Diferencia entre revisiones de «Energía solar»

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Revisión del 20:08 21 abr 2009

La energía solar es la energía obtenida 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. A esta potencia se la conoce como irradiancia.

La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas las direcciones.

La irradiancia directa normal (o perpendicular a los rayos solares) fuera de la atmósfera, recibe el nombre de constante solar y tiene un valor medio de 1354 W/m² (que corresponde a un valor máximo en el perihelio de 1395 W/m² y un valor mínimo en el afelio de 1308 W/m².)

Según los informes de Greenpeace, la fotovoltaica podrá suministrar electricidad a dos tercios de la población mundial en 2030.^{[cita requerida]}

Rendimiento

Los típicos de una célula fotovoltaica (aislada) de silicio policristalino oscilan alrededor del 10%. Para células de silicio monocristalino, los valores oscilan en el 15%. Los más altos se consiguen con los colectores solares térmicos a baja temperatura (que puede alcanzar el 70% de transferencia de energía solar a térmica).

También la energía solar termoeléctrica de baja temperatura, con el sistema de nuevo desarrollo, ronda el 50% en sus primeras versiones. Tiene la ventaja que puede funcionar 24 horas al día a base de agua caliente almacenada durante las horas de sol.

A continuación, el sistema de discos Stirling (30-40%). Como ventaja añadida, el calor residual puede ser reaprovechado por cogeneración.

Los paneles solares fotovoltaicos tienen, como hemos visto, un rendimiento en torno al 15 % y no producen calor que se pueda reaprovechar -aunque hay líneas de investigación sobre paneles híbridos que permiten generar energía eléctrica y térmica simultáneamente. Sin embargo, son muy apropiados para instalaciones sencillas en azoteas y de autoabastecimiento -proyectos de electrificación rural en zonas que no cuentan con red eléctrica-, aunque su precio es todavía alto. Para incentivar el desarrollo de la tecnología con miras a alcanzar la paridad -igualar el precio de obtención de la al de otras fuentes más económicas en la actualidad-, existen primas a la producción, que garantizan un precio fijo de compra por parte de la red eléctrica. En el caso de Alemania, Italia o España.

También se estudia obtener energía de la fotosíntesis de algas y plantas, con un rendimiento del 3%.

Según el 21º Estudio del World Energy Council, para el año 2100 el 70% de la energía consumida será de origen solar.

Tecnología y usos 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:
- Renovable: biomasa, energía eólica.^[1]
- Fósil.
Energía eólico solar: Funciona con el aire calentado por el sol, que sube por una chimenea donde están los generadores.

Otros usos de la energía solar y ejemplos más prácticos de sus aplicaciones:

Huerta solar
Central térmica solar, como:
- 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
- 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
Destilación.
Evaporación.
Fotosíntesis.
Secado.
Arquitectura sostenible.
Cubierta Solar.
Acondicionamiento y ahorro de energía en edificaciones.
- Calentamiento de agua.
- Calefacción doméstica.
- Iluminación.
- Refrigeración.
- Aire acondicionado.
- Energía para pequeños electrodomésticos.

Centros de investigación en Energía Solar

Véase también

Energía solar espacial
ISES - Asociación Internacional de Energía Solar
ASADES - Asociación Argentina de Energías Renovables y Ambiente
ANES - Asociación Nacional de Energía Solar de México
Constante solar
Energía alternativa
Energías renovables en Alemania
Protocolo de Kioto
Radiación solar
Refrigeración por absorción solar
Suelo radiante
Captador solar
Calentador solar
Cocina solar
Energía solar en España
Frío solar

Referencias

↑ http://www.energias-renovables.com/paginas/Contenidosecciones.asp?Id=15244

Enlaces externos

Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre energía solar.
Solarweb, portal de energía solar
Laboratorio Solar de la Universidad de Vigo.
International Solar Energy Society.
Proyectos de energía solar en todo el mundo
Energía solar en La Generación del Sol
Energía Solar, Información e imágenes sobre Energía Solar

[1] ttp://www.energias-renovables.com/paginas/Contenidosecciones.asp?Id=15244

[1]

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 La '''energía solar''' es la [[energía (tecnología)|energía]] obtenida 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 outñuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuubñosrfffffffffffeeeeeeeeeeeeeeeeeeee53i<nowiki>ukg[http://www.facebook.com]</nowiki>** [[Combustible fósil|Fósil]].
+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 [[energía renovable|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 [[Vatio|W]]/[[metro cuadrado|m²]] en la superficie terrestre. A esta potencia se la conoce como [[irradiancia]].
+La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas las direcciones.
+La irradiancia directa normal (o perpendicular a los rayos solares) fuera de la atmósfera, recibe el nombre de [[constante solar]] y tiene un valor medio de 1354 [[Vatio|W]]/[[metro cuadrado|m²]] (que corresponde a un valor máximo en el [[perihelio]] de 1395 [[Vatio|W]]/[[metro cuadrado|m²]] y un valor mínimo en el [[afelio]] de 1308 [[Vatio|W]]/[[metro cuadrado|m²]].)
+Según los informes de [[Greenpeace]], la fotovoltaica podrá suministrar electricidad a dos tercios de la población mundial en 2030.{{Añadir referencias}}
+== Rendimiento ==
+ {{referencias}}
+Los típicos de una célula fotovoltaica (aislada) de silicio policristalino oscilan alrededor del 10%. Para células de silicio monocristalino, los valores oscilan en el 15%. Los más altos se consiguen con los colectores solares térmicos a baja temperatura (que puede alcanzar el 70% de transferencia de energía solar a térmica).
+También la energía solar termoeléctrica de baja temperatura, con el sistema de nuevo desarrollo, ronda el 50% en sus primeras versiones. Tiene la ventaja que puede funcionar 24 horas al día a base de agua caliente almacenada durante las horas de sol.
+A continuación, el sistema de [[motor Stirling|discos Stirling]] (30-40%). Como ventaja añadida, el calor residual puede ser reaprovechado por [[cogeneración]].
+Los [[panel solar|paneles solares fotovoltaicos]] tienen, como hemos visto, un rendimiento en torno al 15 % y no producen calor que se pueda reaprovechar -aunque hay líneas de investigación sobre paneles híbridos que permiten generar energía eléctrica y térmica simultáneamente. Sin embargo, son muy apropiados para instalaciones sencillas en azoteas y de [[autoabastecimiento]] -proyectos de electrificación rural en zonas que no cuentan con red eléctrica-, aunque su precio es todavía alto. Para incentivar el desarrollo de la tecnología con miras a alcanzar la paridad -igualar el precio de obtención de la al de otras fuentes más económicas en la actualidad-, existen primas a la producción, que garantizan un precio fijo de compra por parte de la red eléctrica. En el [[Energías renovables en Alemania|caso de Alemania]], Italia o España.
+También se estudia obtener energía de la [[fotosíntesis]] de [[alga]]s y [[planta]]s, con un rendimiento del 3%.
+Según el 21º Estudio del [[World Energy Council]], para el año 2100 el 70% de la energía consumida será de origen solar.
+== Tecnología y usos de la energía solar ==
+[[Archivo:Helios in flight.jpg|thumb|150px]]
+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:
+** [[Energía renovable|Renovable]]: [[biomasa]], [[energía eólica]].<ref>http://www.energias-renovables.com/paginas/Contenidosecciones.asp?Id=15244 </ref>
+** [[Combustible fósil|Fósil]].
 *[[Energía eólico solar]]: Funciona con el aire calentado por el sol, que sube por una chimenea donde están los generadores.
 [[Archivo:Solar land area.png|thumb|350px|La instalación de centrales de energía solar en la zonas marcadas en el mapa podría proveer algo más que la energía actualmente consumida en el mundo (asumiendo una eficiencia de conversión energética del 8%), incluyendo la proveniente de [[calor]], [[energía eléctrica]], [[combustible fósil|combustibles fósiles]], etcétera. Los colores indican la [[radiación solar]] promedio entre [[1991]] y [[1993]] (tres años, calculada sobre la base de 24 horas por día y considerando la nubosidad observada mediante satélites).]]