Energía Limpia

1. INTRODUCCIÓN

Estudiaremos los fundamentos científicos de las diferentes formas de energías limpias que vamos a tratar. Longitudes de onda de la energía solar, cuál de las diferentes longitudes de onda nos son útiles, las diferentes formas de convertir energía mecánica o solar en energía eléctrica.
Entenderemos un poco más a fondo el fenómeno de las energías limpias y de las diferentesaplicaciones e intenciones económicas que se dan en el mundo de hoy por parte de los pioneros en estas áreas.
Los captadores de energía solar serán tratados en un avance futuro
2. OBJETIVO
Utilizar el fundamento científico para comprender las bases de todos los tipos de energías limpias.
Utilizar la resistencia de materiales para analizar las diferentes fuentes de energía “LIMPIA”.
Dar una ideaclara de cómo aprovechar las diferentes energías renovables en Colombia.
3. MARCO TEÓRICO
El espectro solar muestra la equivalencia entre energía y longitud de onda donde está muy ligado a la extracción de energía solar, en cualquiera de sus formas. La energía solar tanto Fotovoltaica como térmica deben su uso al estudio del espectro solar.
Otro espectro fundamental en las energías limpias esel efecto electromotriz debido a algún efecto natural que genere algún movimiento, podemos causar una diferencia de potencial y generar energía eléctrica.
La producción de energías limpias, alternativas y renovables no es por tanto una cultura o un intento de mejorar el medio ambiente, sino una necesidad a la que el ser humano se va a ver enfrentado, independientemente de nuestra opinión, gustos ocreencias.
4. ESPECTRO SOLAR
Esta comprendido por tres bandas de longitud de onda:
• Ultravioleta UV 0.75nm
Cada longitud de onda transporta una cantidad de energía:
• Visible: 47%
• Infrarrojo: 46%
• Ultravioleta: 7%
La energía es inversamente proporcional a la longitud de onda, en la vida diaria vemos los rayos X y rayos Gamma poseen una gran energía y una alta frecuencia (bajalongitud de onda); también vemos que las microondas poseen una gran longitud de onda (baja frecuencia) y su energía no es tan alta.
El sol desprende un flujo de calor medio durante todo el año de 1354 W/m2 de los cuales solo llegan 900 W/m2 a la atmosfera, distribuidos de la siguiente forma:
1. Estratosfera: 1354 W/m2

• Ultravioleta: 7% - 95 W/m2
• Visible: 47% - 636 W/m2
• Infrarrojo: 46% - 622W/m2
La distribución del espectro solar cambia en la atmosfera:
2. Atmosfera: 900 W/m2

• Ultravioleta: 3% - 27 W/m2
• Visible: 38% - 342 W/m2
• Infrarrojo: 59% - 531 W/m2
Los valores anteriores son para la atmosfera mas no para la superficie terrestre, que es al fin y al cabo nuestro lugar de trabajo. La radiación en la atmosfera es absorbida, reflejada y difractada
ANEXO 1: IMAGEN YVALORES DE RADIACIÓN TERRESTRE.
5. ENERGÍA SOLAR TERMICA
La energía solar térmica o energía termosolar consiste en el aprovechamiento de la energía del Sol para producir calor que puede aprovecharse para cocinar alimentos o para la producción de agua caliente destinada al consumo de agua doméstico, ya sea agua caliente sanitaria, calefacción, o para producción de energía mecánica y, a partir deella, de energía eléctrica. Adicionalmente puede emplearse para alimentar una máquina de refrigeración por absorción, que emplea calor en lugar de electricidad para producir frío con el que se puede acondicionar el aire de los locales.
• Agua Caliente Sanitaria
En cuanto a la generación de agua caliente para usos sanitarios (también llamada "agua de manos"), hay dos tipos de instalaciones de loscomúnmente llamados calentadores o calefones solares: las de circuito abierto y las de circuito cerrado. En las primeras, el agua de consumo pasa directamente por los colectores solares. Este sistema reduce costos y es más eficiente (energéticamente hablando), pero presenta problemas en zonas con temperaturas por debajo del punto de congelación del agua, así como en zonas con alta concentración...