Es la estrella más cercana a la Tierra, se caracteriza por: Radio ecuatorial: 695000 km Periodo de rotació n sobre el eje: de 25 a Temperatura media superficial: 6000 ° C Gravedad superficial: 274 m/s 2
36 días.
En su interior se producen constantemente reacciones de fusió n nuclear que desprenden energía. Los átomos de hidró geno, (elemento más abundante), se combinan entre sí para formar átomos de helio y energía, que fluye desde el interior hasta la superficie solar y desde allí es irradiada al espacio en todas las direcciones. Parte de la energía irradiada es transportada en forma de ondas electromagné ticas (fotones), que se desplazan en el vacío a 300 000 km/s, tardando unos ocho minutos en recorrer los 150 millones de Km. que separan el sol de la tierra.
La energía emitida por el Sol, se traslada en forma de radiació n electromagné tica. La descomposició n de esta radiació n origina el espectro solar, que estáformado por tres bandas de longitud de onda comprendidas entre: Ultravioleta UV: <0,35 nm Visible: 0,35 – 75 nm Infrarrojo: >0,5 nm Cada longitud de onda transporta una cantidad de energía: Visible: el 47% Infrarrojo: el 46% Ultravioleta : el 7%
Energía radiante La energía radiante es la energía que poseen las ondas electromagné ticas como la luz visible, las ondas de radio, los rayos ultravioletas (UV), los rayos infrarrojos (IR), etc. La característica principal de esta energía es que se propaga en el vacío sin necesidad de soporte material alguno. Se transmite por unidades llamadas fotones.
Ondas electromagné ticas La radiació n electromagné tica es una combinació n de campos elé ctricos y magné ticos oscilantes, que se propagan a travé s del espacio transportando energía de un lugar a otro.
La radiació n electromagné tica puede manifestarse de diversas maneras como calor radiado, luz visible, rayos X o rayos gamma. A diferencia de otros tipos de onda, como el sonido, que necesitan un medio material para propagarse, la radiació n electromagné tica se puede propagar en el vacío.
Las ondas con mayor energía son las que tienen una frecuencia mayor: Rayos gamma Rayos X Las de menor energía son las de menor frecuencia: Radiofrecuencias . M icroondas La luz visible es la parte del espectro que percibimos con la vista.
FRECUENCIAS DE DISTINTOS TIPOS DE RADIACIÓN ELECTROMAGNÉ TICA
Cada segundo el sol irradia en todas direcciones una energía de kilowatios . 4*10 23
El flujo de energía solar que llega al exterior de la atmó sfera es una cantidad fija constante solar . La constante solar queda definida por el valor medio de la cantidad total de energía recibida por m2, en un segundo, en la parte superior de la atmó sfera terrestre. Su
valor es de 1353 W/m 2 .
De esta radiació n solo llega a la Tierra una pequeñ a parte, el resto de la energía es reflejada por la atmó sfera o emitida al espacio en forma de radiació n infrarroja.
ENERGÍ A EMITIDA POR EL SOL: CONSTANTE SOLAR
Solo una parte de la radiació n solar, que incide sobre la tierra, llega a su superficie.
La radiació n que intenta alcanzar la superficie de la tierra se ve afectada por la composició n de la atmó sfera, así parte de la radiació n es reflejada, absorbida y/o difractada.
La energía solar se caracteriza: M uy
abundante Alta calidad Distribució n heterogé nea Variable Baja densidad
Las características de la energía solar hace que su aprovechamiento sea distinto al de las energías convencionales. La energía solar se caracteriza: DISPERSIÓ N:
Su densidad en las condiciones más favorables 2 es baja (1Kw / m ) Para obtener densidades de energía elevadas se necesitan: • Grandes superficies de captació n. • Sistemas de concentració n de rayos solares INTERMITENCIA:
captada.
Es necesario almacenar la energía
El primer paso para el aprovechamiento de la Energía solar es su captació n.
ARQUITECTURA SOLAR: Es
aquella que no requiere de ningún elemento mecánico para captar la energía solar. Se
logra mediante la utilizació n de distintos elementos arquitectó nicos que captan y almacenan de forma natural la energía procedente del sol. Para
su distribució n se utilizan los fenó menos naturales de circulació n del aire.
Los elementos básicos que se utilizan en la arquitectura solar pasiva son: Masa
Té rmica: Su funció n es almacenar la energía. Está formada por elementos estructurales y volúmenes de la casa destinados al almacenamiento. Están rellenos de algún material acumulador (piedras, agua, etc.). Acristalamiento:
Su funció n es captar la energía solar y retener el calor por el efecto invernadero (el vidrio deja pasar la radiació n visible pero refleja la radiació n que emite el receptor en el infrarrojo, al elevar su temperatura). Su orientació n debe ser hacia el sur solar, ya que se aprovecha más la radiació n, al incidir perpendicularmente los rayos solares.
Es la transformació n de la energía solar infrarroja en energía té rmica que es almacenada en un fluido.
Según la temperatura a la que se desea elevar la temperatura del fluido se diferencian tres formas de conversió n té rmica: • Conversió n té rmica de baja temperatura • Conversió n té rmica de media temperatura • Conversió n té rmica de alta temperatura
Para alcanzar medias y altas temperaturas se debe concentrar la radiaci贸 n solar. Los sistemas utilizados en estos rangos de temperaturas se denominan Sistemas Termosolares de Concentraci贸 n (STCS)
Es la conversió n a temperaturas inferiores a 80ºC. Siendo generalmente su temperatura de trabajo entre 40º y 60º C.
La energía solar té rmica de baja temperatura es adecuada para cubrir un alto porcentaje de la demanda de agua caliente, en los sectores residencial, industrial y de servicios.
Esta fuente de energía precisa de una tecnología sencilla y una inversió n inicial media, que puede ser amortizada en pocos añ os. Es la fuente de energía más barata .
El principio de funcionamiento consiste en utilizar el calentamiento de una superficie sobre las que incide el Sol. El calor transferido a la superficie es recogido por un líquido que al pasar por ella se calienta. Este líquido transporta el calor que es utilizado para diferentes usos.
Las instalaciones de baja temperatura requieren el acoplamiento de cuatro sistemas COLECTOR:
Su finalidad es la captació n de la energía solar SISTEMA DE ALMACENAMIENTO: Su finalidad es almacenar el agua caliente que viene de los paneles para su uso posterior. SISTEMA DE DISTRIBUCIÓ N: Su finalidad es transportar el agua caliente desde el colector al acumulador y de allí a los puntos de consumo. SISTEMA DE MEDIDA Y CONTROL: Su finalidad es poner en funcionamiento los distintos circuitos y los instrumentos de medida.
Principales aplicaciones: Producció n de vapor para procesos industriales. Producció n de energía elé ctrica a pequeñ a escala. Desalinizació n del agua del mar Refrigeració n mediante energía solar.
La energía solar té rmica de media temperatura va destinada a aquellas aplicaciones que requieran temperaturas del agua comprendidas entre 80 y 250º C.
Se puede usar en aplicaciones en las que se requiera calor o agua caliente a temperaturas comprendidas entre los 80 y 250º C, siendo lo más apropiado las aplicaciones que requieren vapor o agua caliente entre 80 y 140º C.
Destacan: Producció n de vapor para procesos industriales, como la pasteurizació n. Producció n de vapor para la generació n de energía elé ctrica. Producció n de calor para la desalinizació n de agua. Producció n de calor para la calefacció n y refrigeració n de edificios. Producció n de calor para su utilizació n en la desecació n de madera o papel. Producció n de calor para su utilizació n en la desecació n de productos agrícolas, como el tabaco.
La energía solar té rmica de alta temperatura es la que va destinada a aquellas aplicaciones que requieran temperaturas del agua superiores a los 250º C.
Principales aplicaciones: Su principal aplicació n es la generació n de vapor para la producció n de electricidad a gran escala.
Requiere: Mayor concentració n de la radiació n solar Realizar un seguimiento de la posició n del sol en dos ejes, para hacer incidir la radiació n, mediante reflexió n, sobre un área reducida, en donde se encuentra el receptor. (permite conseguir temperaturas de más de 4.000° C). Los sistemas de concentració n son: Sistemas de receptor central: Grandes campos de espejos planos con seguimiento del sol en dos ejes (helió statos). Sistemas Parabó licos: Espejos parabó licos.