Energía Solar Javier Pozuelo, María Lambas, Odeth Aguilar, Adrián Casas, Estrella Soto, David Rodriguez

Definición El Sol es una esfera gaseosa formada, fundamentalmente, por helio, hidrógeno y carbono. Su masa es 330.000 veces la masa de la Tierra y se estima que su edad es de unos 6.000 millones de años. El Sol se comporta como un reactor nuclear que transforma la energía nuclear en energía de radiación, energía que llega a la Tierra. Sin embargo, no toda la energía que se produce en el Sol llega a la superficie terrestre. Al atravesar la atmósfera, la radiación pierde intensidad a causa de la absorción, la difusión y la reflexión por acción de: gases, vapor de agua y partículas en suspensión de la atmósfera. Así, la radiación que la tierra recibe del Sol se puede dividir en: • Radiación directa: es la que atraviesa la atmósfera sin sufrir ningún cambio en su dirección. • Radiación dispersa o difusa: es la que recibimos después de los fenómenos de reflexión y difusión. Podríamos decir que a la Tierra llega una gran cantidad de energía solar en forma de radiaciones. Por eso, la energía solar es un recurso energético importante a tener en cuenta.

ENERGÍA SOLAR EN ESPAÑA • Energía solar está en una fase avanzada y desarrollada en España. • Unos de los países de Europa con más horas de Sol, instalación a las energías renovables → aumenta la autonomía energética. •Todo ello contribuyó a que España fuera inicialmente uno de los primeros países a nivel mundial en investigación, desarrollo y aprovechamiento de la energía solar. •Fue en 2008 uno de los países con más potencia fotovoltaica instalada del mundo. Mayores plantas fotovoltaicas en España​ •La Plataforma Solar Extremadura de 200 MW es el mayor complejo termosolar en Europa y una de las mayores plantas de su tipo en el mundo. Compuesta por 4 plantas de energía solar concentrada. (CSP)

Tipos de energías solares Activa: Engloba la energía fotovoltaica y la térmica y usa equipo eléctrico o mecánico para producir energía. Pasiva: Aprovecha la energía del sol sin transformarlo para usarlo directamente o almacenarlo. Concentración: Usan lentes y espejos curvados para calentar fluidos, con ese calor se forma vapor y se usa para mover una turbina y generar electricidad. Híbrida: Combina energía fotovoltaica con otra fuente de energía. Chimenea solar: Calienta el aire de una chimenea creando corriente ascendente dentro de la torre.

Energía Activa Fotovoltaica: Usa paneles fotovoltaicos que convierten la luz solar en electricidad. La luz libera los electrones de los semiconductores creando electricidad, la cual se envía a la central. Térmica: Usa energía solar para uso doméstico. Se subdivide en baja, media (calentar agua o aire de uso residencial o comercial) y alta temperatura. (uso de espejos y lentes para obtener electricidad).

Energía solar de concentración Producen cientos de MW y pueden utilizar resinas para almacenar calor y producir electricidad por la noche. Hay varios tipos: Concentración solar de cilindro parabólico: Con espejos curvados se concentra la luz en un tubo receptor con un fluido que absorbe la luz y se calienta a 150/350ºC Receptores fresnel compactos: Emplea muchas tiras de espejos delgados que consigue superficie reflectante y menor coste de fabricación. Torre central: Torre rodeada de heliostatos que persiguen la luz. . Las temperaturas alcanzadas son de entre 500 y 1000ºC . Motor de disco: Se usan espejos en un disco parabólico que concentra la luz en un fluido que suele ser hidrógeno que directamente mueve un motor Stirling. Energía solar de concentración: Se utilizan lentes y espejos curvados para calentar un fluido y traspasar ese calor al agua para generar vapor y mover turbinas y así conseguir electricidad. Producen cientos de MW y pueden utilizar resinas para almacenar calor y producir electricidad por la noche. Hay varios tipos: Concentración solar de cilindro parabólico: Con espejos curvados se concentra la luz en un tubo receptor con un fluido que absorbe la luz y se calienta a 150/350ºC Receptores fresnel compactos: Mismos principios de la cilíndrica, emplea muchas tiras de espejos delgados que consigue mayor superficie reflectante y menor coste de fabricación. Torre central: Contiene una torre rodeada de espejos planos controlados por ordenador llamados heliostatos que persiguen la luz. Las temperaturas alcanzadas por el fluido en la torre son de entre 500 y 1000ºC Motor de disco: Se usan espejos en un disco parabólico que concentra la luz en un fluido que suele ser hidrógeno que directamente mueve un motor Stirling.

Tipos Central Termosolar de Torre Central Este tipo de centrales tienen un conjunto de espejos direccionales (heliostatos) de grandes dimensiones que concentran la radiación solar en un punto, la torre central. El calor que esta recibe es transferido a una caldera situada en la torre. Este calor se usa para producir vapor, y mover las turbinas que generan energía eléctrica.

Tipos Centrales con captadores cilindro parabólicos En este tipo de centrales se emplea un tipo de captadores de forma cilíndrico parabólica y en cuyo eje focal está dispuesto una tubería con fluido caloportador. Este fluido lleva el calor a un depósito donde se aprovecha para producir vapor que mueve las turbinas y genera energía eléctrica.

Tipos Parques fotovoltaicos El efecto fotovoltaico es un fenómeno físico que consiste en la conversión de la energía luminosa en energía eléctrica.La energía de radiación (fotones) que incide sobre una estructura heterogénea de material (célula fotovoltaica) es absorbida por electrones de las capas más externas de los átomos que forman este material, eso crea una corriente eléctrica interior de una tensión determinada.Las células se conectan en serie para formar un módulo fotovoltaico. Normalmente un panel de 250W (el cual es el más común) tiene 60 células fotoeléctricas. Se suelen conectar en 6 filas, de 10 células cada una. Es aquí donde se ven las habituales rayas del panel que son de color aluminio. Cada célula suele dar unos 10 voltios, que daría unos 24 voltios por placa fotovoltaica.

Cada central tiene un tipo de maquinaria específica para cada función, las más importantes y específicas de cada una son: En una central térmica de torre: Heliostatos: espejos provistos de mecanismos específicos conectados a un ordenador que se van moviendo según dos ejes de giro, de manera que en todo momento, se encuentran en la posición idónea para recibir la máxima intensidad de la radiación solar y para concentrarla de modo eficaz en el receptor central. -Fluido caloportante: puede ser agua, sales fundidas, etc. Este fluido es el encargado de transmitir el calor al depósito de agua donde se usa para crear el vapor. - La torre: debe situarse a cierta altura sobre el nivel de los helióstatos con el fin de evitar, o al menos reducir, las sombras y los bloqueos par que el receptor pueda captar toda la radiación.

En una central térmica con captadores cilindro parabólicos: El reflector cilindro-parabólico: estos receptores reflejan y concentran sobre el tubo absorbedor la radiación solar directa que incide sobre la superficie. - El tubo absorbedor: el tubo absorbedor consta de dos tubos concéntricos separados por una capa de vacío. El interior, por el que circula el fluido que se calienta es metálico y el exterior de cristal. Fluido caloportante: el fluido que circula por el tubo interior es diferente según la tecnología. Para bajas temperaturas (< 200 ºC) se suele utilizar agua desmineralizada con Etileno-Glicol mientras que para mayores temperaturas (200º C < T < 400 º C) se utiliza aceite sintético.

En una central fotovoltaica: - Un módulo fotovoltaico: es un panel que está formado por un conjunto de células solares, que se encargan de convertir directamente en electricidad los fotones que provienen de la luz del sol. La producción de corriente, depende del nivel de iluminación. - El regulador de la carga: tiene la misión de regular la corriente que es absorbida por la batería con el fin de que en ningún momento pueda sobrecargarse peligrosamente pero, evitando que se deje de aprovechar la energía captada por los paneles.

Energía producida y sus usos Energía solar activa: para uso de baja temperatura (entre 35 °C y 60 °C), se utiliza en casas; de media temperatura, alcanza los 300 °C; y de alta temperatura, llega a alcanzar los 2000 °C. Energía solar pasiva: Aprovecha el calor del sol sin necesidad de mecanismos o sistemas mecánicos. Energía solar térmica: Es usada para producir agua caliente de baja temperatura para uso sanitario y calefacción. Energía solar fotovoltaica: Es usada para producir electricidad mediante placas de semiconductores que se alteran con la radiación solar. Energía termosolar de concentración: Es usada 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 otra energía. Según la energía con la que se combine es una hibridación: Renovable: biomasa, energía eólica. No renovable: Combustible fósil. Energía eólico solar: Funciona con el aire calentado por el sol, que sube por una chimenea donde están los generadores.

Problemas -Fabricación: La fabricación de paneles solares resulta muy costoso y contaminante -Rendimiento: El rendimiento de las centrales solares es muy bajo y la mayoría de las veces no llega ni al 20% -Mantenimiento: Para que las placas solares funcionen correctamente, deben estar muy limpias. -Dependencia climatológica: La energía solar depende del clima -Almacenamiento: La energía eléctrica no se puede almacenar en cantidades grandes, por lo que ha de ser usado en el acto. -Otros problemas: Otros de los problemas que puede llegar a tener la energía solar es el impacto visual, las necesidad de grandes extensiones de tierras y los residuos que emiten las placas tras finalizar su vida útil.

Una planta solar con forma de Panda Noticia Una planta solar con forma de Panda Es el animal más icónico de China y no cuesta ver sus formas en todo tipo de artículos cotidianos. Lo que no es tan habitual es encontrar toda una planta de energía solar con forma de oso panda. La idea ha sido de la compañía Panda Green Energy Group y se encuentra en la provincia de Shanxi (norte), donde ya ha iniciado la construcción de otra planta similar. La elección no es casual puesto que este territorio concentra un cuarto de las reservas de carbón de China. Según sus promotores, la planta ya construida puede ahorrar en 25 años más de un millón de toneladas de carbón y evitar la emisión de 2,74 millones de toneladas de gases a la atmósfera. Pero la firma con sede en Hong Kong, que tiene instalaciones en otras provincias chinas y en Reino Unido, no se conformará con esos dos pandas gigantes: su idea es construir 100 en todo el país. La compañía espera así multiplicar por diez dentro de tres años los 1,3 gigavatios que tenía instalados en 2015 y ya ha fijado su mirada en países como Canadá, Australia, Alemania o Italia. Los pandas son su estrategia para conquistar el mundo. https://elpais.com/elpais/2017/07/26/videos/1501091809_789379.ht ml

Video 1 https://www.youtube.com/watch?v=h20bJDZCaCk Energía solar fotovoltaica

Video 2 https://www.youtube.com/watch?v=-_y8mJD7Mms Energía termosolar

Bibliografía https://elpais.com/elpais/2017/07/26/videos/1501091809_789379.html https://www.youtube.com/watch?v=h20bJDZCaCk https://www.youtube.com/watch?v=-_y8mJD7Mms