TIPOS DE ENERGIA SOLAR

Hay muchos tipos de energía solar .Algunos son estrictamente para uso doméstico, algunos para uso comercial a gran escala, otros crean calor y otros generan  electricidad.

Es fácil verter las categorías de los muchos tipos de  energía solar de dos maneras: si la energía directa del sol se aprovecha en una forma de energía térmica o si la energía del sol se convierte en energía eléctrica.


Cuando la energía del sol se aprovecha para convertirla en energía térmica, queremos decir que la luz del sol se concentra y se usa para calentar.

 Por ejemplo, cuando deja un automóvil estacionado a la luz del sol todo el día y el interior acumula calor, o cuando el extremo poco profundo de una piscina se vuelve notablemente más cálido, ya que aprovecha la luz del sol en un día caluroso.

Al igual que el agua y el aire, el Sol es uno de los sistemas de soporte de vida de la Tierra, que proporciona calor y luz.

La ” energía solar , que es energia  renovable, ampliamente disponible y limpio, que proporciona la energía suficiente para satisfacer el consumo anual mundial cada 50 minutos.

El desafío es recolectar una parte, por pequeña que sea, de este calor y esta energía radiante.


TIPOS DE ENERGIA SOLAR

 Estos ejemplos de aprovechar el calor del sol se pueden categorizar en dos tipos de energía solar:

(1) Energía solar pasiva :   

Es el uso de paredes orientadas estratégicamente, ventanas y características arquitectónicas, generalmente de un hogar, que están diseñadas para absorber y desviar la energía del sol sin el uso de ningún dispositivo mecánico o eléctrico.

El objetivo del calentamiento solar pasivo es reducir el costo de la calefacción eléctrica durante los meses más fríos del año, al tiempo que mantiene un hogar más fresco durante los meses más cálidos del año.

El siguiente diagrama es un modelo simple de una casa diseñada para energía solar pasiva.

TIPOS DE ENERGIA SOLAR

El diagrama anterior del calentamiento solar pasivo es una imagen genérica del lado de una casa que está estratégicamente orientada para absorber el calor del sol en el invierno y desviar el calor del sol en el verano.

  1. El sol etiquetado (1) es un ejemplo de un sol de verano en el hemisferio norte porque es más alto en el cielo cuando está orientado con el  sur solar .
  2. Los rayos del sol de verano se absorben o reflejan en el techo especialmente diseñado de la casa que mantiene la casa más fresca en el verano.
  3. El sol de invierno está más cerca del horizonte.
  4. La ventana de la casa estratégicamente ubicada está diseñada para dejar entrar el calor del sol invernal, que mantendrá la casa más caliente durante la bobinadora y, con suerte, reducirá el consumo de energía para calentar su hogar.
Recuerde, en el calentamiento solar pasivo, los rayos del sol no se convierten en electricidad.

(2) Energía solar activa :

utiliza un dispositivo eléctrico activo que alimenta el sistema de energía solar, como una bomba de agua o una caja de control de potencia eléctrica. 

Debido a este requisito, un sistema de energía solar activa requiere energía adicional, además del sol, para operar y maximizar la eficiencia del sistema.

Los sistemas solares activos tienen ventajas y desventajas. La ventaja obvia del sistema activo es que la fuente de alimentación externa aumenta la eficiencia del sistema. 

Otra ventaja es que hace que el control del sistema sea mucho más fácil al ofrecer controles para encender y apagar la máquina, y también para ajustar las opciones específicas de las máquinas, como la temperatura.

Algunas desventajas son que un dispositivo mecánico adicional aumenta el costo del sistema. Puede ayudar al sistema a ahorrar dinero a largo plazo, pero el costo inicial de la construcción será mayor. 

También hay una mayor probabilidad de costos futuros de mantenimiento en la máquina debido a los componentes adicionales. 

Por último, si el dispositivo activo no funciona bien, la máquina podría volverse inútil hasta que el dispositivo esté fijo, algo que no le puede pasar a un sistema de energía solar pasiva.

Un sistema de energía solar activa muy común es un calentador de agua solar. 


¿Que es un calentador de agua solar?

 

TIPOS DE ENERGIA SOLAR

Un  calentador de agua solar  es un sistema de energía solar que utiliza el calor del sol para calentar agua para su hogar.

Un sistema de calentamiento de agua solar puede utilizar paneles solares fotovoltaicos o un sistema de energía solar concentrada para generar el calor necesario para elevar la temperatura del agua.

Existen algunas estrategias diferentes para el calentamiento solar de agua, a continuación se presenta un ejemplo simple de un sistema simple de calentamiento de agua solar en el hogar.

Este sistema se considera un sistema de energía solar activo porque requiere una bomba o un mecanismo externo para hacer circular el agua a través de la máquina.

TIPOS DE ENERGIA SOLAR

El diagrama anterior es un ejemplo de un sistema solar térmico domiciliario utilizado para calentar agua. 

El calentador de agua solar utiliza el calor del sol para aumentar la temperatura del agua en su hogar.

  1. El calentador de agua está conectado a una fuente de agua fría.
  2. Una pequeña bomba, que podría funcionar con baterías o una fuente eléctrica, a veces mediante un panel solar, bombea agua a través del calentador solar.
  3. El controlador es el mecanismo que controla el sistema y podría instalarse en el hogar. El controlador puede configurar la temperatura y otras opciones del sistema de calentamiento de agua.
  4. Los paneles solares térmicos, montados en el exterior o conectados al exterior de la casa, recogen la energía del sol y la utilizan para calentar el agua a altas temperaturas.
  5. El agua ahora calentada se bombea hacia el calentador de agua.
  6. El calentador de agua almacena el agua calentada hasta que se necesita en el hogar. El calentador también puede calentar agua por sí mismo en caso de que los paneles no reciban suficiente luz solar para funcionar.
  7. El agua del calentador solar ahora puede dirigirse hacia los grifos de su hogar.

Como el sol no brilla en la noche o todos los días, el calentador de agua solar todavía puede usar electricidad regular de la red para calentar el agua por sí mismo. 

Cuando el sol brilla, la energía eléctrica en la red se apaga y el calentador de agua utiliza el agua calentada por el sol, lo que le permite ahorrar energía y dinero a su hogar.

Otro ejemplo de un sistema solar activo es un conjunto de paneles solares fotovoltaicos que está instalado en un sistema de seguimiento. 

El sistema de seguimiento del panel solar mueve la cara del panel para seguir el movimiento del sol en el cielo durante todo el día. Estos sistemas de seguimiento activo pueden aumentar drásticamente la eficiencia de los paneles solares.

Nuevamente, un sistema de energía solar activa es un sistema de energía solar que requiere energía externa para operar el sistema.

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Convirtiendo la energía del sol en electricidad:  

 cuando la energía del sol se convierte en otra forma de energía, generalmente electricidad, podemos dividir esta categoría en tres tipos de energía solar:

(1) Celdas fotovoltaicas (PV) : estas células usan los fotones de la luz del sol para crear electricidad. La mayoría de los paneles solares utilizados en la actualidad se encuentran en la categoría de células fotovoltaicas.  Aprenda cómo funcionan los paneles solares.

(2) Turbina solar : energía solar concentrada : cuando el calor del sol se convierte en electricidad.  Aprenda mas sobre energias alternativas

Cada tipo de sistema de energía solar funciona de manera diferente, pero todos ellos son alimentados inicialmente por el calor o la energía lumínica emitida por el sol.

Los dos tipos de sistemas utilizados:

Sistemas individuales para hogares o pequeñas comunidades. Los paneles fotovoltaicos pueden alimentar dispositivos eléctricos, mientras que los colectores solares térmicos pueden calentar hogares o agua caliente (ver Primer plano: “Fuente de energía solar, ilimitada y universalmente accesib

Las plantas de energía solar de concentraciòn que cubren cientos de kilometros producen electricidad a gran escala, que se puede alimentar a las redes eléctricas.

La energía solar es una de las energías renovables más atractivas debido a su flexibilidad: su capacidad de alimentar ciudades e industria mediante el uso de grandes sistemas solares, mientras que al mismo tiempo ofrece una capacidad autónoma en las regiones rurales más aisladas.

Dos grandes tecnologías para explotar la energía solar:

Tecnología solar fotovoltaica , que convierte directamente la luz solar en electricidad utilizando paneles fabricados con células semiconductoras.

La tecnología solar térmica , que captura el calor del sol. Este calor se usa directamente o se convierte en energía mecánica y, a su vez, en energía eléctrica, conocida como energía solar concentrada. Este calor se utiliza directamente (térmica solar térmica a baja temperatura) o se convierte en energía mecánica y, a su vez, en energía eléctrica (energía solar concentrada – CSP).

Energía solar fotovoltaica

El efecto fotovoltaico (o efecto fotoeléctrico) convierte la luz en electricidad. Fue descubierto por el físico francés Edmond Becquerel en 1839 y se utilizó por primera vez en aplicaciones industriales en 1954.

El principio: una corriente eléctrica ocurre cuando los electrones son desplazados. Para que esto suceda, los fotones (partículas de luz) excitan los electrones más exteriores de los átomos de algunos elementos semiconductores.

TIPOS DE ENERGIA SOLAR
Sistema solar fotovoltaico

 

 

En la práctica, la luz que incide sobre una célula fotovoltaica se convierte en electricidad mediante un semiconductor, generalmente silicio. 

Un panel fotovoltaico consta de varias celdas que producen corriente continua, que luego se convierte en corriente alterna mediante un inversor. Los paneles pueden usarse en sistemas pequeños o grandes.

Si desea aprender cómo instalar un sistema fotovoltaico, lea nuestro artículo.

Energia solar termica a baja temperatura

La tecnología de baja temperatura de la energía solar térmica produce calor a partir de los rayos del sol y lo usa directamente.

Operando a una temperatura inferior a 100 ° C, esta implicación se aplica a aplicaciones residenciales (comerciales y residenciales) para una amplia variedad de necesidades industriales.

Esta tecnología representa la mayor parte de la energía solar generada en todo el mundo.

TIPOS DE ENERGIA SOLAR
Sistema solar termico

Los colectores solares térmicos se utilizan para absorber el calor de los rayos del sol y transferirlo a un fluido de transferencia de calor, como aire, agua o anticongelante, que a su vez lo transporta a las áreas a calentar.

Los más comunes son los colectores de placa plana, que consisten en una superficie oscura que absorbe los rayos del sol y una capa de aislamiento térmico coronada por una lámina de vidrio que genera un efecto invernadero. 

Los colectores funcionan hasta 70 ° C por encima de la temperatura ambiente.

También hay colectores de aire termosolar, por ejemplo para secar cultivos agrícolas, y sistemas de caucho o plástico sin vidriar, en lugar de vidrio, que se usan principalmente para calentar piscinas.

Los colectores de tubos de vacío son los más adecuados para usos industriales a altas temperaturas, como la limpieza de mataderos o la pasteurización de conservas.

 Están hechos de tubos de vacío de vidrio para un aislamiento térmico óptimo. En el interior, un absorbedor captura la energía solar y la transfiere a un fluido.

Energía solar de concentracion

Este segundo tipo de tecnología de energía solar térmica concentra el calor de los rayos del sol utilizando los colectores para calentar un fluido de transferencia (por ejemplo, gas, aceite o sal fundida) a alta temperatura. 

El fluido calienta una red de agua, que produce vapor y acciona una turbina (energía mecánica), generando electricidad.

TIPOS DE ENERGIA SOLAR
Planta de energia de concentracion

El calor de los rayos del sol se recoge en grandes centrales eléctricas donde se instalan espejos planos o curvos en grandes áreas.

La tecnología es más adecuada para países donde la luz solar es intensa, por ejemplo, en regiones desérticas.