CENTRO EDUCATIVO

SAN PATRICIO DE IRLANDA

CIENCIAS NATURALES

Energa Solar

Coronel, Karina

Lpez, Sara

Oliveira, Ana Paula

Pavn, Nelson

Prez, Ral

Prof. Teresa Duarte

Santa Rosa del Aguaray Paraguay

2015

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NDICE

INTRODUCCIN 3

MARCO TERICO

1 Concepto 4

2 Importancia de la energa solar. 4

3 Ventajas. 4

4 Desventajas. 5

5 Breve resea sobre la energa solar 5

6 Utilidades 6

7 Funcionamiento 6

8 Los mdulos fotovoltaicos. 7

9 Tipos de instalacin. 7

9.1 Instalacin en los tejados de viviendas. 7

9.2 Instalacin en grandes superficies. 8

9.3 Instalacin en grandes edificios. 9

10 Mtodo para almacenar energa solar trmica. 9

CONCLUSIN.. 12

BIBLIOGRAFA.. 13

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INTRODUCCIN

El Sol, fuente de vida y origen de las dems formas de energa que el hombre ha

utilizado desde los albores de la Historia, puede satisfacer todas nuestras

necesidades, si aprendemos cmo aprovechar de forma racional la luz que

continuamente derrama sobre el planeta.

Durante el presente ao, el Sol arrojar sobre la Tierra cuatro mil veces ms

energa que la que vamos a consumir. Esta energa puede aprovecharse

directamente, o bien ser convertida en otras formas tiles como, por ejemplo, en

electricidad utilizando paneles solares (fotovoltaicos) que convierte los rayos

solares en electricidad.

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MARCO TERICO

1. Concepto

La energa solar es la energa producida por el sol y que es convertida a energa

til por el ser humano, ya sea para calentar algo o producir electricidad (como sus

principales aplicaciones).

Cada ao el sol arroja 4 mil veces ms energa que la que consumimos, por lo que

su potencial es prcticamente ilimitado.

La intensidad de energa disponible en un punto determinado de la tierra depende,

del da del ao, de la hora y de la latitud. Adems, la cantidad de energa que

puede recogerse depende de la orientacin del dispositivo receptor.

Actualmente es una de las energas renovables ms desarrolladas y usadas en todo

el mundo.

2. Importancia de la energa solar

La Energa solar es la que llega a la Tierra en forma de radiacin electromagntica

(luz, calor y rayos ultravioleta principalmente) procedente del Sol, donde ha sido

generada por un proceso de fusin nuclear. El aprovechamiento de la energa solar

se puede realizar de dos formas: por conversin trmica de alta temperatura

(sistema fototrmico) y por conversin fotovoltaica (sistema fotovoltaico).

La conversin trmica de alta temperatura consiste en transformar la energa solar

en energa trmica almacenada en un fluido. Para calentar el lquido se emplean

unos dispositivos llamados colectores.

La conversin fotovoltaica consiste en la transformacin directa de la energa

luminosa en energa elctrica. Se utilizan para ello unas placas solares formadas

por clulas fotovoltaicas (de silicio o de germanio).

3. Ventajas

Es una energa no contaminante y proporciona energa barata en pases no

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industrializados.

4. Desventajas

Es una fuente energtica intermitente, ya que depende del clima y del nmero de

horas de Sol al ao. Adems, su rendimiento energtico es bastante bajo.

5. Breve resea sobre la energa solar

La primera referencia histrica que se puede encontrar al uso de la energa solar se

encuentra en la antigua Grecia con Arqumedes. Durante la batalla de Siracusa en

el siglo III a.C. que enfrent a los romanos y los griegos, algunos escritos relatan

cmo Arqumedes utiliz unos espejos hexagonales hechos de bronce para reflejar

los rayos solares concentrndolos en la flota romana con el objetivo de destruirla.

Muchos siglos ms tarde, Leonardo da Vinci tambin pens en el uso del sol. En

el ao 1515 comenz uno de sus muchos proyectos, aunque este sera uno de los

que nunca llegara a acabar. Su idea era construir un concentrador de 6 kilmetros

de dimetro a base de espejos cncavos para la produccin de vapor y calor

industrial.

A mediados del siglo XVIII, Georges-Louis Leclerc, conde de Buffon, fascinado

por los relatos de la guerra de Siracusa y los espejos de Arqumedes, sigui

investigando en ese mismo campo. Para comenzar, utiliz 24 cristales de gafas

con los que se percat de que fcilmente poda conseguir un fuego a 20 metros de

distancia encendiendo un combustible mezcla de brea y polvo de carbn.

Entonces decidi construir un aparato ms ambicioso en el que uni 168 piezas de

cristal 15 de lado, desplazando su objetivo a 50 metros consiguiendo de nuevo su

objetivo. Tras ello, cre su concentrador de energa solar definitivo con 360 piezas

de cristal de 20 centmetros. Experimentando con ello se percat de que si

concentraba 120 de los cristales en un combustible a 6 metros de distancia, este

arda inmediatamente. A esa misma distancia, con 45 espejos poda fundir una

tinaja de arcilla y con 117 cristales poda fundir una viruta de plata.

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6. Utilidades

Esta energa renovable se usa principalmente para dos cosas, aunque no son las

nicas, primero para calentar cosas como comida o agua, conocida como energa

solar trmica, y la segunda para generar electricidad, conocida como energa solar

fotovoltaica.

Los principales aparatos que se usan en la energa solar trmica son los

calentadores de agua y las estufas solares.

Para generar la electricidad se usan las clulas solares, las cuales son el alma de lo

que se conoce como paneles solares, las cuales son las encargadas de

transformarla energa elctrica.

7. Funcionamiento

Las clulas fotovoltaicas se fabrican con semiconductores. Los semiconductores

son elementos que tienen una conductividad elctrica muy pequea, pero superior

a la de un aislante.

Los ms utilizados son los de silicio, este es un material muy abundante, de ah su

bajo costo.

Cuando los rayos del sol inciden sobre las clulas, la unin P N de los

semiconductores de ella junto con su metal conductor ayuda a producir energa.

En esta coyuntura, la unin PN son cargas positivas y negativas que ayudan a

producir corriente elctrica, debido a una diferencia de potencial que se crea

cuando se ilumina la clula.

Cuando se cortocircuita la clula (es decir, se unen las regiones P y N mediante un

conductor con resistencia nula) los electrones de la regin N se desplazan a travs

del conductor y se unen con los huecos de la regin P produciendo electricidad

gracias al flujo de electrones, esta corriente se mantendr mientras la clula est

iluminada.

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8. Los mdulos fotovoltaicos

Una clula solar produce 2w aproximadamente.

Los mdulos tienen entre 40 y 100 clulas conectadas todas entre ellas y al

conjunto de clulas solares se le denominan mdulo fotovoltaico.

Un mdulo est formado por:

Cubierta frontal

Encapsulante

Cubierta posterior

Marco

Conexiones

Clulas

9. Tipos de instalacin

Se puede instalar en tres tipos diferentes de superficie, que pueden ser en:

9.1.Instalacin en los tejados de viviendas

Se pueden apoyar los mdulos directamente en el techo si este es de tejas, si es

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una azotea se pueden poner previa instalacin de un soporte.

9.2.Instalacin en grandes superficies

Se utiliza grandes reas libres para instalar paneles solares, se pueden utilizar por

ejemplo aparcamientos, campos de ftbol.

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9.3.Instalacin en grandes edificios

Se instalan por ejemplo en la fachada de los edificios (que tengan una altura

considerable) para aprovechar la radiacin directa que reciben estos y

autoabastecerse de energa elctrica.

10. Mtodo para almacenar energa solar trmica

El reciente calentamiento global se convierte en un problema cada vez ms serio y

llega a tener una posibilidad de amenazar la supervivencia humana en el futuro.

La principal causa de ello es considerada el dixido de carbono (CO2) liberado a

la atmsfera a partir de los combustibles fsiles que han sido usados en gran

cantidad como fuente de energa en el siglo 20. Por consiguiente, se cree que no

se permitir el uso continuado de combustibles fsiles en un futuro prximo.

Por otro lado, el aumento de la demanda de energa con el rpido crecimiento en

los pases llamados en desarrollo tales como China, India y Brasil lleva al temor

de que el agotamiento de petrleo y gas natural, hasta ahora considerados

inextinguibles, por algunos, resulte una realidad.

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La energa solar es muy potente como energa alternativa, sin embargo, desde un

punto de vista de uso prctico, se ha considerado necesario resolver los problemas

de que la densidad de energa de la energa solar es baja y el almacenamiento y

transferencia de energa solar son difciles.

El almacenamiento de la energa elctrica a veces resulta un problema. El

desarrollo de una batera para almacenar energa elctrica es un tema principal

existente previamente y est siendo seguido en todo el mundo. Sin embargo,

incluso la batera de iones de litio ms avanzada no es satisfactoria con respecto al

almacenamiento de una gran cantidad de energa elctrica, y una batera en

particular para una gran cantidad de energa elctrica necesita ser desarrollada en

trminos de seguridad.

Tambin, en la central para obtener energa de potencia elctrica a partir de la

energa del sol, se requieren una unidad de almacenamiento trmico masivo, una

caldera auxiliar y similar, as como la batera, en caso de que la generacin de

energa resulte difcil debido al mal tiempo o similar, y esto constituye un enrome

coste de construccin.

Como se ha descrito antes, aunque se han realizado esfuerzos para convertir la

energa solar como la ltima energa sostenible en energa elctrica, hidrgeno o

similares como la energa secundaria actualmente en todo el mundo, hay grandes

problemas en el almacenamiento y transferencia de tal energa secundaria. A

menos que los problemas relativos al almacenamiento y transferencia de la

energa sean superados, la distribucin mundial as como su uso en un cuerpo

mvil tal como un vehculo, avin o barco sern muy difciles de alcanzar.

El mtodo para almacenar energa solar trmica comprende:

a) Adquirir energa solar trmica

b) Realizar una reaccin para producir hidrgeno a partir de agua usando una

parte de la energa solar trmica adquirida, por ejemplo como una parte de

una fuente de calor, una fuente de potencia motriz y/o una fuente de energa

elctrica, particularmente usando la energa directamente como una fuente de

calor o como una fuente de energa elctrica.

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c) Realizar una reaccin para sintetizar amonaco a partir del nitrgeno y del

hidrgeno obtenido en la operacin (b) usando otra parte de la energa solar

trmica adquirida, por ejemplo como una fuente de calor, una fuente de

potencia motriz y una fuente de energa elctrica, usando particularmente la

energa como una fuente de calor y/o una fuente de potencia motriz.

De acuerdo con este mtodo de almacenamiento de energa, el amonaco es

sintetizado usando energa solar trmica, de modo que la energa solar trmica

pueda ser almacenada en forma de energa qumica del amonaco.

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CONCLUSIN

La generacin de energa elctrica mediante el sistema Fotovoltaico constituye

una alternativa viable, la energa solar como vector energtico sostenible.

La energa solar es importante porque a travs de la electricidad fotovoltaica, nos

permite progresar materialmente, posibilitando la creacin de nuevas alternativas

de vida que apuesten por un mayor respeto al medio ambiente y que se orientan

hacia la autosuficiencia. Impidiendo la contaminacin producida por la quema de

combustibles fsiles, el aumento del cambio climtico, el efecto invernadero y

que seamos consumidores dependientes de los pases que poseen grandes reservas

de petrleo.

La intensidad de energa solar aprovechable en un punto determinado de la Tierra

depende, de forma complicada pero predecible, del da del ao, de la hora y de la

latitud. Adems, la cantidad de energa solar que puede recibir un dispositivo

receptor depende de la orientacin.

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BIBLIOGRAFA

Bradford, Travis (2006). Solar Revolution: The Economic Transformation

of the Global Energy Industry. MIT Press.

Kennedy, Danny (2012). Rooftop Revolution: How Solar Power Can Save

Our Economy-and Our Planet-from Dirty Energy. Berrett-Koehler

Publishers

Perlin, John (2013). Let It Shine: The 6,000-Year Story of Solar Energy.

New World Library.

wikipedia.org/wiki/Energa_solar