Energia solar

ABSTRACT RESUMEN PRÓLOGO 1. MAPAS DE IRRADIACIÓN GLOBAL SOLAR EN LA REPÚBLICA MEXICANA 1.1 Introducción 1.2 Irradiación global diaria, promedio mensual 1.3 Irradiación difusa diaria y horaria, promedio mensual 1.4 Irradiación directa diaria y horaria, promedio mensual 1.5 Irradiancia directa en días despejados Mapas REFERENCIAS 2. DESARROLLO DE ESPEJOS PARA CONCENTRADORES SOLARES 2.1Introducción 2.2 Concentración solar y propiedades ópticas de espejos 2.2.1 Tipos de espejos 2.3 Sustratos de vidrio 2.3.1 Generalidades 2.3.2 Vidrios sílico-cálcico-sódicos 2.3.3 Ataque químico de la superficie del vidrio 2.3.4 Curvatura del sustrato de vidrio

xi xii xiii

1 1 3 8 11 12 13 26 29 29 30 32 33 33 34 37 38

2.4 El proceso de crecimiento de una película delgada 38 2.4.1 Consecuenciasestructurales del proceso de crecimiento para películas delgadas 40 2.5 La evaporación térmica para fabricar películas delgadas 2.6 Uso de cañón de electrones para fabricación de espejos de primera superficie 2.6.1 Características del cañón de electrones 2.6.2 Evaporación del aluminio y monóxido de silicio 2.6.3 Proceso de evaporación con cañón de electrones 2.6.4 Características de la películaprotectora 2.6.5 Influencia de la velocidad de evaporación del aluminio y su espesor en la reflectividad 41 43 43 46 46 50 52

v

2.7 El proceso de la erosión iónica 2.7.1 Corriente directa 2.7.2 Radiofrecuencia 2.7.3 Regiones del plasma 2.7.4 Efecto de la temperatura del sustrato durante el proceso de erosión 2.7.5 Arcos producidos durante el proceso de erosión iónica 2.8 La erosión iónica parafabricar espejos de primera superficie 2.8.1 Descripción del equipo 2.8.2 Erosión iónica del aluminio 2.8.3 Erosión iónica del cuarzo (SiO2) 2.8.4 Dificultades surgidas en los experimentos 2.8.5 Método alternativo para la evaporación de aluminio 2.8.6 Limpieza del sustrato de vidrio 2.8.7 Generación de vacío y limpieza con descarga luminosa 2.8.8 Pruebas de intemperismo 2.8.9 Resultados de corrosiónobservados en pruebas de intemperismo 2.9 Armado del mosaico reflector en los concentradores 2.9.1 Moldes con perfil parabólico 2.9.2 Fabricación de los moldes 2.9.3 Diseño del horno para el doblado del vidrio 2.9.4 Doblado de vidrio 2.9.5 Fabricación del concentrador y montaje en la planta termosolar 2.9.6 Evaluación de las pérdidas de concentración 2.9.7 Pruebas de concentración 2.9.8Funcionamiento en campo REFERENCIAS

53 55 56 57 59 60 61 62 64 67 71 73 75 77 78 81 82 82 83 85 89 92 94 96 101 105

3. FILTROS SOLARES EMPLEADOS COMO VENTANAS PARA OBTENER CONFORT Y AHORRO DE ENERGÍA EN EDIFICACIONES 109 3.1 Introducción 3.1.1 La relación arquitectura-energía 3.2 Importancia el confort 3.2.1 Balance térmico en el cuerpo humano 3.3 Irradiancia solar 3.4 Ventanas como elemento decontrol térmico 3.4.1 Vidrio común 3.4.2 Parámetros ópticos de un cuerpo translúcido 3.4.3 Propiedades ópticas de un sistema vidrio-película delgada vi 109 110 113 116 119 120 122 126 127

3.4.4 Efectos de los recubrimientos en vidrios arquitectónicos 3.4.5 Cromogénesis 3.5 Fabricación de ventanas selectivas de la radiación solar 3.5.1 Depósito de películas pasivas de Cu2O y CuS 3.6 Propiedades ycomportamiento de las ventanas selectivas de la irradiancia solar 3.6.1 Desempeño de las películas de óxido cuproso 3.6.2 Ventana cobre-óxido cuproso 3.6.3 Ventana de bióxido de vanadio 3.6.4 Procedimiento de fabricación de la película de VO2 3.6.5 Propiedades espectrales de la ventana de VO2 3.6.6 Propiedades térmicas de las ventanas de Cu2O 3.6.7 Microscopía electrónica de barrido del Cu2O 3.7Estudio de intemperismo de las ventanas con Cu2O 3.7.1 Corrosión 3.7.2 Preparación del sustrato 3.7.3 Pruebas de corrosión de las películas 3.7.4 Análisis de las muestras con espectrofotometría de infrarrojo 3.8 Análisis de la composición de la película Cu2O-CuS por RBS 3.9 Espectroscopía de fotoelectrones generados por rayos X (XPS) 3.9.1 Fundamentos y características generales 3.9.2 Discusión de...