ENERGÍA SOLAR ESTEFANÍA DÍAZ FERNÁNDEZ IES VICTORIA KENT. TORREJÓN DE ARDOZ JUNIO 2009

Transcripción

1 ENERGÍA SOLAR ESTEFANÍA DÍAZ FERNÁNDEZ IES VICTORIA KENT. TORREJÓN DE ARDOZ JUNIO 2009

2 QUÉ ES LA ENERGÍA SOLAR? Es la energía producida en el Sol como resultado de reacciones nucleares de fusión, que llega a la Tierra a través del espacio en forma de pequeños paquetes de energía llamados fotones. Constituye la principal fuente de energía renovable a nuestro alcance.

3 EVOLUCIÓN HISTÓRICA Chinos, egipcios, griegos y romanos construían sus viviendas orientadas al sur (heliocaminus).

4 Entre los siglos XVII y XIX: concentración de rayos solares por medio de espejos y lentes (quemar madera) Siglo XIX: sistemas de calefacción y generación de electricidad. Siglo XX: primeros dispositivos fotovoltaicos capaces de transformar la energía del Sol en electricidad.

5 IMPORTANCIA Todas las energías, exceptuando la nuclear de fisión, provienen del Sol: Hidráulica Eólica Energía de las mareas Biomasa Fósiles

6 APROVECHAMIENTO ENERGÍA SOLAR INDIRECTA (Uso otras energías) DIRECTA (Calor y luz) TÉRMICA (Energía calorífica) FOTOVOLTAICA (Energía luminosa en eléctrica)

7 ENERGÍA SOLAR TÉRMICA Se basa en el aprovechamiento de la radiación solar para calentar fluidos (generalmente agua). Se puede dividir en tres categorías en función del nivel térmico alcanzado: Baja temperatura: T < 80 ºC Media temperatura: 80 ºC < T < 250 ºC Alta temperatura: T > 250 ºC

8 ENERGÍA SOLAR TÉRMICA BAJA Tª MEDIA Tª ALTA Tª INDUSTRIAL Calentamiento de fluidos Producción de vapor Calentamiento fluidos Producción de vapor Refrigeración Desalinización de aguas DOMÉSTICO Y SERVICIOS Agua caliente sanitaria Calefacción Acondicionamiento aire Climatización piscinas AGRÍCOLA Invernaderos Calentamiento agua Secaderos

9 ENERGÍA SOLAR TÉRMICA INSTALACIÓN: Según la forma de aprovechamiento del sistema, podemos distinguir dos tipos de instalaciones o sistemas de uso doméstico: Sistemas pasivos. Sistemas activos.

10 ENERGÍA SOLAR TÉRMICA SISTEMAS PASIVOS Acristalamientos (retiene el calor por efecto invernadero) Estructuras protectoras (aleros, persianas) Uso eficaz sistemas ventilación. Adecuada orientación del edificio.

11 ENERGÍA SOLAR TÉRMICA SISTEMAS ACTIVOS Consisten en dispositivos creados por el hombre para captar la radiación solar: Baja temperatura Media temperatura Alta temperatura

12 ENERGÍA SOLAR TÉRMICA SISTEMAS ACTIVOS DE BAJA TEMPERATURA Se componen de: Sistemas de captación, cuya misión es captar la radiación solar incidente. Es lo que conocemos como paneles solares. Sistema de acumulación, consistente en un depósito para el agua caliente. Sistema energético de apoyo que garantiza el servicio de la instalación durante los períodos en que la radiación solar es insuficiente.

13 ENERGÍA SOLAR TÉRMICA SISTEMAS ACTIVOS DE BAJA TEMPERATURA

14 ENERGÍA SOLAR TÉRMICA SISTEMAS ACTIVOS DE BAJA TEMPERATURA FUNCIONAMIENTO: Se basa en el efecto invernadero. La radiación solar que llega a la cubierta transparente es parcialmente reflejada y absorbida, mientras que el resto atraviesa la cubierta, incidiendo sobre la capa absorbente. La mayor parte de la radiación incidente se convierte en calor, incrementando la temperatura de la placa. El calor se transmite desde la placa al fluido que circula por los conductos incorporados a la placa, transportándose la energía captada al depósito de acumulación, o directamente al lugar de consumo. El sistema es capaz de calentar fluidos hasta 82ºC y obtener entre un 40 y un 80% de eficiencia.

15 ENERGÍA SOLAR TÉRMICA SISTEMAS ACTIVOS DE MEDIA TEMPERATURA Se utilizan dos tipos de dispositivos de captación de la radiación: Colectores de vacío: La superficie de captación está formada por tubos por cuyo interior circula el fluido. Los tubos se encuentran en el interior de una cubierta transparente, realizándose el vacío en el espacio entre ambos. Se reducen así las pérdidas del colector hacia el exterior, pudiéndose alcanzar temperaturas del orden de 120ºC. Colectores de concentración: Utilizan dispositivos para concentrar la radiación solar en una superficie reducida. Los dispositivos pueden consistir en lentes o espejos.

16 ENERGÍA SOLAR TÉRMICA SISTEMAS ACTIVOS DE ALTA TEMPERATURA Aplicación: centrales termosolares para la generación de energía eléctrica. En las centrales termosolares, un elevado número de espejos de gran tamaño, denominados heliostatos, dirige la radiación solar a un receptor situado en el extremo de una torre, donde se calienta a temperatura muy elevada un fluido que produce vapor. El vapor producido se convierte en una turbina en energía mecánica, que se transforma a continuación en energía eléctrica en el alternador. Ejemplo: central de Tabernas en Almería.

17 ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA Consiste en la conversión directa de la energía solar en electricidad mediante células solares o celdas fotovoltaicas. Una célula solar o celda fotovoltaica es un dispositivo que convierte la luz solar en energía eléctrica, al transformar fotones de luz en un movimiento de electrones que da lugar a este tipo de energía.

18 ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA Las células pueden fabricarse de diferentes formas y tamaños y en distintos materiales. Lo más usual es fabricarlas en silicio.

19 ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA APLICACIONES: Producción de electricidad en zonas geográficas aisladas donde no llega la red eléctrica, por ejemplo, en islas, zonas rurales, casas de campo Estaciones fotovoltaicas conectadas a las redes de distribución.

20 ENERGÍA SOLAR VENTAJAS Energía inagotable a escala humana. Bajo impacto ambiental. Uso en zonas asiladas Barata y de calidad Bajo coste de mantenimiento DESVENTAJAS Muy intermitente. Tecnologías de aprovechamiento cara Rendimiento energético bajo Baterías muy contaminantes Impacto visual