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5Âş primaria - La energĂa solar fotovoltaica, tu energĂa del presente y del futuro
5º primaria - La energía solar fotovoltaica, tu energía del presente y del futuro Un trabajo de la FUNDACIÓN DESARROLLO SOSTENIBLE por encargo de la ASOCIACIÓN DE LA INDUSTRIA FOTOVOLTAICA Realizado por: Ana Isabel Giménez Alarte . Supervisión Técnica: Mª del Socorro Garcia Cascales, Doctora Ingeniera Industrial Dirección: Toñi Olmedo Meseguer Maquetado por: Diversidad Visual SL
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Índice
Guía del alumno de contenidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 Cuaderno de actividades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 Fichas de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 Glosario solar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
El sol es importantísimo para todos los seres que vivimos en la Tierra. Él nos aporta el calor necesario para la existencia de la vida, sin este calor el planeta estaría congelado y la vida en él sería prácticamente imposible. Además, el sol es la principal fuente de energía para que las plantas puedan crecer y producir su propio alimento. Es el responsable del ciclo del agua, ya que es el encargado de evaporarla de ríos y mares para que, posteriormente, ésta se condense y caiga en forma de lluvia, volviendo otra vez a comenzar el ciclo. Hoy día y gracias al avance de las tecnologías, el sol también nos permite obtener electricidad y calor. Electricidad a través de las placas solares fotovoltaicas y calor por medio de las placas térmicas que nos aportan agua caliente y calefacción en el hogar. También el sol es el impulsor de los vientos, ya que calienta las masas de aire y provoca su movimiento. Esta energía del viento también podemos convertirla en electricidad gracias a la energía eólica y a sus aerogeneradores. Todas las energías renovables son generadas de una forma u otra por el Sol, a excepción de la energía geotérmica. Por todo ello, el sol es fundamental para nuestras vidas.
REALIZA UNA SENCILLA EXPERIENCIA Pon una planta a la sombra, pero cercana a la luz del sol, con el paso de los días veras como sus ramas van creciendo en dirección a la luz. Esto se debe a que el sol es fundamental para que las plantas puedan realizar la fotosíntesis; por ello mueven sus ramas lentamente para poder alcanzar ese rayito de sol.
SABÍAS QUE... Hay un insecto que es capaz de emitir luz para atraer al macho y poder reproducir y perpetuar la especie, se trata de la luciérnaga. Su aparición es señal de que la huerta o el campo donde aparece se encuentran en buenas condiciones medioambientales, es decir, no hay contaminación. 5
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¿POR QUÉ ES IMPORTANTE EL SOL?
Si nos fijamos bien en la imagen superior, observamos que se trata de una ciudad. Las conocidas como smarts cities o ciudades inteligentes son proyectos que en la actualidad se están llevando a cabo en diferentes lugares del mundo para demostrar que las ciudades pueden ser sostenibles, es decir, comprometidas con su entorno, y que además pueden incluir elementos arquitectónicos de vanguardia y donde todas las infraestructuras están dotadas de soluciones tecnológicas para hacer la vida del ciudadano más fácil. En definitiva, las ciudades inteligentes son aquellas que generan energía limpia, necesitan poca energía, se construyen con criterios de sostenibilidad y cuidan el medio ambiente.
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Figura 1. Esquema de una ciudad inteligente.
Son aquellas fuentes de energía que posee la Tierra de forma inagotable pues se renuevan en cortos períodos de tiempo. También se las puede llamar fuentes limpias. Son las siguientes:
La energía solar Es la energía procedente del sol que puede transformarse en electricidad o calor a través de la energía solar fotovoltaica y la energía solar térmica.
La energía eólica Es la energía procedente del viento y permite mover las hélices de un aerogenerador produciendo energía eléctrica.
La energía hidráulica Es la energía procedente de los ríos y saltos de agua, que nos permite obtener electricidad.
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¿QUÉ SON LAS ENERGÍAS RENOVABLES?
La energía de la biomasa
La energía geotérmica Consiste en aprovechar el calor interno de la tierra.
La energía de las mareas Aprovecha el ascenso y descenso de las mareas para producir electricidad.
La energía de las olas Aprovecha el movimiento de las olas para generar electricidad.
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Se utiliza materia orgánica vegetal y animal para producir electricidad, calor o biocombustibles.
Sin embargo, el actual modelo energético, conocido como generación centralizada, produce la electricidad en puntos muy concretos del país y la distribuye a través de las redes de distribución o líneas de alta tensión a las zonas de consumo, tanto poblaciones como polígonos industriales.
Vamos a hacer un zoom sobre la primera imagen, la ciudad inteligente. En ella observamos como cada uno de los tejados tiene instalado un panel solar fotovoltaico; así, cada casa, edificio, industria, aparcamiento techado, sería una pequeña central de producción de energía eléctrica, y esa energía sería consumida en la propia casa o en los edificios cercanos (modelo energético de generación distribuida). Se trata de energía limpia que no contamina y que podemos producirla nosotros de forma autóctona, es decir, en el propio lugar donde vivimos.
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Actualmente, todas estas fuentes de energías renovables se están utilizando, aunque en un porcentaje mucho menor que las energías no renovables. El uso de estas energías presenta muchas ventajas, puesto que evitan la emisión de gases contaminantes a la atmósfera, que aumentarían el efecto invernadero y el cambio climático. Además, estas energías pueden ser producidas en las propias ciudades o en lugares muy cercanos a ellas, por lo que se reducen las pérdidas de electricidad causadas durante su transporte. A este modelo de generación de electricidad se le conoce como generación distribuida.
La energía solar fotovoltaica es una forma de producir electricidad sin contaminar el planeta, es decir, es una energía renovable. Sus principales características son:
1. Es una energía limpia ya que no emite gases contaminantes a la atmósfera. 2. Es una energía gratuita, ya que se alimenta de los rayos solares que llegan a la superficie de la Tierra, por lo que tanto los países desarrollados como los países en vías de desarrollo la pueden aprovechar.
3. Es una energía ilimitada, porque al sol le quedan al menos unos 6.000 millones de años de vida.
El primer uso de la energía solar fotovoltaica fue para producir electricidad en los satélites enviados al espacio. Allí no disponen de ningún otro recurso natural, como carbón o petróleo, que pueda abastecerlos de energía eléctrica, sólo el aprovechamiento de los rayos solares permite que en esas estaciones se disponga de electricidad.
Sin embargo, tradicionalmente el uso de la energía solar fotovoltaica ha consistido en el autoabastecimiento de casas, granjas, antenas, que se encontraban en lugares aislados y donde no era rentable la instalación de líneas eléctricas debido a su elevado coste. Este tipo de energía solar fotovoltaica es conocida como Sistema Fotovoltaico Aislado, en el que toda la electricidad producida por los paneles solares es utilizada para el abastecimiento eléctrico de la casa, granja…, donde estén instalados. Veamos un ejemplo. A continuación se muestra una casa de campo que se encuentra aislada en un paisaje montañoso de España, a la cual no llega la red eléctrica y, por tanto, no dispondría de electricidad para tener iluminación por las noches, tener frigorífico, poder ver la tele... No obstante, esta casa dispone de un sistema fotovoltaico aislado, que capta los rayos solares a través de los panes solares y los convierte en electricidad utilizable por los electrodomésticos. La electricidad excedente producida durante el día es almacenada en un sistema de baterías que permiten utilizarla en momentos de ausencia de luz solar.
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¿QUÉ ES LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA?
Paneles solares
Medidor Inversor Baterías Sistema de Monitorización
Flujo - Día Flujo - Noche Figura 2. Vivienda aislada abastecida por energía solar fotovoltaica.
En la actualidad el uso de los sistemas fotovoltaicos aislados es mucho más amplio:
• Es utilizado en estaciones de bombeo de agua para abastecer de agua de riego a huertos y parcelas cultivadas, que se encuentran muy alejadas de los pozos o ríos.
• En el alumbrado público. • En la señalización en carreteras. • En instalaciones de telecomunicación como antenas de radio o televisión.
También existen muchos aparatos que funcionan con energía solar fotovoltaica; seguro que algunos los has visto por la calle:
Mochila solar Cargador de pilas solar
Farolas solares
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Parquímetro solar
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Controlador de carga
Además de los sistemas fotovoltaicos aislados existen los sistemas fotovoltaicos conectados a la red, muy importantes hoy día en la lucha contra el cambio climático y el efecto invernadero. Tal y como hemos visto al inicio de este tema, se pretende que las ciudades produzcan su propia electricidad y, nada más sencillo y práctico que cada edificio tenga instalado su propio sistema de producción de electricidad mediante paneles solares. En cuanto a los usos de los sistemas fotovoltaicos conectados a red podemos decir que son tantos como usos tenga la electricidad tal y como la conocemos hoy día:
A continuación, se muestra una casa que se encuentra en tu población, esta casa tiene instalada en sus tejados varios paneles solares que absorben los rayos solares y los transforma en electricidad a través del inversor. Esta electricidad producida hoy día es insertada a la red eléctrica general y de ahí distribuida a otros lugares.
Sin embargo, se pretende que con el tiempo la energía producida en cada hogar sea utilizada en él de forma instantánea, y la sobrante pueda, a través de la red eléctrica, ser utilizada por los demás usuarios de la red.
Figura 3. Vivienda conectada a red con sistema fotovoltaico.
UNA EXPERIENCIA SENCILLA Para comprobar que la energía solar fotovoltaica produce electricidad, coge un cochecito solar… ¿Qué ha sucedido? y ¿cuándo lo sitúas en la sombra?
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• Para utilizar en los hogares, en los edificios públicos… • Para cargar los coches eléctricos. • Grandes huertos solares para producción de electricidad.
La energía solar fotovoltaica conectada a la red es la fuente de energía que más fácilmente permite alcanzar el autoconsumo, ya que puede ser instalada en todos los lugares (edificios, casas, aparcamientos, coches, carreteras, etc.). De esta forma cada edificio que posea una instalación solar fotovoltaica puede:
• Consumir en parte o totalmente la energía necesaria para realizar sus quehaceres.
• Traspasar a la red eléctrica, la energía producida que no ha sido consumida, es decir, a energía excedente, compensándola con el consumo que se realiza en ausencia de sol. • Consumir energía de la red general, si la energía eléctrica producida mediante los paneles solares ha sido insuficiente. De tal forma, cada usuario puede ser productor o consumidor. Así un edificio que tenga instalados paneles solares fotovoltaicos conectados a la red va a tener una serie de ventajas sobre los demás edificios.
* La electricidad autoconsumida supone un ahorro económico. * No producimos gases contaminantes, lo que a la larga ayuda a mejora el medio ambiente que nos rodea. La calidad del aire es más limpio, por lo que las enfermedades respiratorias y oculares, entre otras, disminuyen.
* Ayudamos a fomentar la generación distribuida y a disminuir las pérdidas de electricidad en las redes de transporte. La extensión de estos sistemas permitiría además salir de la situación de subdesarrollo y pobreza a gran parte de la población del planeta. Según datos del Banco Mundial, hay cerca de 2.000 millones de personas que se encuentran fuera de las redes de suministro eléctrico. El problema es especialmente preocupante en África, donde más del 90% de la población rural no tiene acceso a la electricidad. Mi nombre es Fotín, soy un cargador solar fotovoltaico y si me pones al sol puedo cargar la batería de los ordenadores, los móviles, las videoconsolas…, y muchas más cosas. Estoy aquí para decirte que es necesario tener un cambio radical de mentalidad, y muchos países, como España, son conscientes que el nuevo modelo energético sostenible a implantar son las energías renovables; éstas serán el motor del nuevo modelo económico mundial. Es por ello que en las zonas con índices más altos de radiación solar, como es el caso de España, somos unos privilegiados. La energía solar fotovoltaica, gracias a sus múltiples ventajas, ayudará a conseguir este nuevo modelo energético; vamos a ver cuáles son: 13
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¿POR QUÉ LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA ES LA ENERGÍA DEL PRESENTE Y DEL FUTURO?
Energía fotovoltáica 1. Es una energía limpia porque no es contaminadora de la atmósfera, el suelo o el agua. Por lo que ayuda a disminuir el efecto invernadero y el cambio climático.
2. La fuente de la que se alimenta la energía solar fotovoltaica, es decir el sol, es gratuita e inagotable; se recibe mucha más cantidad de energía solar de la que podamos utilizar.
3. Las células fotovoltaicas están formadas por silicio, que es muy abundante en la Tierra; podemos encontrarlo en las arenas de playas y de ríos.
4. Esta energía puede ser utilizada en cualquier parte del mundo, pues todo el planeta 5. La vida útil de una instalación solar fotovoltaica es de más de 30 años. 6. Tiene poco mantenimiento. 7. Resiste a la lluvia, el granizo, el viento, la humedad… 8. Genera nuevos puestos de trabajo, sobre todo en los lugares dónde es instalada, ya sean pueblos, ciudades o grandes áreas metropolitanas. 9. Todos los componentes de la instalación solar fotovoltaica son reciclables, por lo que de esta forma también ayudamos a cuidar el medio ambiente. 10. No genera impacto visual, puesto que puede quedar integrado en el paisaje. Un ejemplo de esto son las fachadas solares.
Apuesta por la energía solar fotovoltaica ya que… MAYOR SALUD PARA LAS PERSONAS. AHORRO ECONÓMICO. BENEFICIOS SOCIALES Y ECONÓMICOS.
MENOS CONTAMINACIÓN MAYOR SALUD PARA LAS PERSONAS MENOR DEPENDENCIA DE PAÍSES EXTERIORES
TODO ELLO GRACIAS A LA…
Energía Solar FotovoltAica 14
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recibe los rayos solares, ya sea en mayor o menor intensidad.
Cuaderno de Actividades
Actividad 1
http://www.youtube.com/watch?v=Pe-4C0ZphQk&feature=related
¿Qué ventajas supone para este colegio poseer sistemas de aprovechamiento de la energía solar?
Actividad 2 Indica por qué el sol es tan importante para el planeta.
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Energía solar en el colegio Liceo de Zaragoza. ¿Crees que tu colegio podría instalar una instalación para aprovechar la energía solar?
Actividad 3 En la figura 1 (de la página 6) de la guía del alumno tienes tres cuadrados ¿Sabrías identificar a qué energía renovable corresponden los cuadrados? Intenta explicar con tus palabras su definición. ¿Qué adjetivo le darías a esta ciudad?
¿Qué es una smart city o ciudad inteligente? Investiga acerca de las smart cities del mundo, ¿hay alguna en España?
Actividad 5 Identifica qué tipo de energía es, defínela e indica si es renovable o no renovable.
2 1
3 4
6 5
7 8
9 11
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Actividad 4
Actividad 6 Observa la siguiente imagen, ¿qué tipo de modelo de distribución sigue la electricidad, centralizado o distribuido? Razona tu respuesta
Red de distribución 132 kv
Consumo industrial de 132 kV a 12,5 kV
Actividad 7 Observa la siguiente imagen, ¿qué tipo de modelo de distribución sigue la electricidad, centralizado o distribuido? Razona tu respuesta.
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Consumo doméstico 220 V y 380 V
Actividad 8
Actividad 9 Calcula a partir de una factura eléctrica la cantidad de emisiones y de residuos radiactivos que tu familia ha generado. Dióxido de carbono (CO2) 0,223 kg/kWh Dióxido de azufre (SO2) 0,416 g/kWh Óxidos de nitrógeno (NOX) 0,315 g/kWh Residuos radiactivos: De baja y media actividad: 0,00226 cm3/kWh De alta actividad: 0,276 mg/kWh
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Identifica en la siguiente imagen todos los elementos que ayuden a disminuir la contaminación atmosférica, el cambio climático y el efecto invernadero, y que, sin embargo, sigan siendo fuentes de producción de electricidad o instrumentos o aparatos que consumen electricidad y/o energía.
Actividad 10
Actividad 11 ¿Qué es la energía solar fotovoltaica y cuáles son sus principales características?
Actividad 12 ¿Cuál fue el primer uso que se le dio a la energía solar fotovoltaica y por qué?
Actividad 13 ¿Cuáles son los usos de los sistemas fotovoltaicos aislados?
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Teniendo en cuenta los datos del ejercicio anterior. Calcula a continuación la cantidad de emisiones y residuos radiactivos generados por tu familia en un año. Para ello debes sumar la electricidad consumida en todo un año y volver a calcular los resultados...
Actividad 14
Actividad 15 ¿Cuáles son los usos de los sistemas fotovoltaicos conectados a red?
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A continuación se muestra una instalación solar fotovoltaica ¿de cuál se trata? Explica el funcionamiento de la misma.
Actividad 16
Actividad 17 María tiene en su casa instalado un sistema fotovoltaico conectado a red. En el mes de Enero de 2011 su instalación produjo 342 kWh, sin embargo, su consumo eléctrico fue mayor, un total de 510 kWh.
a. ¿Cuánta energía tuvo que comprar María a la compañía eléctrica? b. Teniendo en cuenta que el precio de la energía eléctrica se encuentra en 0,148729 €/ kWh. ¿Cuánto dinero le costó a María la energía recibida de la compañía?
c. ¿Cuánto le hubiera costado a María la electricidad consumida si no tuviera instalado un sistema fotovoltaico?
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A continuación se muestra otra instalación solar fotovoltaica ¿de cuál se trata? Explica el funcionamiento de la misma.
Actividad 18 María sabía que además de ahorrarse el dinero de comprar la electricidad, producir su propia energía iba a ahorrarle el IVA, que es del 18%, y el Impuesto sobre la Electricidad, que asciende al 1,3%. ¿Cuánto ha ahorrado María?
Pedro tiene en su casa instalado un sistema fotovoltaico para autoconsumo. En el mes de agosto de 2011 su instalación produjo 720 kWh, sin embargo, su consumo fue menor, un total de 450 kWh.
a. ¿Cuánta energía pasó Pedro a la red eléctrica en el mes de agosto? b. En septiembre Pedro vuelve a casa de las vacaciones, en este mes consume un total de 635 kWh y produce 576 kWh. ¿Cuántos kWh ha tenido que comprar Pedro para abastecer su consumo?
c. ¿Cuántos kWh ha producido y ha consumido Pedro en los meses de agosto y septiembre?
Actividad 20 Teniendo en cuenta que la compañía eléctrica le compensa a Pedro la energía traspasada de Agosto en el mes de Septiembre.
a. A. ¿Cuánto se ha gastado Pedro en pagar las facturas eléctricas en estos dos meses? b. ¿Cuánto se hubiera costado a Pedro si no tuviera instalado en su casa un sistema fotovoltaico para autoconsumo?
Actividad 21 Además debemos tener en cuenta que Pedro se está ahorrando el IVA, que es el 18% y el Impuesto sobre la Electricidad, que es del 1,30% de la energía que hubiera consumido en su hogar si no tuviera instalado el sistema fotovoltaico para autoconsumo. Por tanto, ¿cuánto ha ahorrado Pedro en estos conceptos en los meses de agosto y septiembre?
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Actividad 19
Actividad de refuerzo Une con flechas las dos columnas según corresponda. Energía solar fotovoltaica Energía eólica
Tierra
Energía de las olas Energía térmica
Viento
Energía de la biomasa
Mareas
Energía de las mareas
Materia orgánica
Energía geotérmica
Actividad de refuerzo A continuación se presentan dos modelos diferentes de generación de electricidad, identifícalos y explica sus diferencias. Consumo doméstico 220 V y 380 V
Red de distribución 132 kv
Consumo industrial de 132 kV a 12,5 kV
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Sol
¿Cuál es la diferencia entre esta imagen y tu ciudad?
¿Crees que sería posible llegar a este modelo de ciudad? ¿Por qué?
¿Hay en tu barrio muchas casas o edificios que posean energía solar fotovoltaica?
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Actividad de refuerzo
Identifica a qué sistema fotovoltaico corresponde y explica brevemente su funcionamiento.
¿Cuáles son los principales usos de cada uno de estos sistemas de aprovechamiento de la energía solar fotovoltaica?
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Actividad de refuerzo
Actividad de ampliación renovables a pie de carretera Jueves, 15 de diciembre de 2011
El proyecto Saervi propone hacer algo que ya se ha hecho en muchos tramos de carretera en distintas partes del mundo: llenar los laterales de la vía con bandas de panales fotovoltaicos y pequeños aerogeneradores. De ese modo, al del tránsito rodado de vehículos se le da un uso adicional para convertirlas en centrales de generación renovables. Lógicamente la premisa es que luzca el sol o sople el viento. O las dos cosas a la vez. En función de estas condiciones habría que instalar paneles fotovoltaicos y pequeños aerogeneradores en la parte exterior de la calzada o anclados a elementos de balizamiento, alumbrado, etc. José Antonio Molina, el impulsor del proyecto, lo describe así: “la suma de varios tramos de vía implementados de esta forma, emergiendo de una población, constituiría el llamado árbol Saervi, donde la población sería el tronco, las carreteras las ramas y los paneles y aerogeneradores las hojas”. Entre las ventajas que aportaría un uso masivo de estos sistemas modulares destacan que no precisa grandes superficies de terreno natural, no necesita enormes torres ni cimientos de hormigón en el suelo, no requiere grandes infraestructuras ni altera las existentes; ni siquiera exige el desarrollo de nuevas tecnologías. “Porque toda la tecnología, todo el material y todo el conocimiento para hacerlo ya están a nuestra disposición”, apunta Molina. “Saervi es una red descentralizada y distribuida. Y por su ubicación podría alimentar la futura flota de vehículos eléctricos”. El promotor de Saervi ya ha hecho cálculos de producción solar utilizando para ello sistemas de información geográfica con mapas digitales de elevaciones, radiación solar y vientos. Y superponiendo luego un mapa de carreteras. Los datos extraídos para su provincia natal, Zaragoza, pueden verse en la página web del proyecto. http://www.energias-renovables.com ¿Crees que es posible realizar este tipo de instalación?
¿Qué beneficios tiene su instalación?
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No es el primero ni será el último. Porque las iniciativas para convertir las carreteras en fuente de energías renovables, fundamentalmente solar y eólica, son una realidad desde hace tiempo y siguen aportando interesantes novedades. Es el caso del proyecto Saervi.
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Fichas de trabajo
Esta actividad consiste en la construcción de una maqueta en la que vamos a observar cómo funciona la energía solar fotovoltaica. No se da ningún modelo porque queremos que vuestra maqueta sea lo más innovadora posible, sólo debéis saber que este ejemplar va a representar a una casa de planta baja que se abastece sus bombillas con electricidad producida mediante placas solares fotovoltaicas: A continuación se detallan los materiales mínimos que necesitáis:
• • • • • •
1 tabla de marquetería, que será el soporte del resto de la maqueta. 1 ó 2 células solares fotovoltaicas. 1 soporte para mantener la célula solar fotovoltaica. Cables telefónicos. Tornillos. Bombilla para circuitos de 3,5 voltios.
Debes conectar dos cables que saldrán de la célula solar fotovoltaica y se conectarán a la bombilla. Para facilitar tu trabajo, primero, diséñalo en un folio y luego piensa en los materiales necesarios. Una vez realizado, sal al patio del colegio, pon la célula solar fotovoltaica al sol y comprueba su funcionamiento. ¿Qué ha ocurrido?
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MAQUETA SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
VEHÍCULOS ELÉCTRICOS, REDES INTELIGENTES Y ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA: EL COMBINADO PERFECTO
En algunos lugares del mundo se están haciendo las cosas de manera diferente, se están potenciando el uso de las renovables, debido a los grandes beneficios que consiguen en materia de consumo energético, eficiencia en el transporte y sostenibilidad medioambiental. Uno de los sistemas más eficientes es la combinación del vehículo eléctrico y un sistema doméstico de generación de energía solar, ya que se ahorra energía tanto en el transporte como en el consumo eléctrico del hogar. Imaginaros una casa que disponga placas solares fotovoltaicas. Por las noches, se podría recargar los vehículos con la electricidad sobrante producida durante el día. Debemos tener en cuenta que los vehículos eléctricos permiten un ahorro del 77% de los gastos de combustible con repecto a los vehículos de combustión interna, por lo que realmente los beneficios obtenidos del transporte son elevados. Además de las ventajas económicas, se deben apreciar los beneficios medioambientales, pues la disminución de las emisiones de CO2 sería doblemente evitada, en la combustión de los vehículos y en la producción de electricidad para las casas. Por otro lado, también se produce disminución en las pérdidas en el transporte de electricidad, ya que ésta es prácticamente consumida en el mismo lugar donde se genera.
1. Investiga los países en los que se están implantando los coches eléctricos. 2. ¿Por qué los coches son cargados por la noche? http://generatuenergia.com/2011/09/16/smart-grid-coches-electricos-ev-placas-solares-igual-ahorro-energetico/
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16 septiembre 2011,
MAPA CONCEPTUAL
Energías renovables, energía solar térmica, energía solar fotovoltaica, energía de las olas, energía de las mareas, energía hidráulica, energía geotérmica, energía de la biomasa, sistema fotovoltaico conectado a red, sistema fotovoltaico aislado, generación distribuida, ciudad inteligente.
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Realiza un mapa conceptual con los siguientes conceptos:
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Glosario Solar
Autoabastecimiento: Toda la electricidad producida por las placas solares fotovoltaicas se almacena y se consume en el propio lugar. Autoconsumo: cuando en una vivienda o edificio se produce electricidad con paneles solares fotovoltaicos y se consume al mismo tiempo, compensando las diferencias con la red eléctrica. Autóctono: aquello que es originario de un determinado lugar.
Baterías de acumulación: son acumuladores de la energía producida por los módulos fotovoltaicos así esta puede ser utilizada en ausencia de radiación solar.
Cambio climático: fenómeno que consiste en la variación global del clima de la Tierra como consecuencia del calentamiento de la atmósfera terrestre y producido por la emisión de contaminantes.
Combustible fósil: se utiliza para designar a los depósitos geológicos de materiales orgánicos combustibles que se encuentran enterrados y que se formaron por la descomposición de plantas y animales que fueron posteriormente convertidos en petróleo crudo, carbón, gas natural o aceites pesados, al estar sometidos al calor y presión de la corteza terrestre durante cientos de millones de años.
Dióxido de carbono (CO2): el dióxido de carbono (CO2) es generado al quemar energías fósiles y, como gas de efecto invernadero, es responsable del calentamiento de la atmósfera terrestre y del cambio climático. Efecto invernadero: fenómeno por el cual determinados gases de la atmósfera, como el CO2, absorben la energía emitida por el suelo, al haber sido calentado por el sol. Esto provoca un aumento significativo de la temperatura de la atmósfera.
Electricidad: es una forma de energía producida por los electrones en movimiento. Un ejemplo de electricidad que podemos encontrar de forma natural en la naturaleza son los rayos.
Energía de la biomasa: en esta energía utilizamos la materia animal o vegetal, normalmente sus restos o residuos, para generar electricidad, calor o biocombustibles.
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Biocombustible: combustible obtenido mediante tratamiento físico o químico de materia vegetal o residuos orgánicos.
Energía eólica: la energía del movimiento del viento desplaza las aspas de un aerogenerador, que la transforma en energía eléctrica.
Energía hidráulica: se aprovecha la energía del movimiento de los saltos de agua, tanto naturales, como las cascadas, como los artificiales, embalses o pantanos, siendo estos últimos lo más utilizados.
Energía de las mareas: es la obtenida al aprovechar la diferencia de altura de las mareas, que depende de la posición relativa de la Luna y la Tierra. Este movimiento es más lento que en los ríos. El agua a su paso mueve unas hélices que convierten la energía del movimiento en energía eléctrica.
Energías no renovables: son aquellas fuentes de energía que la Tierra no renueva de forma inmediata, por lo que sus reservas son limitadas y se agotan con el tiempo.
Energías renovables: son aquellas fuentes de energía que la Tierra posee de forma inagotable, ya que se renuevan en cortos períodos de tiempo. Reciben el nombre de fuentes limpias porque no emiten gases contaminantes.
Energía solar: es la energía procedente de los rayos solares que puede ser captada por diferentes tecnologías para convertirse en energía utilizable por los seres humanos.
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Energía geotérmica: esta energía aprovecha el calor interno de la Tierra. Mediante unas tuberías introducidas a cierta profundidad en el subsuelo que consiguen calentar o enfriar el agua que luego utilizan las casas o las industrias.
Energía solar térmica: es aquella energía producida gracias a las placas solares térmicas que absorben la radiación del sol, y calientan el agua que circula por un tubo aislado que poseen en su interior. Esta energía se utiliza para calentar el agua sanitaria, agua que utilizamos en nuestros hogares, por ejemplo, para ducharnos, para fregar los platos, para piscinas.
Energía de las olas: es la menos conocida de todas, aprovecha el movimiento de las olas en el mar para generar electricidad. Existen diferentes tipos de instrumentos para su utilización.
Fotosíntesis: proceso físico-químico por el cual las plantas a partir de la luz solar, el agua y componentes inorgánicos son capaces de producir alimento y oxígeno que es expulsado a la atmósfera.
Fuentes de energía: son aquellos sistemas naturales de donde el ser humano puede extraer energía, para realizar un trabajo u obtener alguna utilidad. Por ejemplo, la energía solar, la energía eólica y los combustibles fósiles, entre otros.
Generación distribuida: es un modelo de producción y distribución de electricidad, en el que la energía es producida en muchas instalaciones de pequeña potencia. Esta producción siempre está situada en los propios lugares de consumo o muy cercana a ellos, además, apenas tiene pérdidas de energía por transporte. Generación centralizada: es un modelo de producción y distribución de electricidad en el que la energía es producida en grandes cantidades y se encuentra muy lejana a los puntos de consumo, llegando a éstos a través de las líneas de alta tensión. Este tipo de generación supone importantes pérdidas de energía por el transporte y transformación.
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Energía solar fotovoltaica: energía eléctrica producida por los paneles solares fotovoltaicos al recibir la irradiación solar.
Instalación aislada: las instalaciones aisladas permiten el autoabastecimiento y son utilizadas en lugares sin red eléctrica, como zonas rurales, casas de campo, antenas aisladas, etc. La electricidad solar es almacenada en baterías para garantizar un suministro permanente.
Inversor. su finalidad es transformar la corriente continua (CC) de 12 o 24 v producida por los módulos fotovoltaicos en corriente alterna (CA) de 220 v, que es la que podemos utilizar en los hogares.
kWh
Kilovatiohora: es una unidad de medida de la energía.
Módulo o panel fotovoltaico: está compuesto por varias células solares interconectadas, intercaladas entre dos láminas de vidrio o plástico para protegerlas de las influencias atmosféricas. Los módulos suelen ser montados en un armazón sobre el tejado o en una estructura de soporte.
Regulador de carga: es un dispositivo electrónico cuya misión es proteger a las baterías del exceso de carga por parte del generador fotovoltaico o del exceso de descarga por su uso.
Smart city: es una ciudad inteligente dotada de toda la tecnología necesaria para poder sostenerse de manera sustentable, es decir, con la utilización de energías renovables.
W
Vatio: es una unidad de potencia (Julio/segundo). Es la velocidad de transformación de dicha energía. Se utiliza para expresar la potencia eléctrica de los aparatos eléctricos. 40
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Instalación conectada a red: una instalación fotovoltaica conectada a red es aquella que suministra la electricidad a la red eléctrica general.
• Compendio de energía solar: Fotovoltaica, Térmica y Termoeléctrica (Adaptado al
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