Energía solar
La energía
solar es sin duda alguna la fuente de toda la vida en el
planeta tierra es la responsable de todos los ciclos de la
naturaleza, la responsable del clima, del movimiento del
viento, del agua y del crecimiento de las plantas.
Todas las energías
renovables tienen como base el poder del sol la energía solar
por supuesto, la energía
hidroeléctrica, la energía
eólica, la biomasa e
incluso la de las las olas y las corriente marinas. El diseño
apropiado de las construcciones de los edificios siguiendo normas elementales bioclimáticas con
materiales apropiados, puede minimiza o incluso anular la
necesidad de climatizar las viviendas con el consiguiente
ahorro de energía. Energia solar térmica
El aprovechamiento de la energía solar activa, recuperando
energía solar
térmica para calentamiento de agua con puede dotar a una
familia con un equipo de paneles solares de unos 4 metros
cuadrados y 300 litros de toda la necesidad de agua caliente
para un año dependiendo de la localidad donde se ubique, un
equipo de energía solar
de estas características puede reducir las emisiones de CO2 en
casi media tonelada, su precio oscila en aproximadamente sobre
unos 2000 euros sin incluir sus correspondientes subvenciones,
si optamos por la decisión de ampliar los colectores solares
podemos dotar a la vivienda de energía solar, para calefacción
por ejemplo a través de suelo
radiante, cocinas
solares, potabilización de agua mediante desalinización,
etc. La otra forma de recuperación de energía solar
térmica seria mediante centrales torre, es decir parques
solares mediante colectores parabólicos, esta técnica esta
teniendo especial incidencia en nuestro país Las células
fotovoltaicas son las responsables de la transformación de
la radiación
solar en energía solar
fotovoltaica, esto ocurre aprovechando las propiedades de
los materiales semiconductores como el
silicio, obtenido a partir de la arena. Estas
células se asocian formando módulos fotovoltaicos suelen ser
de color negro o azul oscuro y se protegen del exterior con
una lamina de vidrio. Los paneles
solares lo podemos encontrar de diversas formas, rígidos o
flexibles (incluso enrollables), en forma de panel, de teja o
incluso de ventana, orientables mecánicamente para captar el
máximo de radiación solar lo que lo hace aumentar su
productividad considerablemente, como es lógico sus precios
varían considerablemente dependiendo del tipo de dispositivo
de energía
solar que adquiramos. La energía producida por estos
paneles se miden vatios pico Wp eso es la máxima potencia
generada a 25 ºC de temperatura 1 Kw/m2, asimismo la energía
producida se medirá en Kwh, es decir la energía máxima que se
produciría en condiciones de máxima potencia durante 1 hora.
Un generador fotovoltaico de energía
solar consiste en varios módulos
fotovoltaicos unidos mediante cables eléctricos, la
corriente eléctrica que producirá será una corriente continua,
esta variara dependiendo de las condiciones en que se genere
radiación solar, temperatura, etc. La electricidad
producida con energía solar puede convertirse en corriente
eléctrica alterna con las mismas características que la de la
red convencional. El uso que se le puede dar a la energía
solar fotovoltaica se puede dividir principalmente en dos
grandes grupos que son las instalaciones de energía solar
aislada y las conectadas a red. En el primer grupo
encontramos un sinfín de posibilidades viviendas o industrias
aisladas de la red, telecomunicaciones, bombeo de agua y todo
un largo conjunto de aplicaciones que se puede ir solventando
sobre la marcha gracias a esta maravillosa forma de producir
energía. La otra forma de uso de la energía solar conectada a
la red, contribuyendo a la red eléctrica normal.
La energía
solar fotovoltaica convierte directamente la radiación del
sol en electricidad, es una energía limpia, renovable y de un
poder incalculable, se estima que con la cantidad de radiación solar que nos llega en media hora
la humanidad tendría suficiente energía para todo un año. Las
instalaciones solares fotovoltaicas son simples, silenciosas,
tienen una duración de muchos años y son altamente fiables. El
consumo energético utilizado para la elaboración de los
paneles solares esta rentabilizado en un periodo de 2 a 3
años. La energía solar no es contaminante, no perjudica el
medio ambiente al contrario de cómo ocurre con las energías
fósiles o la nuclear, el único inconveniente que tiene la
energía solar es a la hora de la fabricación de las células
solares basadas principalmente en los semiconductores de
silicio, a la hora de la elaboración de este proceso si se
utilizan elementos que pueden dañar al medio ambiente, es por
ello que los fabricantes deben concienciarse de este problema
y utilizar en la medida de lo posible los mínimos elementos
contaminantes para su elaboración, apostar fuertemente por el
reciclaje de estos elementos es otra de las opciones que se
deben de tener en cuenta.
Sin poderse cuantificar de una forma clara es indudable que
el uso de la energía solar aporta beneficios sociales al
ciudadano, empezando por la generación de puestos laborales,
conseguir independencia energética lo cual reduciría
conflictos políticos entre naciones por todos conocidos,
además al acercar la producción de la energía solar al
ciudadano de a pie toma conciencia directa de los problemas
que conlleva el despilfarro energético, aumentado el consumo
respetuoso con el medio ambiente. De esta forma cada edificio,
cada casa o cada pueblo puede convertirse en pequeñas
centrales eléctricas, limpias y respetuosas con el medio
ambiente, gracias a la energía solar. La situación de la energía solar fotovoltaica en
España es un paisaje desconcertante, siendo uno de
los países con mayor radiación solar de Europa junto con
Portugal no se llega ni de lejos a la situación actual de un
país como es Alemania con mucha menos radiación solar, este
país es un modelo a seguir en las ayudas estatales y la
concienciación de los ciudadanos a mediados del año 2003
consiguió finalizar el programa 100.000 tejados solares
iniciados en 1.999 generando una capacidad de 300 MW. Es
además el principal productor europeo de paneles solares,
puesto en el que ha desplazado a España
Algunos aspectos técnicos de la energía solar.
Para conseguir producir energía solar fotovoltaica en
primer lugar lo que nos hace falta es un conjunto de paneles solares fotovoltaicos
conectados entre si mediante un cableado, con soporte o sin
soporte, la energía eléctrica que se produce es una energía
eléctrica continua, esta energía en este estado no puede ser
inyectada a la red convencional para ello nos hará falta un
inversor que convertirá la energía eléctrica producida por la
energía solar de continua a alternar lista para ser consumida
por la red, además de esto nos harán falta dos contadores
eléctricos, uno para cuantificar la energía que se inyecta a
la red, y otro para el consumo del inversor que en cualquier
caso es un consumo mínimo. Existen algunos paneles solares que
llevan incorporadas un inversor, de esta forma están listos
para poder suministrar energía eléctrica alterna y poder
enchufar cualquier cosa a este panel.
El almacenamiento de la energía solar
fotovoltaica producida en los sistemas conectados a red no
debe darnos ningún tipo de problema estos sistemas no dependen
de baterías para el almacenamiento de la energía pues esta se
inyecta directamente a la red. Nos protege de posibles
apagones por parte de la red habitual y sobre todo hay que
tener en cuenta que la energía que producimos nosotros mismos
es energía que estamos ahorrando que se genere por las
centrales contaminantes.
Se puede llegar a ser autosuficiente energéticamente
mediante un sistema de energía solar
fotovoltaica, esto dependerá de cantidad de factores como
los módulos conectados, el redimiento de dichos paneles
solares, la cantidad de radiación que nos llega, su
inclinación, etc. Tomando como medidas de referencia una
instalación tipo en las horas de máxima radiación
solar a un sistema que llegara por ejemplo 50 Wp (Vatios
pico) podría genera 50 Wh (Varios hora) es decir en la hora de
máximo rendimiento podría genera 50 Vatios a la hora. Al
consumirse la energía en el mismo sitio no hay pérdidas a la
hora de que se transporte de un sitio a otro. Un uso muy
habitual que se esta dando normalmente es para la
climatización de las viviendas en verano, cuando necesitan
mayor refrigeración y la cantidad de radiación solar es mayor,
en estos casos la eficiencia energética esta garantizada.
La ubicación de los paneles solares debe hacerse teniendo en
cuenta una serie de factores entre los cuales podemos destacar
el tener en cuenta el evitar obstáculos que perjudiquen la
llegada de radiación solar a los edificios, como pueden ser
árboles, edificios, otros paneles, etc. La orientación óptima de los paneles
solares por lo general en España suele ser la
orientación sur para los paneles solares, sabiendo que por
cada grado que nos desviemos de esta perdida debemos asumir
una perdida de eficiencia. El ángulo de inclinación ideal
debería ser de 15 grados aunque si preveemos que podemos tener
problemas con la nieve este ángulo de inclinación para los
paneles solares debería ser mayor.
Lo ideal es contar con estos elementos en la edificación de
obras nuevas, de echo por ley a partir del 2007 en España
todos los edificios que se construyan tendrán que contar con
electros de agua caliente sanitaria a partir de energía solar,
cuando se diseña un edificio teniendo en cuenta elementos de
arquitectura bioclimatica se obtiene un mayor rendimiento
energético del edificio, las opciones que podemos barajar a la
hora de integrar los elementos de los paneles solares en el
edificio son muy numerosos, desde los tradicionales paneles
solares, paneles en forma de teja, de ventana, etc. Como norma
muy general debemos tener en cuenta que para poder producir un
KWp debemos de disponer de una superficie de entre 7 y 11
metros cuadrados, esta superficie esta disponible en la
mayoría de los edificios. Su peso oscila de los materiales
empleados y del tipo de sujeción pero contando con estos dos
elementos, panel y soporte puede estar en una media de unos 25
kilos el metro cuadrado de panel solar fotovoltaico, esto
hecho debe ser tenido en cuenta a la hora de diseñar las
estructuras.
El aporte de energía eléctrica por parte de los paneles
solares esta asegurado durante todo el año mientras se tenga
radiación solar es decir mientras lleguen los rayos de sol, no
es necesario que haga calor, en un día soleado de
invierno se puede conseguir suficiente energía, incluso
algunos paneles funcionan mas eficientemente a temperaturas
mas bajas que con temperaturas mas altas, siempre dentro de
unos limites claro. Su mantenimiento es increíblemente
sencillo, al no tener piezas que se desgasten o que se rompan,
simplemente hay que seguir sus revisiones periódicas, la
limpieza en si del panel se puede hacer por la lluvia
simplemente en caso de un periodo muy prolongado sin lluvia
bastaría con limpiar el panel con agua. Como hemos recalcado
son sistemas con un mantenimiento mínimo y que tienen unas
medidas de seguridad equiparables a cualquier aparato
eléctrico, en especial consideración se ha de tener en cuenta
la toma de tierra de dicho aparato para evitar derivaciones de
tierra.
Su vida media no se sabe con certeza todav ía, las primeras
instalaciones datan de los años 60 y 70, aquí en España en
Cataluña hay una instalación que se inauguro en el 74 aun
sigue produciendo energía eléctrica en la Selva de Girona. La
vida media de estos aparatos por lo general oscila entre 25 y
30 años aunque hasta ahora nunca han dejado de generar energía
eléctrica.
Los módulos son fácilmente ampliables, sumando más
paneles solares y cambiando el cableado existente por uno que
se adapte a la nueva generación de
electricidad. Para finalizar debemos de decir que
sin lugar a dudas esta energía solar es la energía que nos
abastecerá en el futuro, una energía limpia, barata, eficaz y
que solucionara los numerosos inconvenientes ecológicos que
plantea las técnicas generadoras de energía que actualmente
operan en el planeta.
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