar el calor del sol en plantas generadoras de electricidad de gran potencia para usos industriales o comerciales.

La energía solar tiene muchísimas ventajas sobre otras fuentes de energía. Las siguientes son algunas de las más importantes:

Ventajas

• La energía solar es un recurso renovable prácticamente ilimitado. Hay virtualmente una provisión ilimitada de energía solar que podemos usar y es una energía renovable. Esto significa que nuestra dependencia de combustibles fósiles se puede reducir en proporción directa a la cantidad de energía solar que producimos. Con el constante incremento en la demanda de fuentes de energía tradicionales y el consiguiente aumento en los costos, la energía solar es cada vez más una necesidad.
• No contamina. La energía solar es una excelente fuente de energía alternativa porque no hay contaminación al usarse.

• Tiene un bajo costo de aprovechamiento. El único costo asociado al uso de la energía solar es el costo de fabricación de los componentes e instalación. Tras la inversión inicial no hay costos adicionales asociados a su uso.
• Es adaptable a las necesidades. Los sistemas de energía solar pueden ser diseñados para ser flexibles y expandibles. Esto significa que tu primer proyecto solar puede ser pequeño y puedes aumentar en el futuro la capacidad de tu sistema para adaptarlo a tus necesidades. Al empezar con un proyecto relativamente pequeño puedes reducir el gasto inicial.   
• Es limpia. Un sistema de energía solar para generación eléctrica en el hogar puede potencialmente eliminar hasta 18 toneladas de emisiones de gases de invernadero al ambiente cada año.
• La energía solar opera con sistemas silenciosos. No hay contaminación por ruido.
• La encuentras en todos lados. Una gran ventaja de la energía solar es su uso en ubicaciones remotas. Es la mejor forma de proveer electricidad a lugares aislados en todo el mundo, donde el costo de instalar líneas de distribuición de electricidad es demasiado alto.

Como has visto, la energía solar tiene grandes ventajas que la hacen muy atractiva para cualquier uso, ya sea en tu propio hogar, o para la generación de energía eléctrica para fábricas y comercios. Sin embargo, también tiene algunas desventajas cuando se la compara con otras fuentes de energía. Algunas de ellas son:

Desventajas

• Los grandes proyectos de generación de energía solar a escala comercial pueden requerir grandes cantidades de tierra. Sin embargo, un sistema para una casa habitación no tiene este problema.
• Los costos iniciales de instalación de un sistema de energía solar pueden ser altos comparados con otras alternativas. Sin embargo, como se señaló en el apartado de ventajas, no existen costos posteriores, por lo que la inversión inicial se recupera rápidamente. Para algunas familias los costos iniciales pueden ser un obstáculo importante, por lo que en muchos países existen apoyos gubernamentales y esquemas de financiamiento.
• En algunos lugares la luz solar no tiene la intensidad o no es suficientemente constante para proporcionar un flujo de energía permanente. Este prácticamente no es un problema en México, ya que nuestro país cuenta con una excelente captación de luz solar en prácticamente todo su territorio.

En conclusión, la energía solar es una excelente alternativa para proveer las necesidades de energía de la sociedad moderna, ya que es limpia y eficiente. Aunque tiene algunas desventajas, la mayoría de ellas sólo aplica para proyectos muy grandes o en ubicaciones específicas donde la luz solar no es adecuada. Para países como México, que cuentan con una ubicación excelente para el aprovechamiento de la energía solar, esta forma de energía es una opción que debemos aprovechar al máximo.

       DIFERENCIAS ENTRE LA ENERGÍA SOLAR ACTIVA Y PASIVA:

L a energia solar es trasformada en calor utilizable mediante tecnologias solar activa o pasiva. La activa se capta por medio de equipamientos mecánicos o eléctricos tales como bombas y ventiladores para producir corrientes de aire para ventilación o refrigeración o para almacenar el calor para uso futuro. 
La tecnologia solar pasiva capta la energia solar sin usa estos dispositivos Un ejemplo típico de solar pasiva sería una chimenea solar para mejorar la ventilación natural de una vivienda. 
Los sistemas de agua caliente sanitaria, excepto los basados en termosifón, usan bombas o ventiladores para hacer circular el agua, una mezcla anticongelante o aire a través de los colectores solares, razón por la cual se clasifican dentro de la tecnología solar activa 
Como la tecnología solar pasiva no requiere energía adicional para funcionar y, por tanto, coste de operación cero, no emite gases de efecto invernadero y los costes de mantenimiento son muy bajos, es una elección muy interesante para tener en cuenta. Sin embargo, los sistemas solares térmicos activos, que suelen usar ventiladores y bombas, ofrecen una fracción solar mayor que los sistemas pasivos, debido a las mejoras en las transferencias y el transporte del calor

APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE BAJA TEMPERATURA:

Se considerans instalaciones de energía solar térmica de baja aquellas instalaciones que proveen un calor útil a temperaturas menores a 65ºC mediante la energía solar.

Una instalación solar térmica de baja temperatura està formada por captadores solares, dos circuitos de agua (primario y secundario), intercambiador de calor, acumulador, vaso de expansión y tuberías.

La circulación del agua por dentro de los circuitos se puede obtener mediante termosifon, aprovechando la diferencia de densidad del agua a temperaturas distintas o mediante una bomba de circulación, aunque en este caso se necesita una aportación externa de energía eléctrica.

Los captadores solares capturan la radiación solar para transformarla en energía calorífica o calor. Decaptadores solares hay distintos tipos, actualmente conocemos los de placa plana, los de tubos de vacío y los captadores absorbedores sin protección ni aislamiento.

Los colectores solares se componen de los siguientes elementos:

• Cubierta: Debe ser de un material transaprente, generalmente se trata de vidrio, pero existen determinados plásticos que también se pueden utilizar con la ventaja de ser más baratos y manejables. La función de la cubierta es reducir al mínimo las pérdidas de calor por convección y radiación y por eso debe tener una transmitancia solar lo más alta posible.
• Canal de aire: Es un espacio que separa la cubierta de la placa absorbente y puede estar vacío o no. Para calcular su espesor se deben equilibrar las pérdidas por convección y las altas temperaturas que se pueden producir si es demasiado estrecho.
• Placa absorbente: La placa absorbente es el elemento que absorbe la energía solar y la transmite al líquido que circula por las tuberías. La principal característica de la placa absorvente es que tiene que tener una gran absorción solar y una emisión térmica reducida. Para cumplir este requisito se utilizan materiales combinados para obtener la mejor relación absorción / emisión.
• Tubos o conductos: Los tubos están tocando (a veces soldadas) la placa absorbente para maximizar el intercambio de energía calorífica por conducción térmica. Por los tubos circula el líquido que se calentará y transportará el calor hacia el tanque de acumulación.
• Capa aislante: La finalidad de la capa aislante es recubrir el sistema para evitar y evitar pérdidas térmicas. Para que el aislamiento sea el mejor posible, el material aislante deberá tener una baja conductividad térmica.

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