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What is Solar eEnergy and how does it work?

La energía solar es la mayor y más limpia fuente de energía renovable que tenemos a nuestro alcance para aprovechar en beneficio de los seres humanos.

La energía solar llega a nuestro planeta todos los días. Sin él, la vida en la Tierra no sería posible. Es una fuerte radiación que resulta de las vibraciones de los campos electromagnéticos y magnéticos. Las fuentes de energía renovable pueden reemplazar el petróleo crudo, el gas natural, el carbón y el uranio.

What is Solar eEnergy and how does it work?

Existen muchas soluciones técnicas que permiten obtener energía solar. Los sistemas activos incluyen colectores solares y celdas fotovoltaicas, que convierten la energía del sol en calor y electricidad, respectivamente. Ejemplos de sistemas pasivos son los comúnmente conocidos invernaderos: grandes superficies acristaladas o techos de hormigón que permiten calentar un espacio concreto.La humanidad tiene grandes esperanzas puestas en este tipo de energía. Los científicos creen que el Sol durará alrededor de 4.500 millones de años, mucho más de lo que vive nuestra especie en la Tierra.

paneles solares fotovoltaicos

Energía Solar Fotovoltaica

Celdas fotovoltaicas

Paneles solares

Definición de energía solar: ¿Qué es la energía solar?

A continuación definiremos qué es la energía solar. La energía del sol es la radiación electromagnética del sol. Es el resultado de las vibraciones del campo magnético y electromagnético. La energía solar obtenida del Sol es muy energética y está disponible en toda la Tierra. Puede reemplazar con éxito las fuentes de energía convencionales como el gas natural, el petróleo, el uranio y el carbón. Esto es muy importante en términos de protección ambiental y generación de energía limpia.

¿Qué ventajas y desventajas tiene el uso de la energía solar?

Como cualquier nueva rama de la ciencia y la tecnología, suscita cierta controversia entre las personas que nunca han tenido contacto con ella. Los expertos sostienen, sin embargo, que el uso de fuentes alternativas de energía es una necesidad ante el constante aumento de la demanda de electricidad y el constante uso de recursos provenientes de fuentes de energía no renovables.

Las ventajas de la energía solar

Una de las mayores ventajas de las plantas de energía solar es que utilizan una fuente de energía renovable completamente gratuita, que es la radiación solar, para generar electricidad, que se produce en prácticamente todas las condiciones ambientales, incluso cuando llueve o está nublado. en el Querido.

La ventaja número 2 es que esta tecnología es universal, porque los módulos seleccionados correctamente se pueden instalar en casi cualquier lugar: en los techos de casas unifamiliares, plantas industriales o en componentes independientes. Las baterías solares correctamente instaladas son en gran medida libres de fallas y mantenimiento, ya que no tienen piezas mecánicas reemplazables.

El coste de obtener electricidad con paneles solares también es mucho menor que en una central eléctrica tradicional y convencional. La obtención de energía no contribuye a la emisión de sustancias nocivas a la atmósfera, lo que nos permite proteger verdaderamente el entorno en el que vivimos, y esto a su vez se traduce en la calidad de nuestras operaciones diarias.

Desventajas de la energía solar

Los escépticos ven el costo de la inversión inicial como la principal desventaja de esta solución: la compra e instalación de baterías solares es un gasto importante. La segunda desventaja, que se menciona a menudo, es la dependencia de las condiciones solares cambiantes. En vista de las condiciones climáticas cambiantes, es necesario utilizar el sistema de medición neta o clemencia especialmente diseñado para este propósito, de modo que sea posible equilibrar adecuadamente el uso de la energía almacenada.

Debido a la densidad de flujo de energía relativamente baja, la energía fotovoltaica requiere el uso de grandes áreas para generar más energía, lo que a veces puede ser imposible debido a las condiciones locales del terreno.
Definitivamente vale la pena profundizar en el tema de la energía solar, porque sin duda es un gran paso hacia un futuro mejor y un uso más efectivo de los recursos naturales. Centrarse en las fuentes de energía renovable trae consecuencias positivas en muchos niveles: económico, ecológico y social.

¿Qué ejemplos podemos dar de usos y aplicaciones de la energía solar?

Aplicaciones de la ENERGÍA SOLAR

Por energía solar entendemos la energía, térmica o eléctrica, que se produce aprovechando directamente la energía radiada por el Sol hacia la Tierra. Cada instante, el Sol transmite 1367 watts/m2 a la Tierra. Dado que esta energía es gratuita, limpia, abundante y continuamente disponible, se han desarrollado diversas tecnologías para su explotación.

Tecnologías

Las principales tecnologías existentes para la generación de energía a partir del sol: el panel solar (o colector térmico) que aprovecha los rayos del sol para calentar un líquido con características especiales (agua y anticongelante/anti-ebullición), contenido en su interior que desprende calor, a través de un intercambiador de calor, al agua contenida en un depósito de almacenamiento, y al panel fotovoltaico que aprovecha las propiedades de determinados elementos para producir electricidad al ser estimulados por la luz.

Colectores solares térmicos Los colectores

térmicos pueden ser de circulación natural o forzada; Los primeros aprovechan el movimiento convectivo del líquido contenido en los paneles para permitir su circulación dentro del sistema panel-intercambiador de calor. En este caso, el acumulador que contiene el intercambiador de calor debe estar más alto que el panel.
Los sistemas de circulación forzada, en cambio, utilizan una bomba que hace circular el fluido por el interior del intercambiador y del panel cuando la temperatura del fluido en el interior del panel es superior a la del interior del acumulador, que en este caso es inferior a la de los paneles. .

Los sistemas de este tipo son más complejos desde el punto de vista de los controles y equipos utilizados (bombas, sensores de temperatura, válvulas de tres vías, unidades de control), pero permiten colocar el tanque de almacenamiento, incluso uno grande, prácticamente en cualquier lugar. querer. , por ejemplo en el suelo y no en el techo donde problemas de peso dificultarían su colocación.

Paneles solares fotovoltaicos

Los módulos solares convierten la luz del sol directamente en electricidad. Estos paneles aprovechan el efecto fotoeléctrico y tienen una eficiencia de conversión de hasta el 32,5% en modelos de laboratorio. Al no tener partes móviles u otras, estos paneles requieren muy poco mantenimiento. Básicamente, necesitan ser limpiados periódicamente. La vida útil estimada de los paneles fotovoltaicos es de unos 30 años. Los principales defectos de estos sistemas son el costo de los paneles y el almacenamiento de energía.

Los paneles solares fotovoltaicos de alta eficiencia tienen un costo muy alto y actualmente se utilizan solo en situaciones particulares. Los paneles fotovoltaicos de coste asequible (para grandes plantas) tienen una eficiencia entre el 14 y el 16%. El segundo problema de este tipo de plantas es que la energía se produce instantáneamente y no se puede almacenar fácilmente.

Gracias a la legislación que proporciona incentivos económicos para instalar un sistema fotovoltaico y la posibilidad de vender el exceso de energía producida al operador de la red de transmisión, Alemania ocupa el primer lugar en Europa en energía eléctrica producida por energía solar: sin embargo, la cantidad satisface solo el 1% de la demanda nacional alemana y es completamente insuficiente para soportar la tendencia creciente en la demanda de energía.

Iniciativas similares, comúnmente conocidas como Energy Account o Feed-in Tariff, han sido asumidas por varios países europeos, siendo el último en orden cronológico Italia, a través del Decreto Interministerial 28/07/2005 publicado en el Boletín Oficial no. 181
del 08/05/2005, comúnmente llamado Decreto Scajola, siguiendo al ministro encargado del Ministerio de Actividades Productivas al momento de su emisión.

Aplicaciones

Los paneles solares se utilizan actualmente para proporcionar agua caliente y calefacción a viviendas y pequeños complejos. Se intentaron construir plantas de energía solar que, mediante turbinas, convirtieran el calor almacenado
en electricidad, pero estos experimentos han fracasado esencialmente debido al bajo rendimiento de estas plantas en comparación con los altos costos de gestión y la discontinuidad del suministro eléctrico.

Los módulos solares se utilizan específicamente para alimentar dispositivos que se encuentran alejados de las redes eléctricas (sondas espaciales, repetidores telefónicos en alta montaña, etc.) o con requerimientos energéticos tan bajos que su conexión a la red eléctrica resultaría antieconómica (señalización vial luminosa, parquímetros). , etc.). Obviamente, estos dispositivos deben estar equipados con acumuladores capaces de absorber la corriente eléctrica producida en exceso durante el día para alimentar los equipos durante la noche y en periodos nublados.

Los módulos fotovoltaicos también se calientan por la radiación infrarroja (invisible) de los rayos del sol y, por lo tanto, se entregan incluso con tiempo nublado y lluvioso. Sin embargo, la cantidad de energía suministrada es variable y difícil de predecir y no es capaz de garantizar la continuidad del suministro actual, a menos que se trate de una producción con un amplio margen de seguridad por encima del pico de demanda anual. Por tanto, la energía solar y eólica son actualmente sistemas auxiliares que se activan cuando la demanda de carga supera los niveles medios (en los picos diarios y de verano para los sistemas de climatización).

kWh. En la práctica, el ciudadano paga la diferencia entre lo que consume y lo que entrega a la empresa eléctrica. Si el saldo es positivo, se abona. Recientemente también se ha obtenido una legislación similar en Italia: de hecho, el 19 de septiembre de 2005 entró en vigor la llamada “cuenta de la energía”, DL 387/2003 (que transpone la directiva europea 2001/77/CE). La energía solar suministra solo el 1% de la energía producida en Alemania (equivalente al 2-3% en Italia); y, por tanto, no es una fuente primaria de política energética. El viento es la energía menos costosa (por Kwh), pero probablemente no pueda crear niveles similares de empleo.

¿Cuáles son los tipos de energía solar que se utilizan para generar electricidad y calor?

La energía solar     se puede utilizar para generar calor y producir agua caliente o para producir electricidad, en el primer caso hablar de   sistemas fotovoltaicos   mientras que en el segundo se trata de   energía solar térmica   .

Los  tipos de energía solar  o  tecnologías  que permiten aprovechar la energía de los rayos del sol son: el   panel solar térmico  , el   panel solar   , el   panel solar de concentración   .

solar térmica

El   panel solar térmico   es la tecnología que utiliza los rayos del sol para calentar el agua sanitaria contenida en un depósito especial de almacenamiento.

Utilizado en contextos comerciales y domésticos, este sistema funciona a través de un   colector solar   , con el que se calienta un   fluido  especial   caloportador   en el interior de las tuberías, caracterizado por un material aislante que evita el sobrecalentamiento de sus componentes.

Los colectores solares   térmicos   se pueden diferenciar en dos tipos:   naturales y de circulación forzada   .

En el primer caso, los tanques de almacenamiento que contienen el intercambiador de calor están ubicados en los paneles de calor por donde circula el líquido, mientras que en el segundo caso se utiliza una bomba para hacer circular el fluido en el intercambiador y en el panel. , mientras que el tanque se encuentra más bajo que los paneles.

El uso de   la energía solar térmica para producir   energía esencial para calentar y enfriar dispositivos permite una clara reducción en el uso de sistemas de aire acondicionado y calefacción, reduciendo la dependencia de los combustibles fósiles en beneficio del medio ambiente.

fotovoltaica solar

El   panel fotovoltaico   aprovecha la radiación solar para producir electricidad a través de unos elementos semiconductores estimulados por la luz.

Más concretamente, se trata   de células fotovoltaicas de silicio   que permiten convertir la luz solar en electricidad.

Esto sucede a través de los electrones, los cuales, cuando la luz incide sobre los materiales semiconductores, son canalizados y así producen corriente eléctrica.

Aunque este tipo de   sistema de energía solar   no funciona de forma continua sino únicamente durante las horas en las que se puede aprovechar la luz del sol, es capaz de cubrir las necesidades de depósitos de montaña y zonas aisladas gracias a su alta producción.

Energía solar concentrada

El   sistema solar de concentración   utiliza unos   espejos parabólicos   para producir electricidad a partir de los rayos del sol y proporcionar calor a altas temperaturas.

Mediante la   concentración de paneles solares   , estas plantas concentran toda la energía en un tubo receptor que contiene el fluido caloportador que lo transfiere   a las turbinas de vapor para   convertirlo en energía eléctrica.

Además del sistema de espejos parabólicos, llamado   concentración puntual   , que es el más utilizado,   la energía solar de concentración   puede utilizarse como   espejos planos colocados en el suelo   a través de los cuales se dirigen los rayos del sol hacia lo alto de una torre. (   sistema de torre central   ).

El   sistema solar de concentración   también puede tener   parábolas lineales,   es decir   ,   formadas por   tubos parabólicos   , por tanto sin cubierta, cuya función es nuevamente calentar el fluido contenido en los conductos.

En todas sus aplicaciones,   la energía solar   ofrece innumerables   beneficios económicos   , además de garantizar el respeto al medio ambiente.

Aquí están las   principales ventajas y desventajas   a considerar antes de instalar un   sistema que utiliza energía solar   .

Autoconsumo y energía solar

¿Autoconsumo? Esto quiere decir que utilizas la energía que producen tus paneles solares cuando se producen, sin inyectarla a la red a través del contador. Aumentar este autoconsumo es más fácil de lo que piensas.

¿Qué es el autoconsumo?

Los paneles solares producen energía principalmente durante el día, entre las 11 y las 15 horas con un pico sobre las 13 horas cuando la mayoría no estamos en casa… También pasa, por ejemplo, en verano, que producen más energía de la que necesitamos . ¿Consecuencia? Nunca utilizamos el 100% de la energía producida para nuestro   propio consumo   .

Y eso es exactamente lo que significa autoconsumo: usar tú mismo la electricidad que se produce en tu tejado. Nuestro autoconsumo suele estimarse en un 30%. La electricidad que se produce en exceso se inyecta a la red.

Sin embargo, es posible aumentar su autoconsumo. Y eso es muy interesante por más de una razón…

Los beneficios del autoconsumo

Optimizar   tu autoconsumo ofrece muchas ventajas:

> Consume menos energía de la red.

> Ahorra en tu factura energética gracias al   método de cobro de ‘compensación parcial’   . Esto significa que paga tarifas de red que se basan en su consumo real de la red eléctrica en lugar de una tarifa fija de prosumidor. Cuanto más usas, menos compras de la red y, por lo tanto, menor es tu factura de energía.

Incrementar tu autoconsumo es fundamental para optimizar tu inversión.

¿Cómo aumentar tu autoconsumo?

Existen varias opciones, que se pueden combinar entre sí, para coordinar la producción y el consumo de energía eléctrica.

1. Haga funcionar sus electrodomésticos entre las 12 del mediodía y las 3 de la tarde

¿Sueles encender la lavadora, la secadora y el lavavajillas por la tarde o por la noche? Si tiene paneles solares, es mejor hacerlo durante el día tanto como sea posible. De esta forma, podrás aumentar tu autoconsumo en un 10% aproximadamente.

Casi todos los electrodomésticos hoy en día tienen una   función de programación   y, por lo tanto, se pueden encender durante su ausencia.

 

2. Calienta tu agua durante el día

Esto también se aplica a su   caldera eléctrica. Suele aparecer por la noche. Sin embargo, puede reprogramarlo para que lo haga durante el día para que pueda aprovechar al máximo la energía que producen sus paneles solares.

3. Instalar una batería doméstica

Una batería doméstica es una de las formas más   eficientes  de aumentar tu autoconsumo.

Con una batería doméstica puedes almacenar energía y utilizar la energía que se produjo durante el día en la noche. Resultado: Consumes entre el 50 y un máximo del 80 % de tu propia producción eléctrica en lugar del 30 %.

Es cierto que invertir en una batería doméstica tiene ventajas y desventajas (la rentabilidad aún no es perfecta debido al precio aún elevado), pero eso podría ser completamente diferente en un futuro próximo. Por cierto:

4. Conecta tus paneles solares a una bomba de calor

Una bomba de calor obtiene aproximadamente 2/3 del calor que suministra de su entorno (tierra, aire) y 1/3 de la electricidad que utiliza.

¡Electricidad que tú mismo puedes producir con tus paneles solares! Es cuestión de aumentar un poco tu autoconsumo. Por supuesto, sus paneles solares producirán más energía en el verano cuando necesite menos calefacción… Así que no es una panacea.

Sin embargo, el hecho es que la electricidad solar es más barata y garantiza una producción de calor rentable en invierno. ¡Porque, de hecho, los paneles solares también producen energía en invierno!

5. Carga tu coche eléctrico

La instalación de una   estación de carga   como complemento a tu instalación de placas solares puede resultar interesante para aumentar tu autoconsumo si tienes un coche eléctrico o estás pensando en comprar uno.

Con el tiempo, los autos eléctricos también   podrán respaldar o incluso reemplazar   una   batería   . Sobre todo si tu coche está aparcado en tu casa durante el día (   trabajo desde casa   , autónomo, horario fijo, fin de semana,…). La batería se puede cargar durante el día y la noche, cuando aumenta el consumo de electricidad en su hogar, la batería de su automóvil puede devolver la electricidad. A esto lo llamamos “   carga bidireccional   ”.

¡Con una batería doméstica puedes aumentar tu autoconsumo de un 30 a un 50 e incluso un 80%!

Mientras tanto, puede usar la energía que producen sus paneles solares durante el día para cargar su automóvil al mismo tiempo, ya sea que trabaje desde casa, por ejemplo, tenga horas de descanso, o use su automóvil principalmente por la noche y tome un modo de suspensión. Transporte diferente durante el día. .

¿Cuándo aprovecho mejor la energía de mis paneles solares?

Probablemente ya lo haya descubierto: para aumentar su autoconsumo, necesita usar la mayor cantidad de electricidad posible durante el día, cuando sus módulos fotovoltaicos producen la mayor cantidad de energía. Lo ideal es hacerlo   entre las 11 am   m. y las 3   pm  m.

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