Definición de enerxía solar con exemplos e usos

Definición da enerxía solar con exemplos e usos
A definición de enerxía solar é a enerxía que procede do Sol e que podemos captar grazas á radiación solar.O concepto de enerxía solar utilízase a miúdo para referirse á enerxía eléctrica ou térmica que se obtén mediante a radiación solar.

Esta fonte de enerxía representa a fonte de enerxía primaria na Terra.Por ser unha fonte inesgotable, considérase enerxía renovable.

Desta enerxía derívanse moitas outras fontes de enerxía, como:

Enerxía eólica, que aproveita a forza do vento.O vento xérase cando o Sol quenta grandes volumes de aire.
Combustibles fósiles: proceden dun proceso extremadamente longo de descomposición de partículas orgánicas.Os descompoñentes orgánicos eran en gran parte plantas fotosintetizantes.
Enerxía hidráulica, que aproveita a enerxía potencial da auga.Sen a radiación solar, o ciclo da auga non sería posible.
A enerxía da biomasa, unha vez máis, é o resultado da fotosíntese das plantas.
Este tipo de enerxías renovables é unha alternativa aos combustibles fósiles que non emiten gases de efecto invernadoiro como o dióxido de carbono.

Exemplos de enerxía solar
Algúns exemplos de enerxía solar inclúen os seguintes:

Os paneis solares fotovoltaicos xeran electricidade;estas instalacións utilízanse en vivendas, refuxios de montaña, etc.
Centrais fotovoltaicas: son importantes extensións de paneis fotovoltaicos cuxo obxectivo é xerar enerxía eléctrica para abastecer a rede eléctrica.
Os coches solares usan células fotovoltaicas para converter a radiación solar en electricidade para impulsar un motor eléctrico.
Cociñas solares: están feitas cun sistema parabólico para concentrar a luz solar ata un punto para elevar a temperatura e poder cociñar.
Sistemas de calefacción: coa enerxía solar térmica pódese quentar un fluído que se pode utilizar nun circuíto de calefacción.
A calefacción das piscinas é un simple circuíto de fluídos no que a auga circula por un conxunto de colectores solares térmicos expostos ao sol.
Calculadoras: algúns dispositivos electrónicos teñen un pequeno panel solar para subministrar enerxía ao circuíto eléctrico.
A ventilación solar é un tipo de enerxía solar que utiliza a calor do sol para ventilar un espazo.Adoita utilizarse en vivendas e edificios para mellorar a calidade do aire e reducir os custos enerxéticos.A ventilación solar pódese usar para ventilar unha única habitación ou un edificio enteiro.
A fotosíntese é unha forma natural que utilizan as plantas para converter a enerxía solar en enerxía química.
Tipos de enerxía solar
Existen tres tipos de tecnoloxías de enerxía solar:

Enerxía solar fotovoltaica: os paneis solares fotovoltaicos están compostos por un material que, cando incide a radiación solar, libera electróns e xera corrente eléctrica.
Enerxía solar térmica: Este sistema aproveita a capacidade calorífica dos raios solares.A radiación solar convértese en enerxía térmica para quentar un fluído que se pode utilizar para quentar auga quente sanitaria.Nas centrais solares térmicas xérase vapor e, posteriormente, electricidade.
A enerxía solar pasiva é un recurso para aproveitar a calor solar sen utilizar recursos externos.Por exemplo, os arquitectos poden orientar as casas e decidir onde poñer as fiestras, tendo en conta onde se recibirá a radiación solar.Esta técnica coñécese como arquitectura bioclimática.
Como se produce a enerxía solar?
Desde o punto de vista físico, a enerxía solar prodúcese no Sol mediante unha sucesión de reaccións nucleares.Cando esta enerxía nos chega na Terra, podemos aproveitala de moitas maneiras:

Placas solares con células fotovoltaicas.Os paneis fotovoltaicos están feitos dun material que, ao recibir luz, ioniza directamente e libera un electrón.Deste xeito, a radiación solar transfórmase en enerxía eléctrica.
Usando colectores solares deseñados para converter a radiación solar en enerxía térmica.A súa finalidade é quentar un fluído que circula por dentro.Neste caso, non temos electricidade, pero temos fluído a alta temperatura que se pode empregar en moitas aplicacións.
A enerxía solar concentrada é un sistema que reflicte toda a iluminación solar nun punto focal para alcanzar altas temperaturas.Esta tecnoloxía utilízase nas plantas termosolares para a xeración de enerxía.
Os sistemas de enerxía solar pasiva utilizan enerxía solar sen ningún aporte de enerxía externa.Por exemplo, os deseños arquitectónicos permiten a máxima radiación solar no inverno e evitan o exceso de calor no verán.
Tipos de paneis solares
O termo paneis solares utilízase para ambos os dous métodos (fotovoltaico e térmico).En calquera caso, o deseño é significativamente diferente dependendo do tipo de tecnoloxía solar para que se vaia utilizar:

O panel solar térmico utiliza os raios solares para quentar un líquido que transfire calor a un fluído e despois quenta auga.Os quentadores solares de auga úsanse nas casas para obter auga quente.
O panel fotovoltaico aproveita as propiedades de elementos semicondutores particulares colocados nas células solares.As células solares producen enerxía eléctrica cando se someten á radiación solar.Grazas ao denominado efecto fotovoltaico, a exposición ao sol provoca o movemento de electróns nun compoñente (xeralmente silicio), xerando unha corrente eléctrica continua.
O panel solar de concentración tamén utiliza unha serie de espellos parabólicos cunha estrutura lineal.O obxectivo destes espellos é concentrar a radiación solar nun punto focal para alcanzar temperaturas suficientemente altas para xerar vapor.
Usos da enerxía solar

Aproveitando o poder do sol: unha guía para a fotovoltaica
A enerxía solar ten moitos usos e aplicacións que se poden resumir en tres puntos:

Auga Quente Sanitaria ACS
A calefacción solar de auga utilízase para subministrar auga quente sanitaria (ACS) e calefacción a vivendas e pequenos complexos de edificios.Construíronse centrais solares que, mediante turbinas de vapor, converten a calor almacenada en electricidade.

Non obstante, estes prototipos non foron moi utilizados debido ao baixo rendemento destas centrais fronte aos elevados custos e á irregular subministración eléctrica.

Xeración de electricidade
Os paneis fotovoltaicos utilízanse en sistemas solares illados para alimentar dispositivos lonxe das redes eléctricas (sondas espaciais, repetidores telefónicos de gran altura, etc.).Tamén se utilizan en aplicacións con demandas enerxéticas tan baixas que unha conexión á rede eléctrica non resultaría económica (sinais luminosos, parquímetros, etc.).

Estes dispositivos deberán estar equipados con acumuladores capaces de acumular o exceso de enerxía eléctrica producida durante o día para alimentar os equipos durante a noite e durante os períodos nubrados, normalmente baterías solares.

Tamén se utilizan en grandes sistemas conectados á rede, aínda que a subministración de enerxía é variable en condicións diarias e estacionais.Polo tanto, é difícil de predicir e non programable.

Esta descontinuidade fai que sexa difícil satisfacer a demanda de electricidade en calquera momento, excepto na produción cunha ampla marxe de seguridade por encima dos picos anuais de demanda.Non obstante, ao ser o pico de produción das centrais solares no verán, consegue compensar a maior demanda interna debida aos aires acondicionados.

Cales son os pros e os contras da enerxía solar?
O uso da enerxía solar implica pros e contras específicos.

As principais críticas ou inconvenientes son:

Alto custo de investimento por quilowatt obtido.
Ofrece unha eficiencia moi alta.
O rendemento obtido depende do horario solar, do tempo e do calendario.Por este motivo, é difícil saber que potencia eléctrica poderemos obter nun momento dado.Este inconveniente desaparece con outras fontes de enerxía, como a enerxía nuclear ou fósil.
A cantidade de enerxía que se necesita para facer un panel solar.A produción de paneis fotovoltaicos require moita enerxía, empregando moitas veces fontes de enerxía non renovables como o carbón.
Por outra banda, tes que ter en conta os beneficios da enerxía solar:

Os seus defensores apoian a redución de custos e as ganancias de eficiencia debido ás economías de escala e ás melloras tecnolóxicas nos futuros sistemas solares.
Sobre a ausencia desta fonte de enerxía pola noite, tamén sinalan que o pico máximo de consumo eléctrico acadase durante o día, é dicir, durante a máxima produción de enerxía solar.
É unha fonte de enerxía renovable.Noutras palabras, é inesgotable.
É unha enerxía non contaminante: non xera gases de efecto invernadoiro e, polo tanto, non contribúe a agravar o problema do cambio climático.
Autor: Oriol Planas – Enxeñeiro Técnico Industrial