energia solar

Tecnología Industrial

1º Bachillerato

3. ENERGIA SOLAR
La energía solar es la que se aprovecha directamente de la radiación solar.
Algunos datos de interés:
Potencia del Sol = 4·1026 W
Energía del Sol que llega a la Tierra = 5,5·1024 J/año
Intensidad de radiación que llega en las capas altas de la atmósfera = 1’38 kW/m2
Intensidad de la radiación que llega a la superficie terrestre ~900 W/m2
¿De qué depende la incidencia del Sol?
- La hora
- La inclinación de la Tierra respecto del Sol, variable a lo largo del año.
- Condiciones meteorológicas
- Grado de contaminación
¿De qué formas podemos aprovechar la energía del Sol?
- Aprovechando el calor (conversión térmica)
- Aprovechando la luz (conversión fotovoltaica)
La energía solar presenta dos características que ladiferencian de las fuentes energéticas
convencionales:
•

Dispersión: su densidad apenas alcanza 1 kW/m2, muy por debajo de otras densidades
energéticas, lo que hace necesarias grandes superficies de captación o sistemas de
concentración de los rayos solares.

•

Intermitencia: hace necesario el uso de sistemas de almacenamiento de la energía captada

El primer paso para elaprovechamiento de la energía solar es su captación, aspecto dentro del que
se pueden distinguir dos tipos de sistemas:
•

Pasivos: no necesitan ningún dispositivo para captar la energía solar, el aprovechamiento se
logra aplicando distintos elementos arquitectónicos. Aquí, se introduce el concepto de
arquitectura bioclimática con el diseño de edificaciones para aprovechar al máximo los recursosdisponibles (sol, viento,…) reduciendo así, en lo posible, el consumo energético y minimizando el
impacto ambiental.

•

Activos: captan la radiación solar por medio de un elemento de determinadas características,
llamado "colector"; según sea éste se puede llevar a cabo una conversión térmica aprovechando
el calor contenido en la radiación solar (a baja, media o alta temperatura), o bien unaconversión
eléctrica, aprovechando la energía luminosa de la radiación solar para generar directamente
energía eléctrica por medio del llamado "efecto fotovoltaico"

3.1. Utilización pasiva de la energía solar.
Un diseño pasivo es un sistema que capta la energía solar, la almacena y la distribuye de forma
natural, sin mediación de elementos mecánicos. Sus principios están basados en lascaracterísticas de
los materiales empleados y en la utilización de fenómenos naturales de circulación del aire. Los
elementos básicos usados por la arquitectura solar pasiva son:
•

Acristalamiento: capta la energía solar y retiene el calor igual que un invernadero

•

Masa térmica: constituida por los elementos estructurales del edificio o por algún material
acumulador específico (agua, tierra,piedras). Tiene como misión almacenar la energía captada.

Las aplicaciones más importantes de los sistemas solares pasivos son la calefacción y la
refrigeración. La refrigeración surge más bien como una necesidad de utilizar los sistemas de calefacción
de forma continuada durante todo el año.
IES Tegueste.

1

Tecnología Industrial

1º Bachillerato

La integración de colectores deaire, la utilización de paredes internas como muros acumuladores
de calor y la aplicación de ventiladores, aumentan la eficacia de los sistemas pasivos, y se les conoce
como "híbridos", ya que utilizan ciertos sistemas mecánicos activos.
En los últimos años se han mejorado mucho los sistemas pasivos que permiten un considerable
ahorro energético.

3.2. Utilización activa de la energía solar.3.2.1.- Conversión térmica.
Se basa en la absorción del calor del Sol. Si el cuerpo es negro, la absorción es máxima y el
cuerpo se calienta... y si es blanco refleja las radiaciones y el cuerpo no experimenta variación de
temperatura.
La conversión térmica puede ser de tres tipos: de baja, media y alta temperatura.

3.2.1.a.- Conversión térmica de baja y media temperatura
Se utilizan...