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La [[radiación solar]] que alcanza la Tierra puede aprovecharse por medio del calor que produce, como también a través de la absorción de la radiación, por ejemplo en dispositivos ópticos o de otro tipo. Es una de las llamadas [[energía renovable|energías renovables]], particularmente del grupo no contaminante, conocido como energía limpia o [[energía verde]]. Si bien, al final de su vida útil, los paneles fotovoltaicos pueden suponer un residuo contaminante difícilmente reciclable a dia de hoy. |
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La potencia de la radiación varía según el momento del día, las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud. Se puede asumir que en buenas condiciones de irradiación el valor es de aproximadamente 1000 [[Vatio|W]]/[[metro cuadrado|m²]] en la superficie terrestre. A esta potencia se la conoce como [[irradiancia]]. |
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La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas las direcciones. |
La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas las direcciones. |
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Revisión del 14:47 29 jul 2009
La energía solar es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el Sol.
La radiación solar que alcanza la Tierra puede aprovecharse por medio del calor que produce, como también a través de la absorción de la radiación, por ejemplo en dispositivos ópticos o de otro tipo. Es una de las llamadas energías renovables, particularmente del grupo no contaminante, conocido como energía limpia o energía verde. Si bien, al final de su vida útil, los paneles fotovoltaicos pueden suponer un residuo contaminante difícilmente reciclable a dia de hoy.
La potencia de la radiación varía según el momento del día, las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud. Se puede asumir que en buenas condiciones de irradiación el valor es de aproximadamente 1000 W/m² en la superficie terrestre. A esta potencia se la conoce como irradiancia.
La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas las direcciones.
La irradiancia directa normal (o perpendicular a los rayos solares) fuera de la atmósfera, recibe el nombre de constante solar y tiene un valor medio de 1354 W/m² (que corresponde a un valor máximo en el perihelio de 1395 W/m² y un valor mínimo en el afelio de 1308 W/m²).
Según informes de Greenpeace, la energía solar fotovoltaica podría suministrar electricidad a dos tercios de la población mundial en 2030.[1]
Rendimiento
Los rendimientos típicos de una célula fotovoltaica (aislada) de silicio policristalino oscilan alrededor del 10%. Para células de silicio monocristalino, los valores oscilan en el 15%. Los más altos se consiguen con los colectores solares térmicos a baja temperatura (que puede alcanzar el 70% rendimiento en transferencia de energía solar a térmica).
También la energía solar termoeléctrica de baja temperatura, con el sistema de nuevo desarrollo, ronda el 50% en sus primeras versiones. Tiene la ventaja que puede funcionar 24 horas al día a base de agua caliente almacenada durante las horas de sol.
A continuación, el sistema de discos Stirling (30-40%). Como ventaja añadida, el calor residual puede ser reaprovechado por cogeneración.
Los paneles solares fotovoltaicos tienen, como hemos visto, un rendimiento en torno al 15 % y no producen calor que se pueda reaprovechar -aunque hay líneas de investigación sobre paneles híbridos que permiten generar energía eléctrica y térmica simultáneamente. Sin embargo, son muy apropiados para instalaciones sencillas en azoteas y de autoabastecimiento -proyectos de electrificación rural en zonas que no cuentan con red eléctrica-, aunque su precio es todavía alto. Para incentivar el desarrollo de la tecnología con miras a alcanzar la paridad -igualar el precio de obtención de la al de otras fuentes más económicas en la actualidad-, existen primas a la producción, que garantizan un precio fijo de compra por parte de la red eléctrica. En el caso de Alemania, Italia o España.
También se estudia obtener energía de la fotosíntesis de algas y plantas, con un rendimiento del 3%.
Según un estudio publicado en 2007 por el World Energy Council, para el año 2100 el 70% de la energía consumida será de origen solar.[2] Según informes de Greenpeace, la fotovoltaica podrá suministrar electricidad a dos tercios de la población mundial en 2030.[1]
Tecnología y usos de la energía solar
Clasificación por tecnologías y su correspondiente uso más general:
- Energía solar pasiva: Aprovecha el calor del sol sin necesidad de mecanismos o sistemas mecánicos.
- Energía solar térmica: Para producir agua caliente de baja temperatura para uso sanitario y calefacción.
- Energía solar fotovoltaica: Para producir electricidad mediante placas de semiconductores que se alteran con la radiación solar.
- Energía solar termoeléctrica: Para producir electricidad con un ciclo termodinámico convencional a partir de un fluido calentado a alta temperatura (aceite térmico)
- Energía solar híbrida: Combina la energía solar con otra energía. Según la energía con la que se combine es una hibridación:
- Energía eólico solar: Funciona con el aire calentado por el sol, que sube por una chimenea donde están los generadores.
Otros usos de la energía solar y ejemplos más prácticos de sus aplicaciones:
- Huerta solar
- Central térmica solar, como:
- Potabilización de agua
- Cocina solar
- Destilación.
- Evaporación.
- Fotosíntesis.
- Secado.
- Arquitectura sostenible.
- Cubierta Solar.
- Acondicionamiento y ahorro de energía en edificaciones.
- Calentamiento de agua.
- Calefacción doméstica.
- Iluminación.
- Refrigeración.
- Aire acondicionado.
- Energía para pequeños electrodomésticos.
Centros de investigación en Energía Solar
- Photovoltaic Institute Berlin en Alemania.
- Instituto de Energía Solar, de la Universidad Politécnica de Madrid
- Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (o CIEMAT)
- Institut für Solare Energiesysteme ISE en Alemania.
- National Renewable Energy Laboratory NREL en Estados Unidos.Petes.com
Véase también
- Captador solar
- Calentador solar
- Cocina solar
- Constante solar
- Energía solar en España
- Energía solar espacial
- Energía solar fotovoltaica
- Frío solar
- Energía alternativa
- Energías renovables en Alemania
- Película fina
- Protocolo de Kioto
- Radiación solar
- Refrigeración por absorción solar
- Suelo radiante
Asociaciones
- ISES - Asociación Internacional de Energía Solar
- ASADES - Asociación Argentina de Energías Renovables y Ambiente
- ANES - Asociación Nacional de Energía Solar de México
Referencias
- ↑ a b Solar Energy can bring clean energy to over 4 billion people by 2030. Greenpeace (1-9-2008). Consultado el 19 de junio de 2009.
- ↑ Survey of Energy Resources 2007. World Energy Council. Consultado el 19 de junio de 2009.
- ↑ «Energías Renovables, el periodismo de las energías limpias». Consultado el 2009.
Enlaces externos
Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre energía solar.- Solarweb, portal de energía solar
- Laboratorio Solar de la Universidad de Vigo.
- International Solar Energy Society.
- Proyectos de energía solar en todo el mundo
- Energía solar en La Generación del Sol
