FUNDAMENTOS DE LA INVESTIGACION ENERGIA SOLAR

...

Proceso de Fusión Nuclear:

La luz y el calor que percibimos del Sol es el resultado de estas reacciones nucleares de fusión: núcleos de hidrógeno chocan entre sí, y se fusionan dando lugar a un núcleo más pesado de helio liberando una enorme cantidad de energía. La energía liberada llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética. (2)

Radiación Electromagnética:

La radiación electromagnética es un tipo de campo electromagnético variable, es decir, una combinación de campos eléctricos y magnéticos oscilantes, que se propagan a través del espacio transportando energía de un lugar a otro. (2)

Energía Renovable:

Se denomina energía renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales. Entre las energías renovables se cuentan la eólica, geotérmica, hidroeléctrica, mareomotriz, solar, undimotriz, la biomasa y los biocarburantes. (2)

Energía solar Fotovoltaica:

La energía solar fotovoltaica es una fuente de energía que produce electricidad de origen renovable,1: obtenida directamente a partir de la radiación solar mediante un dispositivo semiconductor denominado célula fotovoltaica, 2: o bien mediante una deposición de metales sobre un sustrato denominada célula solar de película fina. (1)

Radiación solar:

La radiación solar es el conjunto de radiaciones electromagnéticas emitidas por el Sol. El Sol es una estrella que se encuentra a una temperatura media de 6000 K (5727 °Celsius) en cuyo interior tienen lugar una serie de reacciones de fusión nuclear que producen una pérdida de masa que se transforma en energía. (1)

Célula fotovoltaica:

Un dispositivo formado por una delgada placa de material semiconductor, a menudo silicio, correctamente tratada. (1)

1.Libro fue publicada en 2012 por la editorial Progensa con el título “Energía Solar Fotovoltaica”

2.https://library.e.abb.com/public/e5c9a44dae034dcb83cef3a96527160e/Revista%20ABB%202-2015_72dpi.pdf

2.- Formas de aprovechamiento

El aprovechamiento de la energía solar puede realizarse en dos formas: por conversión térmica de alta temperatura (sistema fototérmico) y por conversión fotovoltaica (sistema fotovoltaico). (2)

La conversión térmica de alta temperatura (sistema fototérmico): Convierten la radiación solar en calor y lo transfieren a un fluido de trabajo. El calor se usa entonces para calentar edificios, agua, mover turbinas para generar electricidad, secar granos o destruir desechos peligrosos. Los Colectores Térmicos Solares se dividen en tres categorías:

Colectores de baja temperatura. Proveen calor útil a temperaturas menores de 65º C mediante absorbedores metálicos o no metálicos para aplicaciones tales como calentamiento de piscinas, calentamiento doméstico de agua para baño y, en general, para todas aquellas actividades industriales en las que el calor de proceso no es mayor a 60º C, por ejemplo, la pasteurización, el lavado textil, etc.

Esta constituido básicamente por:

1.- Marco de aluminio anodizado.

2.- Cubierta de vidrio templado, bajo contenido en hierro.

3.- Placa absorbedora. Enrejado con aletas de cobre.

4.- Cabezales de alimentación y descarga de agua.

5.- Aislante, usualmente poliestireno, o unicel

6.- Caja del colector, galvanizada.

Colectores de temperatura media. Son los dispositivos que concentran la radiación solar para entregar calor útil a mayor temperatura, usualmente entre los 100 y 300º C. En esta categoría se tienen a los concentradores estacionarios y a los canales parabólicos, todos ellos efectúan la concentración mediante espejos dirigidos hacia un receptor de menor tamaño. Tienen el inconveniente de trabajar solamente con la componente directa de la radiación solar por lo que su utilización queda restringida a zonas de alta insolación.

Colectores de alta temperatura. Existen en tres tipos diferentes: los colectores de plato parabólico, la nueva generación de canal parabólico y los sistemas de torre central. Operan a temperaturas mayores a los 500º C y se usan para generar electricidad y transmitirla a la red eléctrica; en algunos países estos sistemas son operados por productores independientes y se instalan en regiones donde las posibilidades de días nublados son remotas.

Conversión fotovoltaica (sistema fotovoltaico): Un sistema fotovoltaico lo podemos definir como el conjunto de componentes eléctricos, electrónicos y mecánicos que nos servirán para transformar la energía solar en energía eléctrica. Por supuesto, que para cada aplicación o necesidad tendremos un sistema diferente, con componentes diferentes.

Son tres tipos de sistemas que se pueden desarrollar:

Sistema fotovoltaico aislado. En este sistema fotovoltaico podemos optar por usar baterías o no usarlas, dependerá de nuestras necesidades. Son los sistemas que se utilizan para suministrar electricidad donde no llegan las compañías eléctricas por su ubicación. Por regla general, estos sistemas tienen acumuladores de energía (baterías) porque transforman la energía solar durante el día y la consumen durante la noche. Pero como hemos dicho, puede ser que no lleven baterías, por ejemplo, en un conjunto de riego o de bombeo de agua, se puede regar o bombear agua durante las horas en que hay luz solar.

Suelen llevar los siguientes componentes: módulos fotovoltaicos, baterías, inversor, regulador y los elementos propios para proteger el circuito.

Sistema fotovoltaico conectado a red. Como es normal, este tipo de sistema fotovoltaico o instalación fotovoltaica no llevan acumuladores de energía. La explicación es muy sencilla, son sistemas fotovoltaicos que están conectados directamente con la red eléctrica. Además, cuentan con elementos que no solamente protegen la instalación, sino que también regulan la forma y la cantidad en que