Fonts D’energia Renovables Y El Seu Aprofitament Energètic

[pic]

7. - FONTS D’ENERGIA RENOVABLES Y EL SEU APROFITAMENT ENERGÈTIC

7.1. - L’ENERGIA SOLAR


L’energia solar arriba a la terra en forma de radiacions electromagnètiques i de radiació difusa per les impureses de l’atmosfera com la pols o el vapor d’aigua. Aquesta energia prové de les reaccions de fusió que es produeixen al nucli del sol, on dos àtoms d’hidrogen s’uneixen performar-ne un d’heli. Si aquesta energia que prové del sol es concentra es poden obtenir temperatures de fins a 4000ºC, amb això observem que el rendiment de les centrals solars pot ser molt més gran que el de les centrals tèrmiques convencionals. La major part de les energies renovables provenen directa o indirectament de la radiació solar. Per exemple: la llum del sol intervé en la fotosínteside les plantes que produeixen oxigen per la biomassa, o la calor de les radiacions que provoca gradients tèrmics a la superfície terrestre i d’aquí la aparició dels vents i cicles d’aigua per exemple.
Inconvenients: es tracta de una radiació dispersa i inconstant i a més no es pot emmagatzemar i per tant s’ha de transformar o bé en energia tèrmica o energia elèctrica. El sistemes de captaciórequereixen instal·lacions de grans superfícies per que la seva densitat energètica es baixa i per tant fortes inversions inicials.
Pel seu aprofitament s’utilitzen:


• Sistemes i centrals de conversió tèrmica
• Sistemes de conversió fotovoltaica.


7.1.1 Sistemes i centrals solars de conversió tèrmica


Dins dels sistemes de conversió tèrmicaexisteixen sistemes passius que sols aprofiten la calor que produeixen les radiacions solars produint efecte hivernacle o l’arquitectura bioclimàtica; o sistemes actius que capten la calor i l’aprofiten per produir energia elèctrica. Cal comentar una aplicació especial:


• L’arquitectura climàtica
Solucions arquitectòniques per captar emmagatzemar i distribuir l’energia solar queincideix en un edifici.
Aïllaments, vidrieres, reflectors, sistemes captadors (que poden generar energia elèctrica). Aquest tema ja n’hem tractat en l’apartat de tècniques d’estalvi energètic.

• Conversió tèrmica a baixa temperatura
Es basen en l’efecte hivernacle. El més usat són els captadors plans o col·lectors, s’aconsegueixen temperatures no superiors als 90ºC que s’usenbàsicament per escalfar aigua i tenir aigua calenta i calefacció en vivendes o instal·lacions. També es poden usar per aconseguir energia elèctrica.


Els sistemes de captadors plans o col·lectors a grans trets consten de un captador: caixa tancada i aïllada tèrmicament on les radiacions entren a través d’un vidre, transparent a la radiació visible però opac a la infraroja que reflecteix. D’aquestaforma augmenta la temperatura en l’interior i la superfície captadora l’absorbeix per transmetre-la al fluid que normalment té en l’interior en un conducte en forma de serpentí, que intercanvia la calor en el dipòsit d’aigua calenta de la instal·lació.




[pic]

• Conversió tèrmica a mitjana i alta temperatura
Sistemes que es poden utilitzar per l’obtenció indirectad’energia elèctrica en les centrals termosolars amb rendiment que poden arribar al 65%. El procés bàsic es: la radiació es concentra sobre un fluid (aigua o oli tèrmic) i es transforma així en energia tèrmica, el fluid escalfat, en passar per un intercanviador, fa evaporar l’aigua de la caldera i aquest vapor acciona el grup turboalternador i s’obté energia elèctrica com en qualsevol central tèrmica. Lescentrals més experimentades usen bàsicament dos sistemes:


➢ Centrals o sistemes heliotèrmics amb col·lectors distribuïts. DCS (Distributed Colector System)


Utilitzen els col·lectors de concentració que concentren la radiació en un punt o línia per aconseguir temperatures de fins a 300ºC. El fluid que circula pels diferents col·lectors assoleix la temperatura...