Energia solar
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Universidad Autónoma de Coahuila Escuela de Sistemas “Prof. Marcial Ruiz Vargas” Investigación “Energía Solar” M.A. Juan Carlos López Sarmiento Ing. En sistemas computacionales 6to. Semestre Abdiel Enrique Zárate Pavón Ciudad Acuña, Coahuila Noviembre 2010
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Universidad Autónoma de Coahuila
Escuela de Sistemas “Prof. Marcial Ruiz Vargas”
Investigación “Energía Solar”
M.A. Juan Carlos López Sarmiento
Ing. En sistemas computacionales
6to. Semestre
Abdiel Enrique Zárate Pavón
Ciudad Acuña, Coahuila Noviembre 2010
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Índice
Introducción
1. ¿Qué es la energía solar?........................................................................2
1.1 Clasificación de la energía solar……………………………………….3
1.2 Aplicaciones de la energía solar……………………………………….4
1.3 Razones por las cuales utilizar la energía solar……………………...8
1.4 La energía solar en la casa……………………………………………..9
2. Aspectos económicos……………………………………………………….11
2.1 ¿Es en verdad una alternativa?........................................................12
Conclusiones……………………………………………………………………13
Anexos…………………………………………………………………………..14
Bibliografía……………………………………………………………………....15
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1. ¿Qué es la energía solar?
La energía solar es se obtiene mediante la captación de la luz y el calor
emitidos por el Sol.
La radiación solar que alcanza la tierra puede aprovecharse por medio del calor
que produce, como también a través de la absorción de la radiación, por
ejemplo en dispositivos ópticos o de otro tipo. Es una de las llamadas energías
renovables, particularmente del grupo no contaminante, conocido como energía
limpia o energía verde.
La potencia de la radiación varía según el momento del día, las condiciones
atmosféricas que la amortiguan y la latitud. Se puede asumir que en buenas
condiciones de irradiación el valor es de aproximadamente 1000 W/m² en la
superficie terrestre.
(María Florencia Martinetti, http://www.monografias.com/trabajos/fuentesener/fuentesener.shtml)
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1.1 Clasificación de la energía solar
Clasificación por tecnologías y su correspondiente uso más general:
Energía solar pasiva: Aprovecha el calor del sol sin necesidad de
mecanismos o sistemas mecánicos.
Energía solar térmica: Para producir agua caliente de baja temperatura
para uso sanitario y calefacción.
Energía solar fotovoltaica: Para producir electricidad mediante placas de
semiconductores que se alteran con la radiación solar.
Energía solar termoeléctrica: Para producir electricidad con un ciclo
termodinámico convencional a partir de un fluido calentado a alta
temperatura (aceite térmico)
Energía solar híbrida: Combina la energía solar con otra energía. Según
la energía con la que se combine es una hibridación:
o Renovable: biomasa, energía eólica.1
o Fósil.
Energía eólico solar: Funciona con el aire calentado por el sol, que sube
por una chimenea donde están los generadores.
(http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar)
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1.2 Usos de la energía solar
Huerta solar: Son los campos en los que existen instalaciones
fotovoltaicas.
Central térmica solar, como:
o la que está en funcionamiento desde el año 2007 en Sanlúcar la
Mayor (Sevilla), de 11 MWh de potencia que entregará un total de
24 GWh al año.
o y la de Llanos de Calahorra, cerca de Guadix, de 50 MWh de
potencia. En proyecto Andasol I y II.
Potabilización de agua.
Cocina solar: Son artefactos que permiten cocinar alimentos usando el
sol como fuente de energía. Existen dos tipos de de cocinas solares:
De concentración. Se basan en concentración de la radiación solar en un
punto, típicamente a través de un reflector parabólico. En dicho punto se coloca
la olla que cocinará los alimentos. Generan altas temperaturas y permiten freír
alimentos o hervir agua. Son particularmente peligrosas al usuario si no se
tiene cuidado.
Horno o caja. El horno o caja solar es una caja térmicamente aislada,
diseñada para capturar la energía solar y mantener caliente su interior. Los
materiales generalmente son de baja conducción de calor, lo que reduce el
riesgo de quemaduras a los usuarios y evita la posibilidad de incendio tanto de
la cocina como en el lugar en el que se utiliza. Además los alimentos no se
queman ni se pasan conservando así su sabor y valor nutritivo.
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Destilación:
El destilador de caseta
El destilador solar de caseta es el más conocido y difundido en el mundo y
consiste en una caseta de material semitransparente, generalmente vidrio, que
se coloca sobre una poceta o bandeja que contiene agua a destilar. Por la
forma de la caseta y la forma en que ésta atrapa el calor, proveniente de la
energía solar, les ha valido el nombre de “destiladores de invernaderos” o Solar
Still en inglés.
El destilador de poceta
El destilador de poceta o bandeja se caracteriza por su sencillez y su facilidad
de construcción y está formado por una poceta hecha generalmente con
materiales de la construcción (ladrillos o bloques, piedra de arena), angulares
de acero y láminas de vidrios. Su construcción es la más sencilla de todas y
debe ser in situ, realizada principalmente por un albañil. Se recomienda su uso
en instalaciones relativamente grandes hechas con recursos propios.
Destilador de cascada
El destilador de cascada toma su nombre porque al llenarse o al limpiarse, el
agua corre en forma de cascada, no así en su funcionamiento normal, cuando
el agua contenida en el destilador permanece prácticamente estática.
La purificación de fluidos específicamente la desalación o destilación de agua,
utilizando como fuente energética la radiación solar, es una técnica ya
desarrollada con grandes ventajas económicas, sobre todo por el ahorro de
electricidad o petróleo, así como la calidad del agua obtenida. Las experiencias
acumuladas son contundentes en demostrar que la destilación solar del agua
de mar o salobre es una opción tecnológica y económicamente factible.
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Los destiladores solares pueden ser construidos de muchas formas y con
diferentes materiales, así como pueden ser destinados a diferentes usos.
Pueden ser fijos o portátiles, perennes o transitorios. Pueden ser construidos
masivamente en industrias, o uno por uno in situ e incluso pueden ser de
construcción casera.
Secado.
Arquitectura sostenible:
Es un modo de concebir el diseño arquitectónico buscando aprovechar los
recursos naturales de tal modo que minimicen el impacto ambiental de las
construcciones sobre el ambiente natural y sobre los habitantes.
La arquitectura sustentable intenta reducir al mínimo las consecuencias
negativas para el medio ambiente de edificios; realzando eficacia y moderación
en el uso de materiales de construcción, del consumo de energía, del espacio
construido manteniendo el confort higrotérmico.
Para conseguir esto se debe construir considerando las condiciones climáticas
del lugar, utilizando materiales de bajo contenido energético, minimizando el
uso de materiales de alto contenido energético, reduciendo al mínimo la
demanda de energía (calefacción, refrigeración, iluminación, equipamiento,
otros) y la que se necesite para hacer funcionar el edificio, obtenerla de fuentes
renovables.
Cubierta Solar: Una cubierta solar es una estructura de paneles
solares que se coloca sobre una cubierta, como la techumbre de un
edificio, el tejado de un porche o, incluso, una pérgola.
Una cubierta solar puede aprovechar cualquier tipo de tecnología y usos de la
energía solar, ya sea energía solar térmica o fotovoltaica.
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Acondicionamiento y ahorro de energía en edificaciones.
o Calentamiento de agua.
o Calefacción doméstica.
o Iluminación.
o Refrigeración.
o Aire acondicionado.
o Energía para pequeños electrodomésticos.
(http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar)
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1.3 Razones por las cuales utilizar la energía solar
Una fuente de energía alternativa, es considerada de esta manera ya que
puede suplir de forma total o parcial a las fuentes energéticas que se usan en
la actualidad. Éstas son conocidas como “FUENTES DE ENERGIA
RENOVABLE” puesto que utilizan métodos renovables de generación, como la
fuerza de la caída del agua, el calor y la radiación del sol, la fuerza generada
por el viento, el calor que se genera al quemar desechos orgánicos, y un sinfín
de alternativas de generación.
El sol genera la suficiente energía para alimentar un hogar promedio durante
un año. Es recomendable utilizar la electricidad solar, ya que preserva los
combustibles fósiles como el petróleo, gas natural, el carbón entre otros.
Otro de los buenos motivos por la cual utilizar la electricidad solar, es que en
caso de que haya un corte en el suministro de energía eléctrica, se tiene
disponible una fuente alternativa, ya que se puede acumular en bancos de
baterías.
La electricidad solar puede ser una muy buena alternativa a las fuentes de
energía tradicionales considerando el precio actual de la electricidad, las
ayudas y otras ventajas. La fiabilidad y durabilidad de las instalaciones
fotovoltaicas son excepcionales, una instalación fotovoltaica típica puede durar
30 años con un mantenimiento mínimo.
(http://www.genersys.com.mx/Por-que-usar-energia-solar/,
http://saecsaenergiasolar.com/catalogo1/plantas/)
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1.4 Energía solar en el hogar
En los últimos años la creación de casas ecológicas en países europeos y de
norte América ha promovido el uso de la energía solar, que ha sido de gran
beneficio para sus habitantes al disminuir los costos de vivienda y por ser
limpia, inagotable y gratuita.
La energía solar puede ser empleada de dos maneras: para producir energía
térmica, que permite tener calefacción y agua caliente, y para producir energía
fotovoltaica que permite convertir la radiación solar en electricidad. La manera
de poder absorber la energía es a través de los paneles solares o módulos
fotovoltaicos, que se pueden colocar en lugares como la azotea, jardines o
patios.
Se estima que un panel de 100 centímetros cuadrados produce normalmente
un watio de electricidad. Sin embargo, en los últimos años se han desarrollado
nuevos dispositivos de paneles solares que pueden producir hasta 1500 watios,
reduciendo así más los costos por electricidad.
Los beneficios son innumerables: agua potable, calentamiento de agua,
cocinas con energía solar, hornos solares, sistema de secado, refrigeración,
entre otros más.
En el video mostrado en la dirección URL, el autor muestra los elementos, así
como la forma correcta de instalar una planta solar hogareña. Los dispositivos
que se requieren son:
Panel Solar o fotovoltaico: Son los que se encargan de transformar la luz
solar en energía.
Banco de baterías: Es donde se almacena la energía generada no
consumida. La energía acumulada se utiliza durante la noche o días
nublados.
Regulador de tensión: Es el dispositivo electrónico que evita que el
banco de baterías se sobrecargue o descargue, de esta manera,
aumentando su vida útil.
Inversor de 12 V C.D. a 110/220 V C.A.
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Se deberán conectar de la siguiente manera:
Los paneles solares se instalan mirando hacia el norte, con una inclinación de
45 grados. Estos se deben conectar en serie, y van todos unidos hacia el
regulador de carga. El regulador es conectado al banco de baterías, las cuales
también deben de conectarse en serie. De las baterías se obtiene la energía
para el consumo, realizando una división, tratando de tener la mayor cantidad
de aparatos electrónicos de 12 V C.D., y si no es así conectar el inversor de 12
V C.D. a 110/220 V C.A. para todos los aparatos eléctricos que necesiten este
tipo de voltaje.
(http://www.youtube.com/watch?v=ioILVy2Q8OQ&eurl=http%3A%2F%2Fvideo%2Egoogle%2Ecom%2Fvi
deosearch%3Fhl%3Des%26q%3Denergia%2Bsolar%26um%3D1%26ie%3DUTF%2D8%26ei%3DMRDH
SeifD4G0sAPhpNjbBg%26saiurl%3Dhttp%3A%2F%2Fi2%2Eytimg%2Ecom%2Fvi%2FioILVy2Q8OQ%2F
hqdefault%2Ejpg&feature=player_embedded,
http://buscandovivienda.com/blog/uncategorized/el-uso-de-la-energia-solar-en-los-hogares/)
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2. Aspectos económicos
Realmente es un difícil comprar e instalar un sistema energía solar. Tienen un
precio elevado pues no son dispositivos que se fabriquen constantemente, sin
embargo, es realmente costeable ya que el gasto de la energía eléctrica y
consumo de gas serán menos si se contara con una instalación de electricidad
solar, además de la gran satisfacción saber que no se están generando
agentes contaminantes que contribuyan al calentamiento global.
(http://saecsaenergiasolar.com/catalogo1/plantas/,
http://www.energy-spain.com/energia-solar/energia-solar-fotovoltaica,
http://buscandovivienda.com/blog/uncategorized/el-uso-de-la-energia-solar-en-los-hogares/
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2.1 ¿Es verdad una alternativa?
El cambio climático no es una ficción. Es una realidad que se está gestando a
cada momento debido al patrón de consumo energético que privilegia los
combustibles fósiles (petróleo, carbón y gas), en vez de recurrir a las energías
renovables.
El actual modelo de consumo energético, basado en la quema de combustibles
fósiles, es insostenible por una razón básica (los yacimientos de esos
combustibles se están agotando) y una razón de fondo: ocasiona graves
trastornos ambientales, uno de los cuales comienza a tener severas
repercusiones en todo el planeta.
La intensa generación de bióxido de carbono (CO2) por la quema de
combustibles fósiles y la progresiva acumulación de este compuesto en la
atmósfera está perturbando los patrones climáticos. Científicos de todo el
mundo estiman que de mantenerse la actual tendencia, las alteraciones
climáticas se agravarán con catastróficas consecuencias.
El calentamiento global es un problema real y se están haciendo grandes
esfuerzos alrededor del mundo para retrasarlo. Uno de los mayores causantes
del calentamiento global es la intensa generación de bióxido de carbono (CO2)
por la quema de combustibles fósiles, generados por los aviones, automóviles,
hogares, así como tu caldera o boiler. La progresiva acumulación de este
compuesto en la atmósfera está perturbando los patrones climáticos.
Calentar tu alberca, encender la secadora, conducir tu automóvil requiere
energía, la cual debe venir de alguna fuente o combustible fósil. El problema es
que estos combustibles producen bióxido de carbono cuando se queman,
además de ser combustibles no renovables.
Los sistemas solares contribuyen al medio ambiente pues ya instalados se
quema una menor cantidad de combustible fósil y como resultado se dejan de
emitir toneladas de CO2 a la atmósfera.
(http://www.genersys.com.mx/Por-que-usar-energia-solar/)
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Conclusiones
A lo largo del trabajo de investigación, se pueden apreciar las diversas razones
por las cual es recomendable utilizar la energía solar, puesto que en el mundo
se empiezan a sentir las consecuencias que ha generado el calentamiento
global.
Es necesario pensar en alguna energía alternativa para combatir la crisis de
energéticos fósiles, puesto que estos no son renovables, y generan demasiada
contaminación.
La energía solar es una de las mejores alternativas por su eficiencia, su fácil
transformación, entre otras.
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Anexos
Huerta Solar, una de las formas de aprovechar la energía solar.
Forma de Conectar los elementos para una instalación solar casera.
Aplicación de la energía solar en casas.
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6. Bibliografía
ENERGIA SOLAR EN MEXICO
http://saecsaenergiasolar.com/catalogo1/plantas/
CONCEPTOS BASICOS
http://www.monografias.com/trabajos/fuentesener/fuentesener.shtml
CONEXIÓN DE PANELES SOLARES HOGAREÑOS
http://www.youtube.com/watch?v=ioILVy2Q8OQ&eurl=http%3A%2F%2Fvideo
%2Egoogle%2Ecom%2Fvideosearch%3Fhl%3Des%26q%3Denergia%2Bsolar
%26um%3D1%26ie%3DUTF%2D8%26ei%3DMRDHSeifD4G0sAPhpNjbBg%2
6saiurl%3Dhttp%3A%2F%2Fi2%2Eytimg%2Ecom%2Fvi%2FioILVy2Q8OQ%2F
hqdefault%2Ejpg&feature=player_embedded
http://www.energy-spain.com/energia-solar/energia-solar-fotovoltaica
http://buscandovivienda.com/blog/uncategorized/el-uso-de-la-energia-solar-en-
los-hogares/
http://www.genersys.com.mx/Por-que-usar-energia-solar/
