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Problemas resueltos de energia solar termica

junio 24, 2022

Problemas y soluciones de la energía solar pdf

ImprimirEsta sección se centra en los fundamentos de la transferencia de calor por radiación, la naturaleza de la energía solar como radiación electromagnética y las interacciones de la radiación solar con diversos materiales. La transferencia de calor por radiación suele tratarse sólo brevemente en cualquier curso de transferencia de calor. Sin embargo, en los sistemas de conversión de energía solar, en los que el flujo total de energía es a menudo órdenes de magnitud menores que en los sistemas convencionales de transferencia de calor, la contribución del mecanismo de transferencia de calor por radiación es significativa. La conducción y la convección también desempeñan un papel importante en el rendimiento de determinados sistemas de conversión de energía solar.

La transferencia de calor por radiación depende de la longitud de onda específica de la radiación. La distribución de las longitudes de onda de una fuente de radiación de cuerpo negro, como el sol, se describe mediante la Ley de Planck (Ecuación 3.4.1 Duffie & Beckman, 2013). Esta ecuación puede integrarse para un rango de longitudes de onda de interés para encontrar la energía total para diferentes escenarios. Los resultados de esta integración se dan en varias formas simplificadas, que son convenientes para el uso práctico. Dos expresiones importantes derivadas de la ley de Planck son la ley de desplazamiento de Wien (Ecuación 3.4.2 Duffie & Beckman, 2013) y la ecuación de Stefan-Boltzmann (Ecuación 3.5.1 Duffie & Beckman, 2013). Observa con detenimiento esas expresiones y entiende para qué se utilizan.

Preguntas y respuestas sobre la energía solar pdf

Para cualquiera que busque una forma sostenible de proporcionar calefacción o refrigeración a edificios o procesos de baja temperatura, la energía solar térmica es una buena opción. Conozca más sobre los colectores solares, su uso y sus campos de aplicación.

Los colectores solares se utilizan para captar la energía solar y utilizarla para calentar un fluido portador, que se conduce a un almacén térmico. La energía solar térmica puede utilizarse para calentar el agua y como apoyo a la calefacción de los hogares. Comercialmente, se utiliza para producir calor de proceso o energía de refrigeración o para apoyar los procesos de secado en la industria, la agricultura y la silvicultura.

La energía solar térmica es una tecnología extremadamente fiable y respetuosa con el clima. Sin embargo, su desarrollo en el mercado depende de la evolución del precio de la electricidad y el gas y de las posibilidades de financiación.

El corazón del proceso de generación de calor es el colector. La instalación, generalmente montada en los tejados, absorbe la energía térmica proporcionada por la luz solar, que a su vez se utiliza para calentar un agente térmico, normalmente un fluido. A través de un sistema de tuberías, el fluido calentado puede circular por el edificio en cuestión y utilizarse para la calefacción de espacios, la generación de agua caliente u otros fines que requieran energía térmica.

¿Qué problemas plantea el aprovechamiento de la energía solar?

Aquí hemos enumerado algunos de los problemas y preocupaciones más comunes de los paneles solares, así como la forma de resolverlos (o evitarlos por completo). En muchos casos, lo que puede parecer un problema solar puede no ser tan preocupante después de todo.

En su mayor parte, los paneles solares son de muy bajo mantenimiento y se pueden dejar para generar energía renovable gratuita para su hogar. Sin embargo, de vez en cuando, es posible que se encuentre con alguno de los problemas de la energía solar fotovoltaica, pero todos ellos pueden resolverse.

El inversor solar es una parte importante de cualquier sistema solar, ya que convierte la energía producida por los paneles solares, la corriente continua (DC), en moneda alterna (AC), que se puede utilizar para alimentar la electrónica alrededor de la casa.

Los paneles solares pueden tener una vida útil de hasta 20 años, y generarán mucha energía gratuita en ese tiempo. Los inversores solares, sin embargo, no duran tanto. El inversor solar medio tiene una vida útil de entre 5 y 15 años, dependiendo del modelo y del fabricante. Un inversor solar nuevo puede costar entre 500 y 2.000 libras, así que no es barato, pero cuanto mejor sea el modelo, más durará.

Planteamiento del problema de la energía solar

Los sistemas de generación de energía solar térmica/eléctrica recogen y concentran la luz solar para producir el calor a alta temperatura necesario para generar electricidad. Todos los sistemas de energía solar térmica tienen colectores de energía solar con dos componentes principales: reflectores (espejos) que captan y enfocan la luz solar hacia un receptor. En la mayoría de los tipos de sistemas, un fluido de transferencia de calor se calienta y circula en el receptor y se utiliza para producir vapor. El vapor se convierte en energía mecánica en una turbina, que acciona un generador para producir electricidad. Los sistemas de energía solar térmica cuentan con sistemas de seguimiento que mantienen la luz solar enfocada hacia el receptor durante todo el día, a medida que el sol cambia de posición en el cielo. Las centrales termosolares suelen tener un gran campo o conjunto de colectores que suministran calor a una turbina y un generador. Varias instalaciones de energía solar térmica en Estados Unidos tienen dos o más plantas de energía solar con matrices y generadores separados.

Los sistemas de energía solar térmica también pueden tener un componente de sistema de almacenamiento de energía térmica que permite al sistema de colectores solares calentar un sistema de almacenamiento de energía durante el día, y el calor del sistema de almacenamiento se utiliza para producir electricidad por la noche o durante el tiempo nublado. Las centrales solares térmicas también pueden ser sistemas híbridos que utilizan otros combustibles (normalmente gas natural) para complementar la energía del sol durante los periodos de baja radiación solar.

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