Energia solar

Energía solar

Se extrae de un depósito que tiene casi una capacidad infinita, el sol. En él se produce una reacción termonuclear fusionándose dos núcleos de hidrógeno para dar uno de helio. Como resultado de estas reacciones, se libera una gran cantidad de energía en forma de radiación electromagnética. Parte de la energía de la radiación solar, se pierde al atravesar la atmósfera.
Latierra intercepta la radiación solar y la devuelve en forma de calor. La energía solar llega a la superficie de la Tierra por dos vías diferentes: incidiendo en los objetos iluminados por el Sol (radiación directa) o como reflejo de la radiación solar absorbida por el aire y por el polvo (radiación difusa). Con las tecnologías actualmente disponibles, sólo la primera es aprovechable de manera eficaz,de forma masiva, aunque algunos sistemas (colectores planos y células fotovoltaicas) aprovechan la segunda en determinada medida.

Cuando un objeto se expone a la radiación solar, su temperatura se eleva hasta que las pérdidas de calor igualan las ganancias. Las pérdidas dependen de la emisión de radiación del material caliente, del movimiento del aire frío que le rodea y de la conductividadtérmica de los objetos en contacto con él. Las ganancias dependen de la intensidad de la radiación solar y del poder absorbente de su superficie. La radiación solar se puede recoger de dos maneras fundamentales: cubriendo una superficie receptora con una lámina transparente a la luz del sol de vidrio o plástico, y enfocando la radiación solar recibida en una gran superficie a un receptor de superficiepequeña.


Existen dos tipos principales de instalaciones solares:
1. Las de torre, en que centenares de heliostatos (espejos orientables hacia el Sol, movidos por un servomotor) reflejan la luz solar en lo alto de una torre (receptor a mil o más grados).



2. Las de colectores, donde el fluido receptor se calienta hasta unos 400 °C, al circular por un conducto paralelo a cada colector(heliostato cilindroparabólico) y situado en su eje focal. El receptor genera vapor de agua en el circuito de turbina mediante un intercambiador de calor.


En la actualidad se estudian varios sistemas para captar la energía solar, el más utilizado es el fototérmico y el fotovoltaico.
Mediante el sistema fototérmico se trata de captar la energía de la radiación solar, calentando un fluidogeneralmente líquido, de forma que en otro lugar podamos aprovechar su energía interna. Cuando el fluido capta energía está en un recipiente que tiene algunas características especiales. El líquido circula por unos tubos oscuros situados sobre una superficie del mismo color, todo el conjunto está tapado con un vidrio de forma que se produzca el efecto invernadero (se permite el paso de la radiaciónpero se impide las salida del calor). Los sistemas solares basados en la vía térmica pueden ser de baja, media y alta temperatura:
Los de baja temperatura se emplean para calefacción, climatización de locales, producción de agua caliente sanitaria etc. Consisten en un conjunto de elementos llamados colectores, que absorben la radiación solar y la transmiten en forma de calor a un fluido quecircula por unos conductos que se encuentran en contacto con el colector, de modo que la energía transportada por dicho fluido permite alimentar a un sistema de calefacción. Estos sistemas aprovechan la energía solar a temperaturas que oscilan entre 35 y 100 grados.

Las instalaciones de media temperatura más representativas, son utilizadas generalmente para la producción de vapor de cara a suaplicación a procesos industriales, o incluso para la generación de energía eléctrica, son los colectores distribuidos. Estas instalaciones constan de un conjunto de colectores de concentración, generalmente de forma cilíndrico-parabólica que recogen la energía solar y la transmiten a un fluido (aceite térmico p.e.) en forma de calor. Este fluido se calienta y transporta dicha energía calorífica por...