El sol es
una estrella ubicada a 149.600.000 kilómetros de la
tierra, distancia que la luz recorre en aprox. 8 min. Representa el 98,6% de la
masa del sistema solar. El inmenso caudal de energía que aporta el sol proviene
de reacciones nucleares de los materiales de los cuales está conformado
(ppalmente Hidrogeno)… La cantidad de energía que llega en UN AÑO a la tierra
proveniente del sol es hasta 50 VECES mayor que las estimaciones actuales de
toda la energía disponible en las reservas de combustibles fósiles y 35000
VECES mayor que el consumo mundial de energía por año. Es una forma de energía que abunda. Y la energía que capta
la tierra, es solo una millonésima parte de la energía del sol.
El sol es el gran motor de la vida y de la
energía sobre la tierra. En realidad, salvo la energía nuclear y la geotérmica todas las otras formas de
energía de las cuales hablamos, provienen indirectamente de la energía solar.
Los vientos se forman gracias a las diferencias de temperaturas de las masas de
aire. Los ríos y lagos (los que se encausan para hacer centrales
hidroeléctricas), se forman gracias al ciclo hidrológico de nuestro planeta,
provocado por la evaporación del agua y por los vientos, ambos causados por el
sol. Los combustibles fósiles provienen de materia orgánica (plantas, algas,
etc.) q sometida a ciertos procesos naturales durante millones de años forman
los que conocemos como gas natural, carbón, o petróleo. Aquellas plantas que se
formaron hace millones de años, obtuvieron su energía del sol. De la energía de
la biomasa, podemos decir lo mismo, todos los organismos obtienen su energía en
última instancia del sol. La energía undimotriz (de las olas), se forma por el
viento, el cual depende del sol. Y por último el movimiento de las aguas en las
mareas es generado por el movimiento, no solo de la luna y la tierra, sino
también del sol.
En resumen, el sol es el motor que da
movimiento a la mayoría de los ciclos químicos, energéticos y biológicos de nuestro
planeta.
Dentro de lo que se entiende por energía
solar, hay dos formas principales de aprovechamiento. Una es llamada Energía
Solar Térmica, y otra es llamada Energía Solar Fotovoltaica. La energía solar
térmica lo que hace es aprovechar el calor de la radiación solar, para diversas
aplicaciones…Entre ellas, brindar agua caliente a un hogar, climatización de piscinas,
secado de granos y frutas, etc. La energía solar fotovoltaica, está basada en
el principio fotovoltaico, que consiste en que al alumbrar ciertos materiales se
produce una corriente eléctrica en estos. Como ya veremos tiene muchísimas
aplicaciones, entre otras hay grandes centrales o campos de paneles solares que
aportan energía a la red eléctrica, o paneles para alimentar antenas repetidoras
de señales de radio, balizas marinas, alimentación de calculadoras, paneles
flexibles instalados en ropa de camping y carpas, etc.
Hay
también otras formas de aprovechamiento, diferentes, aunque relacionadas, como
son las cocinas solares (usadas en el norte de nuestro país por la gran
radiación solar que presenta la zona), que consisten en un espejo cóncavo que
concentra la luz solar en su centro, donde se coloca lo que se quiera cocinar.
O las CENTRALES DE TORRE, que consisten en cientos de espejos que reflejan la
energía solar en un punto (en una torre) para evaporar agua y mover una turbina
que generara energía eléctrica. También se utiliza un sistema similar para
fundir materiales y soldar, en los llamados Hornos solares. Funcionan de la
misma manera, con espejos que concentran la energía solar.
Efecto térmico
Hay diversas aplicaciones. Entre ellas: proveer el agua caliente de
un hogar, climatización de hogares, climatización de piscinas, destilación de
agua, hornos solares, y centrales de torre.
Para proveer agua caliente, climatización de espacios, y
climatización de piscinas se usan los COLECTORES SOLARES.
Colectores Solares Térmicos
Los colectores solares consisten en una caja de con forma de panel
rectangular, que recibe radiación solar a través de una de sus caras, hecha de
vidrio. Dentro del panel hay una placa (generalmente de color negro, para
absorber la radiación) en contacto con tubos por
donde corre el agua a ser calentada. También se usan otros fluidos transportadores
del calor, otros líquidos, o aire. Su funcionamiento esta basado en el efecto
invernadero, la radiación solar entra, y calienta la superficie negra y los
tubos o canales. La superficie negra al calentarse comienza a emitir radiación,
pero a una frecuencia q no traspasa el vidrio, sino q rebota. De esta manera el
colector puede alcanzar grandes temperaturas entre 100°C y 500°C, dependiendo
del modelo.
El líquido (o aire) calentado de esta manera se bombea con una bomba a donde es requerido, o mediante el efecto TERMOSIFON: el agua caliente tiende a
subir, por lo cual se coloca el tanque térmico por encima del colector con lo
cual a medida q el agua se calienta, va circulando sin necesidad de un motor
que la empuje.
También hay otro tipo de colectores solares, que consisten en un
espejo parabólico que concentra la energía solar en un tubo instalado en el
centro del foco de la concavidad del espejo. Funciona de manera similar, sólo
que es un diseño diferente. Basadas en este tipo de colectores hay grandes centrales eléctricas.
Colectores Solares Parabólicos
Central Solar de Colectores Parabólicos
Central Solar de Colectores Parabólicos
Las centrales de torre utilizan también el efecto térmico pero de manera un poco diferente. Una central de torre consiste en un campo de espejos dispuestos alrededor de una torre, que direccionan la luz solar hacia la misma. En la torre hay materiales resistentes a altas temperaturas, que transmiten el calor generado por la incidencia de los rayos solares, a conductos donde circula agua. El agua se transforma en vapor y al desplazarse mueve una o mas turbinas, que a su vez generan la energía eléctrica. Se le criticaba a estas centrales que solo funcionan de día, pero ya se han encontrado formas de almacenar la energía calórica generada durante el día, usando depósitos de sal fundida. De esta manera sigue funcionando durante la noche. Les dejo un articulo relacionado y un par de videos:
Fotos/gráficos:
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