Paneles solares

La energia solar

Breve repaso a la Historia de la energia solar

Durante el asedio a la ciudad de Siracusa (212 a.C.), Arquímedes logró quemar varias naves romanas concentrando sobre ellas la luz del sol mediante espejos.

Leonardo de Vinci diseñó un gran espejo parabólico concentrador, el proyecto quedó inacabado.

Durante el siglo XIX florecieron en Europa las casas con edificios acristalados y convenientemente orientados para lograr el máximo aprovechamiento de la radiación solar.

Con los primeros satélites artificiales se emplean las células solares fotovoltaicas y paralelamente se comenzaron a emplear los colectores solares para la producción de agua caliente.

Datos numéricos

El Sol se encuentra a 150 millones de Km. de la Tierra. La radiación que emite tarda algo más de 8 minutos en alcanzar nuestro planeta, a razón de 300.000 km/s.

El diámetro del Sol es de cerca de 1.400.000 km y su masa equivale a la de unos 300.000 planetas iguales a la tierra.
La cantidad de energía que llega a nuestra atmósfera exterior equivale a una potencia de 1,4 kw por cada m2, cantidad que se reduce alrededor de 1kw cuando atraviesa la atmósfera y llega al suelo.

La temperatura efectiva del Sol es de unos 5.600ºC. La radiación solar está formada por ondas electromagnéticas de diferentes frecuencias. La luz visible está comprendida entre 0,4 y 0,7 micras.

Una pequeña placa o calentador eléctrico para calefacción proporciona también 1 kw de potencia, lo mismo que los rayos solares en 1 m2 cuando brilla en lo alto. Un kw-hora de electricidad vale aproximadamente unas 16,50 pts.

Podemos poner España dos ejemplos :En la provincia de Burgos(España) inciden al año y por m2 1380 kwh.
El número de horas de Sol al año en Burgos es de 2.372 horas. Otro puede ser para la zona más soleada de la Península que es Almería que son de 1.710 y de 3.052 horas respectivamente. Sin embargo no todas las horas de Sol son aprovechables, porque a primera hora de la mañana y a última hora de la tarde la energía incidente no tiene un valor humbral mínimo para ser aprovechada.

Formas de aprovechamiento de la energia solar

Colectores térmicos, en los que un fluido líquido recoge el calor de los rayos solares.

Paneles fotovoltaicos.

Turbinas solares que emplean agua vaporizada por la energía solar.

Los colectores térmicos basan su principio de funcionamiento en el llamado efecto “invernadero”.

Aplicaciones

Agua caliente consumida en usos sanitarios (domésticos, hoteles, residencias, instalaciones deportivas.
En regiones muy nubosas no es rentable. Normalmente su rentabilidad viene a estar entre un 40% y un 80% de las necesidades energéticas totales.Los tiempos de amortización suelen estar entre 5 y 10 años. Una típica instalación para agua caliente doméstica en una vivienda unifamiliar situada en un clima medio puede dejar reducido el recibo de energía a una tercera parte.

La climatización de piscinas, constituye la aplicación más rentable (26 a 30ºC). Pero la superficie de colectores es muy alta por oscila entre el 50%  el 150% de la superficie de la piscina (según la zona climática).

La electricidad solar. Los paneles fotovoltaicos pueden dar unos 100 watios por metro cuadrado en un día soleado y más, su  precio medio aproximado de 170.000.-pts/m2. Esos 100 watios en 10 horas equivalen a 1 kw-h. Se puede bombear agua mediante la energía eléctrica producida por los paneles solares. Los paneles solares son muy empleados en la alimentación de equipos radioeléctricos y de comunicaciones, dónde es muy caro llevar una línea eléctrica. En el alumbrado y producción de agua caliente sanitaria, de chalets y casas de campo, tienen los paneles fotovoltaicos y los colectores de agua caliente una muy buena aplicación, acompañados de las modernas lámparas de bajo consumo.

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