Fuentes de energía renovables: energía solar

AutorNoboru Takeuchi
Páginas33-58
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Capítulo II
Fuentes de energía
renovables: energía solar
El sol es una esfera enorme de gas caliente que
brilla en el centro de nuestro sistema solar; nos
proporciona luz, calor y energía. Gracias al sol,
existe vida en la tierra.
La temperatura del sol es de unos 5,500 °C
en la superficie y más de 15.5 millones de grados
centígrados en el centro. Su masa está formada
por hidrógeno y helio con un 72 y 26 por ciento
respectivamente. El resto de los elementos (siendo
el oxígeno, el carbono y el nitrógeno los siguien-
tes más abundantes) representan sólo un 2 por
ciento (NASA).
La energía del sol proviene de reacciones
de fusión nuclear que se producen en el interior de
su núcleo. En una reacción de fu sión típica, dos
núcleos atómicos de hidrógeno se unen, creando
un nuevo núcleo de helio. La fusión produce la
energía mediante la conversión de la materia en
energía. Esto ha estado sucediendo por cerca de
4,500 millones de años y se ha utilizado casi la
mitad del hidrógeno en su núcleo. El sol conti-
nuará ardiendo a través del hidrógeno por otros
5 mil millones de años, y el helio se convertirá en
su principal combustible.
La mayor parte de la energía emitida por el
sol es en forma de luz visible y una forma de ra-
diación conocida como rayos infrarrojos, que
sentimos como calor. El sol también emite radia-
ción de partículas, compuesta principalmente de
protones y electrones.
La cantidad de energía que llega del sol es muy
abundante y se calcula que cada hora la tierra
recibe suficiente como para satisfacer las necesi-
dades energéticas globales para todo un año. Esta
fuente se podría aprovechar de muchas maneras,
por ejemplo, para producir energía térmica con
Noboru Takeuchi
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calentadores, o para obtener energía eléctrica
usando celdas fotovoltaicas.
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
Una de las formas más directas de usar la ener-
gía del sol, es como energía calorífica, la cual se
puede usar para calentar el interior de los hoga-
res y edificios, así como el agua que se consume
en ellos. Los sistemas de calefacción solar pue-
den ser clasificados como pasivos o activos (EIA).
En la calefacción pasiva, la energía solar es ad-
sorbida directamente en la casa o edificio para
reducir el consumo de energía para calentar
los espacios habitacionales. En general, ningún
equipo mecánico, como bombas o ventiladores,
es necesario. Requieren de un colector, el cual
generalmente es parte integral de la edifica-
ción. Los invernaderos son un ejemplo de cale-
facción solar pasiva.
Los sistemas activos de calefacción requieren
de un colector para recoger la radiación solar y
calentar el aire o algún líquido. Se usan ventila-
dores o bombas para circular el aire caliente o el
líquido que absorbe el calor. Los sistemas activos
muchas veces incluyen algún tipo de sistema de
almacenamiento de energía (EIA-collectors).
Colectores de energía solar
Dependiendo de la temperatura que se necesite
alcanzar, se tienen diferentes tipos de colectores.
En los de baja tempe ratura, el área del colector
que intercepta la radiación es la misma que el
área de absorción de la radiación (EIA-collectors).
Los colectores solares planos normalmente no
llegan a temperaturas superiores a los 60 °C y a
menudo se utilizan para la calefacción de edifi-
cios. En general están formados por una super-
ficie metálica que lleva adherida una tubería, es-
tando todo el conjunto revestido de pintura negra
(que en el caso ideal no refleja la luz incidente).
Por las tuberías circula agua que es calentada por
la radiación solar. Para evitar las pérdidas de ca-
lor, se coloca una cubierta transpa rente de vidrio
entre la superficie de absorción y el medio am-
biente. En su parte pos te rior se tiene un soporte
hecho de material térmicamente aislante.
La eficiencia de un colector solar de baja
temperatura depende en gran medida de las

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