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Energía Solar Conceptos Básicos, Apuntes de Tecnología

Conceptos básicos para la explicación sobre la utilización de energía solar en la producción de energía eléctrica.

Tipo: Apuntes

2013/2014

Subido el 12/09/2022

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Energía solar
La energía solar es aquella generada por el Sol y que viaja a través de
radiaciones para llegar a la Tierra. Es una energía renovable la cual el
ser humano tiene intención de obtenerla de manera eficiente para su uso y
aprovechamiento mediante diferentes tecnologías que han ido evolucionando
con el paso del tiempo.
Este tipo de energía es inagotable y muy abundante y por ello además de
ser una fuente renovable, es una energía limpia y supone una alternativa
a otros tipos de energía no renovables como la energía fósil o la energía
nuclear.
Funcionamiento
A grandes rasgos, una vez llegada a la superficie terrestre, la energía
solar necesita una instalación fotovoltaica para convertirse en
electricidad. La instalación capta la radiación mediante celdas
fotovoltaicas y la transforma en corriente. Este es el uso más común de
la misma.
Pero ¿qué pasa con la energía antes de llegar a la Tierra? Ella se genera
mediante reacciones de fusión que se producen en el sol. La radiación
viaja hacia la Tierra mediante ondas electromagnéticas y, posteriormente,
puede ser aprovechada para su uso e incluso almacenamiento.
Aprovechamiento
La energía solar se puede aprovechar en forma de energía térmica o
energía fotoeléctrica, para su consumo posterior allá donde se necesite.
Cuando se trata de energía térmica obtenemos calor para calentar un
fluido.
El elemento encargado de captar la radiación solar y transformarla en
energía útil es el panel solar. Los paneles solares pueden ser de
distintos tipos dependiendo del mecanismo escogido para el
aprovechamiento de la energía solar.
La energía solar térmica consiste principalmente en aprovechar la energía
que genera el Sol hacia un medio que sea portador de calor, que
generalmente suele ser agua o aire en estos casos. Este tipo de energía
solar es menor en cuanto a su aprovechamiento y también en su producción
que la energía fotovoltaica pero se está avanzando mucho en los últimos
años y se espera que tenga un gran impacto a corto plazo a nivel mundial
positivo.
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Energía solar La energía solar es aquella generada por el Sol y que viaja a través de radiaciones para llegar a la Tierra. Es una energía renovable la cual el ser humano tiene intención de obtenerla de manera eficiente para su uso y aprovechamiento mediante diferentes tecnologías que han ido evolucionando con el paso del tiempo. Este tipo de energía es inagotable y muy abundante y por ello además de ser una fuente renovable, es una energía limpia y supone una alternativa a otros tipos de energía no renovables como la energía fósil o la energía nuclear. Funcionamiento A grandes rasgos, una vez llegada a la superficie terrestre, la energía solar necesita una instalación fotovoltaica para convertirse en electricidad. La instalación capta la radiación mediante celdas fotovoltaicas y la transforma en corriente. Este es el uso más común de la misma. Pero ¿qué pasa con la energía antes de llegar a la Tierra? Ella se genera mediante reacciones de fusión que se producen en el sol. La radiación viaja hacia la Tierra mediante ondas electromagnéticas y, posteriormente, puede ser aprovechada para su uso e incluso almacenamiento. Aprovechamiento La energía solar se puede aprovechar en forma de energía térmica o energía fotoeléctrica, para su consumo posterior allá donde se necesite. Cuando se trata de energía térmica obtenemos calor para calentar un fluido. El elemento encargado de captar la radiación solar y transformarla en energía útil es el panel solar. Los paneles solares pueden ser de distintos tipos dependiendo del mecanismo escogido para el aprovechamiento de la energía solar. La energía solar térmica consiste principalmente en aprovechar la energía que genera el Sol hacia un medio que sea portador de calor, que generalmente suele ser agua o aire en estos casos. Este tipo de energía solar es menor en cuanto a su aprovechamiento y también en su producción que la energía fotovoltaica pero se está avanzando mucho en los últimos años y se espera que tenga un gran impacto a corto plazo a nivel mundial positivo.

Aplicaciones de la energía solar térmica Una de las ventajas de la energía solar es que tiene varias aplicaciones. Entre ellas podemos encontrar en este tipo de energía también existe la posibilidad de generar energía para un hogar. Hoy en día los avances tecnológicos permiten calentar agua con la radiación solar hasta producir vapor y posteriormente obtener dicha electricidad. Aprovechamiento de energía solar fotovoltaica Este tipo de energía consiste en la transformación directa de la radiación que transmite el Sol en la energía eléctrica. Esta transformación en energía eléctrica se consigue aprovechando las propiedades de los materiales por los que está formada la placa solar mediante células fotovoltaicas que contiene. La mayor parte de los paneles fotovoltaicos están hechos a base de silicio en su mayoría para su posible transformación. Cuando la luz del sol incide en una de las caras de la célula solar es capaz de generar corriente eléctrica. El proceso de fabricación de las placas es laborioso y a la vez complicado por el silicio que contienen. Mediante dicho proceso se labora los conocidos lingotes de silicio que posteriormente se cortan en células fotovoltaicas, que son enriquecidas con Boro y Fósforo. En la búsqueda de perfeccionar y bajar los costos para el aprovechamiento de la energía fotovoltaica, actualmente se están investigando con otros materiales de mayor rendimiento y más económicos. Además de el "método tradicional", podemos hablar también de una generación pasiva. Infórmate sobre ella en nuestro artículo sobre energía solar pasiva. Aplicaciones de la energía fotovoltaica La principal aplicación de las instalaciones de energía solar fotovoltaicas es meramente la producción de electricidad a partir de la radiación solar. Este tipo de aplicación se puede generar a gran escala o a pequeña escala para el consumo y autoconsumo residencial, refugios etc. Principalmente se diferencian dos tipos de instalaciones fotovoltaica:

  • De autoconsumo - instalaciones individuales en los hogares
  • Huertos solares - para la producción a gran escala y la comercialización de la energía obtenida.

Partes de un panel solar: Célula fotovoltaica

  • Cubierta exterior: Es la parte que está en contacto con el sol. Por lo general está confeccionada en vidrio y es la que favorece la transmisión de los rayos solares. Debe ser resistente y con bajo contenido de hierro.
  • Cápsula: Esta estructura está elaborada en silicona. Se encarga de retener las radiaciones de tal forma que no se produzca pérdida de intensidad.
  • Celda fotovoltaica: La celda es el centro del panel y se encuentra hecha en cristal con revestimiento de silicio. Está distribuida a lo largo de toda la superficie de la célula fotovoltaica.
  • Plancha de la base: Constituye la base de todo el panel y se puede elaborar en aluminio o en vidrio, revestida de polímero termoplástico.
  • Cableado salida a tierra: Es un sistema que actúa como protección, evitando accidentes causados por conductividad eléctrica.