Aprovechamiento Solar

Publicado Revista Electrogremio Nº 162 - Junio 2003

APROVECHAMIENTO DE LA ENERGIA SOLAR
Ing. Nestor Quadri
¿Por qué la energía solar no es todavía ampliamente utilizada ni aún en las aplicaciones
en las que ya se ha probado fehacientemente su eficacia?
¿Cuales son las circunstancias que rodean su incipiente desarrollo y los obstáculos que
se encuentran para lograr una política energéticasustentable?

La disponibilidad de energía en el mundo se ha convertido en un problema
crucial, dado que la gran mayoría de los países, tanto los en vías de desarrollo
como los industrializados, se ven afectados por las crecientes demandas
requeridas para satisfacer sus metas económicas y sociales.
A partir de los últimos años, se ha reconocido como inevitable que la oferta de
energía debe sufrir unatransición desde su actual dependencia de los
hidrocarburos hacia aplicaciones energéticas más diversificadas, lo que
implica el aprovechamiento de la variedad de fuentes de energía renovables
que se disponen.
El sol es una fuente inagotable de recursos para el hombre, es limpia,
abundante y está disponible en la mayor parte de la superficie terrestre y puede
por lo tanto, liberarlo de los problemasambientales generados por los
combustibles convencionales como el petróleo y de otras alternativas
energéticas como las centrales nucleares. Sin embargo, a pesar de los
avances tecnológicos de las últimas décadas el aprovechamiento de esta
opción ha sido insignificante, comparándolo con el consumo global de energía
en el mundo.
Los problemas técnicos que se plantean para el aprovechamiento de laenergía
solar son los siguientes:
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Gran dispersión de la energía solar sobre la superficie de la tierra
Carácter incontrolable y variable en el tiempo de la intensidad de radiación solar.

La radiación solar que recibe una superficie horizontal es del orden de 1 kW/m 2
al mediodía, variando según la latitud del lugar, nubosidad, humedad y otros
factores, pero su principal problema es suintermitencia y en invierno que es
generalmente cuando más se necesita, es menor, de modo que en la mayoría
de los casos la disponibilidad no coincide con la demanda. Por ello, se requiere
el almacenamiento para un tiempo de autonomía determinado y además, en
caso de superarse el mismo, contar como seguridad con el apoyo de sistemas
de respaldo o fuentes suplementarias de energía.
Por ello, para elaprovechamiento destinado a la aplicación de la energía solar
es necesario realizar los siguientes procesos:
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Captación y concentración de la energía solar
Transformación para su utilización

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Almacenamiento para satisfacer uniformemente la demanda con un tiempo de autonomía
establecido.
Fuente energética suplementaria disponible si se supera el tiempo de autonomía
Transporte de la energíaalmacenada, para su utilización en los puntos de consumo

De esa manera, para lograr una solución técnica que optimice las inversiones a
realizar, en cada caso particular es necesario analizar detenidamente cual es el
tiempo de autonomía adecuado para la instalación, teniendo en cuenta que
cuanto mayor es la capacidad de almacenamiento, menor es el tamaño de las
fuentes energéticas de apoyo oeventualmente pueden no ser necesarias.
Una de las utilizaciones más desarrollada es en forma de energía térmica para
el calentamiento del agua de consumo domiciliario, mediante colectores solares
planos que convierten en calor entre un 40% y un 60% de la energía recibida,
compuesto por tubos por los que circula el agua. Para conseguir captar el calor
solar, todo el conjunto se instala en una caja, conun vidrio transparente en la
cara superior para aprovechar el efecto invernadero y un aislamiento en la
inferior, para disminuir las pérdidas de energía hacia el exterior, de acuerdo a lo
indicado en la figura 1.

Fig. 1 Detalle de colector solar plano

El agua caliente se almacena en un tanque para su utilización domiciliaria,
fabricándose diseños de termotanques solares del tipo compacto...