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La '''energía solar''' es la [[energía (tecnología)|energía]] obtenida directamente del Sol. La | La '''energía solar''' es la [[energía (tecnología)|energía]] obtenida directamente del Sol. La radiación solar incidente en la Tierra puede aprovecharse, por su capacidad para calentar, o directamente, a través del aprovechamiento de la radiación en dispositivos ópticos o de otro tipo. Es un tipo de Energía renovable y [[energía limpia|limpia]], lo que se conoce como Energía verde. | ||
La potencia de la radiación varía según el momento del día, las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud. Se puede asumir que en buenas condiciones de irradiación el valor es de aproximadamente 1000 | La potencia de la radiación varía según el momento del día, las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud. Se puede asumir que en buenas condiciones de irradiación el valor es de aproximadamente 1000 W/[[metro cuadrado|m²]] en la superficie terrestre. A esta potencia se la conoce como Irradiancia. | ||
La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas las direcciones. | La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas. La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias. La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes y el resto de elementos atmosféricos y terrestres. La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas las direcciones. | ||
La irradiancia directa normal (o perpendicular a los rayos solares) fuera de la atmósfera, recibe el nombre de | La irradiancia directa normal (o perpendicular a los rayos solares) fuera de la atmósfera, recibe el nombre de Constante solar y tiene un valor medio de 1354 W/[[metro cuadrado|m²]] (que corresponde a un valor máximo en el [[perihelio]] de 1395 W/[[metro cuadrado|m²]] y un valor mínimo en el Afelio de 1308 W/[[metro cuadrado|m²]].) | ||
== Rendimiento == | == Rendimiento == | ||
Cada sistema tiene diferentes rendimientos. Los típicos de una célula fotovoltaica (aislada) de silicio policristalino oscilan alrededor del 10%. Para células de silicio monocristalino, los valores oscilan en el 15%. Los más altos se consiguen con los colectores solares térmicos a baja temperatura (que puede alcanzar el 70% de transferencia de energía solar a térmica). | Cada sistema tiene diferentes rendimientos. Los típicos de una célula fotovoltaica (aislada) de silicio policristalino oscilan alrededor del 10%. Para células de silicio monocristalino, los valores oscilan en el 15%. Los más altos se consiguen con los colectores solares térmicos a baja temperatura (que puede alcanzar el 70% de transferencia de energía solar a térmica). | ||
También la energía solar termoeléctrica de baja temperatura, con el sistema de nuevo desarrollo, ronda el 50% en sus primeras versiones. Tiene la ventaja que puede funcionar 24 horas al día a base de agua caliente almacenada durante las horas de sol. | También la energía solar termoeléctrica de baja temperatura, con el sistema de nuevo desarrollo, ronda el 50% en sus primeras versiones. Tiene la ventaja que puede funcionar 24 horas al día a base de agua caliente almacenada durante las horas de sol. | ||
A continuación, el sistema de | A continuación, el sistema de discos Stirling (30-40%). Como ventaja añadida, el calor residual puede ser reaprovechado por cogeneración. | ||
Los | Los paneles solares fotovoltaicos tienen, como hemos visto, un rendimiento en torno al 15 % y no producen calor que se pueda reaprovechar -aunque hay líneas de investigación sobre paneles híbridos que permiten generar energía eléctrica y térmica simultáneamente. Sin embargo, son muy apropiados para instalaciones sencillas en azoteas y de Autoabastecimiento -proyectos de electrificación rural en zonas que no cuentan con red eléctrica-, aunque su precio es todavía alto. Para incentivar el desarrollo de la tecnología con miras a alcanzar la paridad -igualar el precio de obtención de la energía solar fotovoltaica al de otras fuentes más ecnómicas en la actualidad-, existen primas a la producción, que garantizan un precio fijo de compra por parte de la red eléctrica. En el caso de Alemania, Italia o España. | ||
También se estudia obtener energía de la | También se estudia obtener energía de la Fotosíntesis de algas y plantas, con un rendimiento del 3%. | ||
Según el 21º Estudio del | Según el 21º Estudio del World Energy Council, para el año 2100 el 70% de la energía consumida será de origen solar. | ||
== Tecnología y usos de la energía solar == | == Tecnología y usos de la energía solar == | ||
[[Archivo:Helios in flight.jpg| | [[Archivo:Helios in flight.jpg|right|200px]] | ||
Clasificación por tecnologías y su correspondiente uso más general: | Clasificación por tecnologías y su correspondiente uso más general: | ||
* | *Energía solar pasiva: Aprovecha el calor del sol sin necesidad de mecanismos o sistemas mecánicos. | ||
*[[Energía solar térmica]]: Para producir agua caliente de baja temperatura para uso sanitario y calefacción. | *[[Energía solar térmica]]: Para producir agua caliente de baja temperatura para uso sanitario y calefacción. | ||
* | *energía solar fotovoltaica: Para producir electricidad mediante placas de semiconductores que se excitan con la radiación solar. | ||
* | *Energía solar termoeléctrica: Para producir electricidad con un ciclo termodinámico convencional a partir de un fluido calentado a alta temperatura (aceite térmico) | ||
* | *Energía solar híbrida: Combina la energía solar con la combustión de biomasa, combustibles fósiles, Energía eólica o cualquier otra energía alternativa. | ||
* | *Energía eólico solar: Funciona con el aire calentado por el sol, que sube por una chimenea donde están los generadores. | ||
[[Archivo:Solar land area.png| | [[Archivo:Solar land area.png|right|350px|La instalación de centrales de energía solar en la zonas marcadas en el mapa podría proveer algo más que la energía actualmente consumida en el mundo (asumiendo una eficiencia de conversión energética del 8%), incluyendo la proveniente de calor, energía eléctrica, combustibles fósiles, etcétera. Los colores indican la radiación solar promedio entre 1991 y 1993 (tres años, calculada sobre la base de 24 horas por día y considerando la nubosidad observada mediante satélites).]] | ||
Otros usos de la energía solar y ejemplos más prácticos de sus aplicaciones: | Otros usos de la energía solar y ejemplos más prácticos de sus aplicaciones: | ||
* | * Huerta solar | ||
* | * Central térmica solar, como: | ||
** la que está en funcionamiento desde el año 2007 en | ** la que está en funcionamiento desde el año 2007 en Sanlúcar la Mayor ([[Sevilla]]), de 11 MWh de potencia que entregará un total de 24 GWh al año | ||
** y la de Llanos de Calahorra, cerca de | ** y la de Llanos de Calahorra, cerca de Guadix, de 50 MWh de potencia. En proyecto Andasol I y II. | ||
* | * Potabilización de agua | ||
* [[Cocina solar]] | * [[Cocina solar]] | ||
* Destilación | * Destilación | ||
| Línea 49: | Línea 46: | ||
* Secado | * Secado | ||
* Arquitectura sostenible | |||
* | * Cubierta Solar | ||
* | |||
* Acondicionamiento y ahorro de energía en edificaciones | * Acondicionamiento y ahorro de energía en edificaciones | ||
** Calentamiento de agua | ** Calentamiento de agua | ||
| Línea 59: | Línea 55: | ||
** Aire acondicionado | ** Aire acondicionado | ||
** Energía para pequeños electrodomésticos | ** Energía para pequeños electrodomésticos | ||
{{Referencias}} | |||
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[[Carpeta:Energía solar]] | |||