Energía Solar

VIVIENDA CON PANELES SOLARES INTRODUCCIÓNEl aprovechamiento de la Energía generada por el Sol, inagotable en la escala terrestre del tiempo, tanto como fuente de calor como de luz, es una de las alternativas energéticas más promisorias para enfrentarnos a los desafíos del nuevo milenio.  Cuando se habla de energía, se debe considerar al Sol como el responsable de casi todas las otras fuentes deenergía; es decir, las fuentes de energía son en última instancia, derivadas de la energía del Sol.A partir de la energía del Sol se produce la evaporación, el ciclo de las aguas, que posibilita su almacenamiento y la consecuente generación de electricidad (hidroeléctricas). La radiación solar también provoca la circulación atmosférica a gran escala; los vientos, el petróleo, el carbón y el gasnatural se generaron por residuos de plantas y animales que, originalmente, obtuvieron la energía necesaria del Sol y de la radiación solar para su desarrollo pleno.Pero la energía como el petróleo, gas y carbón no durara por siempre.  En los últimos años hemos consumido este recurso, que demoró en formarse varios siglos, a una velocidad tal que en unos años más quedará poco o nada para satisfacer suuso actual, por lo que no es descabellado buscar otras fuentes de energía, como lo es la energía solar, que además de ser inextinguible por varios siglos más, no contamina nuestro medio ambiente.En el presente Curso de Energía Solar, observaremos primero como incide la energía solar en la Tierra, como es medida, para continuar con la forma de utilización de esta energía en el quehacer humano ylos diversos artefactos que se pueden construir mediante esta aplicación, para concluir con una visión al futuro de lo que significará la utilización de la energía solar en nuestra sociedad. 1.     ENERGÍA SOLAR.  CONCEPTOS Y ORÍGENES1.1.         CONCEPTOSLa mayor parte de la energía que llega a nuestro planeta procede del Sol. Viene en forma de radiación electromagnética. El flujo de energía solarque llega al exterior de la atmósfera es una cantidad fija, llamada constante solar. Su valor es de alrededor de 1,4 · 10³ W/m² (1354 Watios por metro cuadrado según unos autores, 1370 W·m² según otros), lo que significa que a 1 m² situado en la parte externa de la atmósfera, perpendicular a la línea que une la Tierra al Sol, le llegan algo menos que 1,4 · 10³ J cada segundo. Para calcular lacantidad media de energía solar que llega a nuestro planeta por metro cuadrado de superficie, hay que multiplicar la anterior por toda el área del círculo de la Tierra y dividirlo por toda la superficie de la Tierra lo que da un valor de 342 W·m² que es lo que se suele llamar constante solar media.Nuestro planeta, en su movimiento anual alrededor del Sol, describe un movimiento elíptico y con unainclinación de aproximadamente 23,50 respecto al plano ecuatorial.  Esta inclinación es responsable de las estaciones.    La posición angular del Sol, al mediodía, respecto al Ecuador, se llama de Declive Solar (d).  Este ángulo varía, cada día del año, dentro de lo siguiente límites,:

                                           -23,45° £ d £ 23,45°  La suma del declive con la latitud localdetermina el movimiento del Sol durante un día en un lugar dado en la Tierra. 1.2   LA RADIACIÓN SOLARLa radiación solar se genera por la superficie incandescente (5.700 ºK) del Sol,  de 1,4 millones de Km. de diámetro. La radiación recorre 150 millones de Km. hasta llegar al exterior de la atmósfera de la Tierra, incidiendo con una intensidad constante de I0 = 1353 W/m², llamada constante solar de laradiación extraterrestre.La Radiación solar que llega a la superficie de la tierra no suele superar los 1000 W/m², debido a la absorción y reflexión de la atmósfera, y a la inclinación de los rayos solares. Toda la energía radiante absorbida por la cara soleada de la tierra se equilibra con la irradiación infrarroja que toda la superficie de la tierra reenvía al espacio.El Sol, como motor del...