Termica

Introducción.
La energía a nivel mundial
Es evidente la importancia del sector energético como motor de desarrollo social y económico, aún cuando existen
grandes diferencias entre los países desarrollados y aquellos que se encuentran en vías de desarrollo.
Estos desequilibrios, abrumadores en algunos casos, suponen para estos últimos la incapacidad de satisfacer sus necesidades
energéticasbásicas. Aún así, la transformación, transporte y uso de las distintas fuentes energéticas repercuten
en el medio ambiente, y han originado una preocupación cada vez mayor por este impacto, y el compromiso
internacional de reducir los niveles de contaminación actuales.
Aunque existen muchas alternativas energéticas, algunas de ellas no han sido aún suficientemente utilizadas, bien porlimitaciones técnicas o económicas, y otras apenas se han desarrollado o lo han hecho sólo parcialmente. De hecho la
mayor parte de la energía se obtiene a partir de los llamados combustibles fósiles, compuestos principalmente por el
petróleo y sus derivados (gasolinas, gasoil, keroseno, fueloil, etc.), el gas natural y el carbón.
El Sol desde nuestro punto de vista energético es una inmensa esfera degases a alta temperatura, con un diámetro de
1.39⋅10 elevado a 9 m, situado a una distancia media de 1.5⋅10 elevado a 11 m respecto de la Tierra. El origen de la
energía que el Sol produce e irradia está en las reacciones nucleares que se producen continuamente en su interior, de
forma que los átomos de Hidrógeno se fusionan entre sí formando átomos de Helio, o reacciones entre átomos de Helio,y/o Helio-Hidrógeno. Estas reacciones hacen que una pequeña cantidad de materia o defecto de masa se convierta en
energía de acuerdo con la ecuación E=m⋅c elevado al cuadrado, donde E es la cantidad de energía liberada cuando
desaparece la masa m y c es la velocidad de la luz. La cantidad de energía que transmite el Sol en un segundo es del
orden de 4⋅10 elevado a 26 J.
Aunque la temperaturaen el interior del Sol se estima que es del orden de 10 elevado a 7 K, en su superficie externa,
la temperatura "efectiva de cuerpo negro" es de unos 5900 K. Esto significa
que la emisión de radiación de un cuerpo negro ideal que se encontrara a 5900 K sería muy parecida a la del Sol.
La mayor parte de esas ondas electromagnéticas (fotones) emitidas por el Sol tiene una longitud de ondacomprendida
entre 0.3 μm y 3 μm, aunque solamente las que van desde 0.4 a 0.7 μm son susceptibles de ser captadas por el ojo humano,
formando lo que se conoce como luz visible.
Energías renovables
Según el informe de la ONU “Energy and the Challenge of Sustainability” el potencial técnico de las energías renovables
se estima en más de 7.600 exajulios al año (3,18 1014 Mtep/año). En esta mismapublicación se afirma que el
potencial teórico de estas fuentes de energías es superior a 144.000.000 exajulios/año (6,03 1018 Mtep/año).
En la siguiente tabla se muestra la distribución por fuentes.
Potencial de las energías renovables
FUENTE POTENCIAL TÉCNICO. POTENCIAL TEÓRICO.
Hidráulica 50 147
Biomasa >276 2.900
Energía solar >1.575 3.900.000
Energía eólica 640 6.000
Energía geotérmica5.000 140.000.000
Energía mareomotriz n.d. 7.400
Total >7.600 >144.000.000
Deberemos hallar y calcular los siguientes parámetros:
-Datos meteorológicos (temperaturas exteriores, radiación solar, velocidad del viento)
- Consumo y necesidades de agua caliente sanitaria y cargas térmicas de calefacción y
climatización.
- Instalación solar propuesta (colectores solares, circuito primario solar,intercambiadores, circuito secundario, y sistemas de acumulación)
- Balance energético (demanda energética total, mensual y anual, así como el cálculo de
los aportes de origen solar que se puedan lograr).
- Ubicación de los elementos de la instalación solar y dimensionamiento de los mismos.
- Balance económico (coste de la instalación solar, subvenciones estimadas como
inversiones finales,...