2. Energia Solar Termica

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  • Energa Solar Trmica

    Profesor: Javier Urquizo Guevara

    I Termino 2014-2015

  • Repaso Clase Anterior

    Energa es la capacidad para realizar un trabajo.

    Formas de energa: Mecnica, Trmica, Elctrica, Radiante, Quimica, Nuclear

    Se denomina energa primaria a los recursos naturales disponibles en forma directa o indirecta para su uso energtico sin necesidad de someterlos a un proceso de transformacin.

    Se denomina energa secundaria a los productos resultantes de las transformaciones o elaboracin de recursos energticos naturales

  • Repaso Clase Anterior Origen Fuente de Energa Aplicacin Ventajas Desventajas

    Solar

    Energa Solar Radiante, Elica, Hidroelctrica, Olas, Biomasa

    Generacin elctrica, sistemas termales, energa mecnica,

    transporte

    Renovable, Energa Solar

    directa es muy

    abundante

    Impacto Visual, Hidroelctrica y elica no disponible en todo lado, biomasa puede causar

    contaminacin, deforestacin

    Gravitacional Energa

    Mareomotriz Generacin elctrica,

    energa mecnica Renovable

    Pocos sitios disponibles, Impactos ambientales,

    Sitios econmicamente viables limitados

    Calor en el interior de la

    Tierra

    Energa Geotrmica

    Generacin elctrica, sistemas termales

    Muy Renovable

    Pocos sitios disponibles, impacto visual

    Combustibles fsiles

    Carbn, Gas, Petrleo

    Generacin elctrica, transporte, sistemas

    trmicos, energa mecnica

    Fuente de energa

    concentrada

    Productos contaminantes, reservas finitas, problemas polticos sobre su control

    Nuclear Uranio Generacin elctrica, transporte (militar)

    Fuente de energa sper concentrada

    Productos contaminantes, reservas finitas, problemas

    polticos, peligro de radiacin

  • Repaso Clase Anterior Energa Renovable: Es la 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. Sostenibilidad: Describe cmo los sistemas biolgicos se mantienen diversos y productivos con el transcurso del tiempo. Se refiere al equilibrio de una especie con los recursos de su entorno. Por extensin se aplica a la explotacin de un recurso por debajo del lmite de renovacin del mismo.

    Fuente: Wikipedia

  • Preguntas Clase Anterior

    Potencia instalada en Hidroelctricas en el mundo

    1. Three Gorges. China. 20300 MW

    2. Itaipu. Brazil, Paraguay. 14000 MW

    3. Guri. Venezuela 10200 MW

    4. Tucuri. Brazil. 8370 MW

    5. Grand Coulee. Estados Unidos. 6809 MW

    Fuente: http://en.wikipedia.org/wiki/Hydroelectricity

  • Preguntas Clase Anterior

    Proyectos Hidroelctricos en el Ecuador Coca Codo Sinclair. 1500 MW. 2016 Sopladora. 487 MW Minas San Francisco. 270 MW Toachi Pilatn. 253 MW Delsitanisagua. 115 MW Manduriacu. 60 MW Quijos. 50 MW Mazar Dudas. 20.82MW

    http://www.energia.gob.ec/

  • Investigacin clase anterior

    Siendo el vapor de agua el gas de efecto invernadero mas abundante con una contribucin de 36-72%, porque no fue incluido en el protocolo de Kioto?

    (Gases de efecto invernadero considerados: dixido de carbono (CO2); metano (CH4); xido nitroso (N2O); hidrofluorocarbonos (HFC); perfluorocarbonos (PFC); hexafluoruro de azufre (SF6))

  • Investigacin clase anterior

    Nombre del Gas Formula Quimica

    Contribucin al Efecto invernadero

    Tiempo en la Atmosfera (aos)

    Vapor de Agua H2O 36-72% 9 (dias)

    Dixido de Carbono CO2 9-26% 5-200

    Metano CH4 4-9% 12

    Oxido Nitroso N20 --- 114

    Perfluorocarbonos PFC --- >500000

    Hidrofluorocarbonos HFC --- 260

    Hexasulfuro de Azufre SF6 --- 16300

    Fuente: http://en.wikipedia.org/wiki/Greenhouse_gas http://www.ipcc.ch/ipccreports/tar/wg1/016.htm

  • Contenido

    Radiacin Solar

    Tipologa de Colectores solares

    Esquema bsico de la instalacin

    Calculo de una instalacin solar trmica

    Criterios de dimensionamiento y seleccin de equipos

    Integracin arquitectnica

    Aprovechamiento de la energa solar pasiva

  • Definicin de Energa Solar

    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, los ocanos y las plantas.

    Fuente: http://www.windows2universe.org

  • Generalidades del Sol

    El Sol es una estrella que se encuentra en el centro del Sistema Solar.

    Es una masa incandescente de plasma con un dimetro de aproximadamente 1,4 millones de kilmetros, una masa de 1,989 x 1030 kilogramos y un volumen de 1,412 x 1027 m3.

    Tiene un periodo de rotacin sobre su eje de 25 a 36 das, y su gravedad en la superficie es de 274 m/s2.

    Su temperatura superficial es 6.000C y en el centro es de 15 millones de grados centgrados.

    Fuente: http://didactalia.net

  • Generalidades del Sol

    El Sol representa el 99,86% del sistema solar, y es la fuente de calor y luz de todos los planetas, asteroides, meteoros, cometas y polvo, que orbitan alrededor de l.

    La distancia media del Sol a la Tierra es casi 149600.000 kilmetros, y su luz recorre esta distancia en 8 minutos y 30 segundos.

    Se form hace unos 4.650 millones de aos, y se calcula que desaparecer dentro de 5.000 millones de aos; es decir, su vida total estimada es de 10.000 millones de aos.

  • Generalidades del Sol

    Fuente: http://didactalia.net

  • Generalidades del Sol

    Est conformado principalmente por Hidrgeno (92,1%), Helio (7,8%) y otros elementos como el Oxgeno, Carbono, Nitrgeno, Nen, Hierro, Silicio, Magnesio y Azufre (0,1%).

    Debido a las altas temperaturas e intensas presiones se producen reacciones nucleares de fusin, provocando que 700 millones de toneladas de hidrgeno se conviertan en helio y 5 millones de toneladas de energa sean liberadas cada segundo.

  • Generalidades del Sol

    Est conformado principalmente por Hidrgeno (92,1%), Helio (7,8%) y otros elementos como el Oxgeno, Carbono, Nitrgeno, Nen, Hierro, Silicio, Magnesio y Azufre (0,1%).

    Debido a las altas temperaturas e intensas presiones se producen reacciones nucleares de fusin, provocando que 700 millones de toneladas de hidrgeno se conviertan en helio y 5 millones de toneladas de energa sean liberadas cada segundo.

    Al final de la vida del Sol (es decir, cuando se haya consumido todo el hidrgeno), los tomos de helio se fundirn dando lugar a elementos ms pesados, lo que causar que este astro aumente su volumen, alcance a la Tierra y la succione.

  • Estructura del Sol

    Ncleo: Aqu es donde se produce la fusin nuclear, debido a la elevada temperatura y presin extrema.

    Zona Radiactiva: Las partculas que transportan la energa (fotones), intentan llegar a la superficie, pero al ser continuamente absorbidas y reemitidas en otras direcciones tardan 1 milln de aos en escapar.

    Zona Convectiva: Las columnas de gas caliente ascienden hasta la superficie, se enfran y vuelven a descender (conveccin).

  • Estructura del Sol

    Fotsfera: Es una capa delgada de plasma de unos 300 kilmetros de espesor. Es la parte del Sol que se puede observar, de donde se irradia luz y calor al espacio. La temperatura est alrededor de 5.000C. En esta capa se presentan las manchas solares.

    Cromsfera: Slo puede ser observada durante los eclipses totales de Sol. Es de color rojizo, de densidad baja y gran temperatura (20.000C). Tienen lugar erupciones y destellos (nubes de hidrgeno luminosas y brillantes).

  • Estructura del Sol

    Corona: Es una capa de gran extensin, temperaturas altas (1 milln de grados centgrados), baja densidad y gigantescos campos magnticos. Al igual que la capa anterior, slo puede ser vista durante los eclipses solares totales. Se presentan las prominencias (enorme nubes de gases procedentes de las erupciones de la cromsfera).

  • Estructura del Sol

    Fuente: http://nereagonzalezcmc.blogspot.com

  • Radiacin Solar

    El flujo de energa que llega al planeta desde el Sol en forma de ondas electromagnticas de diferentes frecuencias recibe el nombre de Radiacin Solar.

    La intensidad de la radiacin solar que alcanza la parte exterior de la atmsfera de la Tierra se la conoce como Constante Solar (G), cuyo valor oscila entre 1.308 W/m2 hasta 1.395 W/m2, tomndose como valor promedio 1.367 W/m2. Sin embargo, despus de atravesar la atmsfera, la constante G tiene un valor de 1.100 W/m2. Se define tambin la Constante Solar como irradiancia espectral proveniente del sol que incide sobre la unidad de superficie expuesta perpendicularmente a los rayos solares fuera de la atmosfera terrestre.

  • Radiacin Solar

    Fuente: http://www.ambientum.com

  • Radiacion Solar

    Irradiancia Densidad de potencia instantnea de todo tipo de radiacin electromagntica, como la luz del sol. (W/m2)

    Irradiacin (Insolacin) Densidad de energa de todo tipo de radiacin electromagntica, como la luz del sol. (kWh/m2) Ambas dependen de la ubicacin, tiempo y condiciones climticas.

  • Radiacin Solar

    Radiacin Directa: Es aquella que llega directamente del Sol sin sufrir cambios en su direccin. Se caracteriza por proyectar una sombra definida de los objetos opacos que la interceptan.

    Radiacin Difusa: Una parte de la radiacin que atraviesa la atmsfera es reflejada o absorbida por las nubes, partculas de polvo atmosfrico, montaas, rboles, edificios, suelo, etc., provocando que la radiacin