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APROVECHAMIENTO DE LA ENERGIA SOLAR
El aprovechamiento de la energía solar se refiere a la conversión directa de la radiación solar en calor y en electricidad, llamadas conversión fototérmica y fotovoltaica, respectivamente. La energía solar es la causa indirecta de que pueda aprovecharse la energía que proporcionan las plantas y los animales, mejor conocida como biomasa. También al Sol sedeben los movimientos de las diferentes masas de aire que ocasionan los vientos; así, la energía eólica o de los vientos es indirectamente energía solar. Además, el depósito de organismos que alguna vez estuvieron vivos en las capas de la corteza terrestre no es otra cosa que los componentes del petróleo y el carbón. De esa manera, los combustibles fósiles son también indirectamente producto de laenergía solar. Finalmente, la energía hidroeléctrica proviene de una enorme máquina térmica, cuyo combustible es precisamente la energía solar. Cuando los rayos del Sol calientan el agua de la Tierra se produce vapor de agua; éste se eleva formando nubes; ahí, el vapor de agua se condensa y se precipita, lo que aumenta el nivel de agua de, por ejemplo, una presa.
En la figura se muestra un mapa desoleamiento o insolación para la República Mexicana y cada una de las líneas corresponde a los lugares que reciben la misma cantidad de radiación. Como puede apreciarse, los estados de Sonora y Baja California son los que reciben anualmente mayor cantidad de Sol. Por otro lado, cabe sealar que la ciudad de México se encuentra entre las cinco ciudades del mundo que reciben mayor cantidad deradiación solar.







CÓMO SE APROVECHA TANTO SOL?
Los principales sistemas y dispositivos solares pueden clasificarse no sólo como fototérmicos y fotovoltaicos, sino también conforme a su temperatura de operación. En los fototérmicos, la temperatura puede ser baja, intermedia o alta. También pueden clasificarse de acuerdo con su uso en viviendas, industrias, en el campo o en la ciudad, parasatisfacer la demanda de energía del país o en comunidades rurales (sistemas de generación de energía centralizados o descentralizados).
En la figura siguiente se muestran algunos de los sistemas y dispositivos solares más utilizados de acuerdo con la clasificación anterior.
COLECTORES PLANOS Y TUBULARES
El calor se transmite siempre de los cuerpos calientes a los fríos, y nunca de manera inversa.Existen tres formas de transmitir el calor: por radiación, por convección y por conducción.
Para comprender mejor las diferentes formas de transmisión del calor, veamos un ejemplo cotidiano. Si tomamos el Sol en la playa y pasan algunas horas observamos que nuestra piel se quemó; el Sol emite energía radiante compuesta de fotones u ondas electromagnéticas. Dicha radiación atraviesa la atmósferay llega —en un día despejado al nivel del mar— a la superficie en una proporción aproximada de 4% de rayos ultravioleta, 46% de radiación visible y 50% de rayos infrarrojos. Cualquier cuerpo al que le llegue radiación tiene la propiedad de absorberla, produciendo calor que a su vez ocasiona que se eleve la temperatura.
Volviendo al caso de nuestro cuerpo, éste absorbe la radiación solar y una delas formas en que ésta se manifiesta es en los rayos ultravioleta que queman la piel. Si nos levantamos rápidamente, huyendo del calor excesivo, notaremos que una brisa nos refresca un poco. Los vientos se originan por las diferencias de temperatura que existen entre distintas capas de la atmósfera y por la rotación de la Tierra, y así se crean corrientes de aire llamadas de convección, a travésde las cuales el calor se distribuye en la atmósfera terrestre. La transmisión por convección ocurre también en líquidos, por ejemplo cuando hervimos agua.
Por lo tanto, siguiendo con el ejemplo anterior, nuestro cuerpo (que está más caliente) habrá transmitido parte de su calor a la corriente de convección de la brisa y como resultado final percibimos menos calor.
Si caminamos descalzos...