energias renovables

Esta es la experiencia de un grupo de alumnos de una escuela en la construcción de tres colectores solares para calentar agua.
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Introducción
La transformación directa de la energía solar es bastante antigua. Así como mediante una lupa es posible calentar un papel con la radiación solar hasta hacerloarder, se pueden usar espejos adecuados para focalizar la radiación solar en recipientes con agua y calentarla. También es posible calentar agua mediante sistemas llamadoscolectores, es decir, grandes depósitos de agua que se calientan por radiación solar. El agua caliente se puede utilizar para uso doméstico directo, para calefacción o para generación de energía eléctrica.
La radiación solarestá constituida por una superposición de ondas electromagnéticas cuya longitud de onda están comprendidas entre 0,25 micras y 4 micras. Cuanto menor es la longitud de onda mayor es la energía asociada a la onda.
Longitud de ondas(micras)
% de la energía total recibida
Naturaleza de la radiación
0.25 a 0.4
1 a 3 %
Ultravioleta
0.4 a 0.75
40 a 42 %
Visible
0.75 a 2.5
55 a 59 %
InfrarrojoTabla extraída del libro “El calentador solar de agua” de Cabirol, Pelissou y Roux
Los rayos infrarrojos calientan la materia en cuanto entran en contacto con ella, lo mismo que los ultravioletas, pero estos últimos son mucho menos en cantidad.
La cantidad de energía solar que llega a la superficie terrestre en menos de dos semanas, es equivalente a la de todas las reservas conocidas decombustibles fósiles. Se estima que un total de 1,5 x 1015 megawatt por año, aproximadamente 2500 veces la energía generada por el hombre por medio de todas las formas convencionales, evitando los problemas de radiación que ellas provocan.
La energía solar tiene dos desventajas:
1. Es una energía muy difusa, es decir que la cantidad que llega a la Tierra por unidad de tiempo y por unidad de área es muypequeña, lo que obliga a recogerla y concentrarla.
2. Es intermitente, ya que el Sol está disponible solamente durante el día y frecuentemente es oscurecido por las nubes, lo cual obliga a almacenar su energía para poder disponer de ella en forma continuada.
El calentador solar de agua
Aunque los sistemas investigados tienen grandes diferencias entre sí, todos poseen tres partes fundamentales:Colector
Capta la energía solar y la transfiere al agua (es la parte más importante).
Acumulador
Allí es donde se deposita el agua caliente, para conservarla con la menor pérdida posible.
Sistema de caños
Poseen la función de transportar el agua fría y el agua caliente a través de los elementos que forman el sistema.
Diferentes tipos de colectores
Los colectores solares se clasifican segúnel grado de concentración de la energía solar captada.
Índice de concentración = Área de captación del colector / Área de recepción del colector
Se pueden clasificar en colectores planos (índice de concentración igual a 1) y colectores de concentración (índice de concentración mayor que 1)
Colector plano
Consiste en un panel metálico plano que presenta una superficie absorbente de radiacionessolares. Se coloca sobre una estructura protectora (caja de madera o chapa galvanizada). En la parte superior se coloca una lámina de vidrio y por la parte inferior y los laterales se coloca material aislante.

Colector solar plano
Básicamente los colectores planos están formados por:
Cubierta transparente
Placa o aletas de metal
Tubos
Caja
Aislante térmico
La cubierta transparente(generalmente vidrio) es la encargada de producir un efecto invernadero dentro del colector, porque permite la entrada de la radiación solar incidente (de onda corta) impidiendo la salida de la energía de la placa al calentarse (de onda larga).
Las placas o aletas de metal generalmente son de una aleación de cobre ya que este material ofrece buena transmisión de calor, durabilidad y de fácil...