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Fotovoltaica

 

La energía solar fotovoltaica consiste en la obtención de energía eléctrica a partir de la radiación solar. Los sistemas fotovoltaicos están constituidos por celulas fotovoltaicas que convierten la luz directamente en electricidad. Las celulas fotovoltaicas están formadas con materiales semiconductores que absorben la luz solar.

Aplicaciones

Los sistemas autónomos poseen gran importancia en los lugares en los que es muy caro o no existe electrificación, proporcionando la energía necesaria para la electrificación de viviendas, sistemas de telecomunicaciones, extracción de agua de pozos, riegos, señalización, estaciones meteorológicas, alumbrado autónomo, explotaciones ganaderas...
Los sistemas fotovoltaicos conectados a la red eléctrica permiten la venta a la compañía eléctrica de toda la energía generada por el sistema a un precio varias veces superior al de venta y que viene regulado por ley. Mediante este sistema se constituyen las centrales y huertas solares que conocemos actualmente y otras instalaciones de menor tamaño asequibles al bolsillo de cualquier ciudadano.

Tipos de aplicaciones

La Energía Solar Fotovoltaica posee dos aplicaciones claramente diferenciadas:

  • Sistemas conectados a la red eléctrica (venta de la energía generada)

  • Sistemas aislados o autónomos (autoabastecimiento de electricidad).

 

  • Electrificación de viviendas e industrias

  • Señalización y alarmas

  • Aplicaciones agrícolas y ganaderas: bombeo, riegos, granjas...

  • Alumbrado autónomo

  • Telecomunicaciones

  • Conexión a la red eléctrica para venta de energía (Centrales y Huertas Solares)

Otras aplicaciones

Energía Solar Termodinámica

 
Funcionamiento

La termodinámica es la rama de la física que estudia los efectos de los cambios de temperatura, presión y volumen de un sistema físico (un material, un líquido, un conjunto de cuerpos, etc.), a un nivel macroscópico

. La raíz "termo" significa calor y dinámica se refiere al movimiento, por lo que la termodinámica estudia el movimiento del calor en un cuerpo. La materia está compuesta por diferentes partículas que se mueven de manera desordenada. La termodinámica estudia este movimiento desordenado.

La importancia práctica de la termodinámica radica fundamentalmente en la diversidad de fenómenos físicos que describe. El conocimiento de esta diversidad ha derivado haca una enorme productividad tecnológica.

La energía solar termodinámica es un novedoso sistema que aprovecha la diferencia entre temperatura del líquido que hay en los paneles termodinámicos y la temperatura ambiente. Los paneles solares termodinámicos llevan un líquido refrigerante a una temperatura muy baja que produce un intercambio de calor con la temperatura ambiente, siempre y cuando no sea más baja que la del líquido refrigerante, por lo que podemos estar produciendo energía tanto de noche como en condiciones climatológicas adversas, lluvia, viento, etc.

Tipos de aplicaciones
  • Calentamiento de agua destinada a consumo (ACS)

  • Apoyo a los sistemas de calefacción

  • Climatización de piscinas interiores y exteriores

  • Sistemas de climatización y frío industrial

  • Precalentamiento de agua

  • Agua caliente y vapor para procesos industriales

  • Calefacción por sistema de suelo radiante

  • Aplicaciones agrícolas

Sectores de aplicación

Sector residencial y turístico:

Comunidades de vecinos, Viviendas unifamiliares o colectivas, Hoteles, Campings, Casas de turismo rural, Hospitales, Residencias de ancianos, Polideportivos, Colegios, Balnearios, ...

 

Sector industrial:

Calefacción en granjas e industrias, Cámaras de temperatura controlada, Lavados y secados, Producción de vapor, Esterilización, Pasteurización, Limpiezas, Frío industrial, Mataderos, Bodegas, Conserveras, Industrias alimentarias, ...

Aerotermia

 

La aerotermia es una tecnología que permite obtener energía del aire para cubrir la demanda de calefacción, refrigeración y/o agua caliente sanitaria en los edificios. Se trata de una bomba de calor que aprovecha una fuente de energía renovable (un 75% de energía limpia en su consumo), aprovechando el calor del aire del entorno ¿Conocéis este sistema? ¿Qué opináis de esta tecnología en comparación con otras renovables? ¿Dónde la recomendaríais?

 

Existen diversas marcas comerciales que incluyen estos sistemas entre sus productos, sobre todo para calefacción y producción de agua caliente sanitaria. Funcionan con bombas que aprovechan al máximo el calor contenido en el aire que nos rodea, tanto en invierno como en verano. Además, pueden sustituir a calderas en sistemas de calefacción y ACS precisamente porque los componentes del equipo permiten captar la máxima energía del exterior. Por otro lado, consumen un pequeño porcentaje de energía eléctrica para el funcionamiento de la bomba, si bien están diseñadas para funcionar con rendimientos altos, que permiten reducir el consumo energético de manera significativa, para obtener el mayor ahorro y la máxima eficiencia energética.

Funcionamiento bomba de calor aerotérmica

 

El aire absorbido por el ventilador transfiere el calor que contiene, al refrigerante del evaporador. Éste aumenta su temperatura, pasa por el compresor, y cede el calor en el acumulador. De esta manera se produce el agua caliente sanitaria. El consumo del equipo se reparte en un 75% de consumo de energía limpia (calor del aire), y un 25% de origen eléctrico.

Geotermia

 

El Consejo Europeo de la Energía Geotérmica (EGEC) la define como :“La energía almacenada en forma de calor por debajo de la superficie de la tierra". Esta definición engloba el calor almacenado en rocas, suelos y aguas subterráneas, cualquiera que sea su temperatura, profundidad o procedencia. Podemos añadir la energía que se encuentra almacenada en las aguas superficiales, ya sean continentales o marinas.

 

Por su parte, el Instituto Geológico y Minero de España (IGME) la define como: “Fuente de energía renovable abundate, de explotación viable, técnica y económicamente, que evita emisiones de gases de efecto invernadero y cuya existencia en nuestro subsuelo está probada"

 

Por tanto existe, en mayor o menor medida, una energía que se encuentra almacenada bajo nuestros pies. En función de la temperatura o más exactamente, de la entalpía presente en el subsuelo, se pueden clasificar los diferentes tipos de energía geotérmica existentes. A grandes rasgos, se pueden clasificar de la siguiente manera:

Muy baja Entalpía: 

Cuando la temperatura del subsuelo está comprendida entre los 5 ºC y los 25 ºC, la tecnología empleada es la Bomba de Calor geotérmica y se emplea para proporcionar calor (calefacción y ACS) y refrigeración (pasiva y activa). Su aprovechamiento es mediante perforaciones verticales en circuito cerrado, circuitos abiertos (aprovechamiento de aguas subterráneas) o sistemas horizontales.

Baja Entalpía: 

Cuando la temperatura del subsuelo está comprendida entre los 25 ºC y los 100 ºC. Esto sucede cuando existe una anomalía térmica y la temperatura estable del terreno está por encima de la temperatura normal. Su aprovechamiento suele ser directo como por ejemplo en balnearios o en sistemas de calefacción distrital donde se aprovecha directamente el calor para calentar las viviendas o edificios.

Media Entalpía: 

Cuando la temperatura del subsuelo está comprendida entre los 100 ºC y los 150 ºC, el agua del terreno se encuentra en estado vapor (a presión normal). Por tanto se puede aprovechar para la producción de electricidad mediante ciclos binarios.

Alta Entalpía: 

Para yacimientos con temperaturas superiores a los 150 ºC. Se aprovechan para la producción directa de electricidad.

Biomasa

 
¿Qué es y cómo funciona la biomasa?

La energía a través de la biomasa es básicamente utilizar la materia orgánica como fuente energética. Esta materia orgánica, es heterogénea. Pueden ser desde deshechos de agricultura (huesos de aceituna, cáscaras de frutos secos, restos de poda de vid…) a restos de madera, como pellets o serrín. Se trata de un tipo de producción de energía barata, renovable y con menos emisiones por su forma de combustión. Además, ayuda a mantener limpios los bosques por lo que ayuda en la prevención de incendios.

 
¿Cómo se procesa la biomasa?

Se utilizan calderas donde el  material se quema poco a poco, lo que genera también cenizas que pueden ser usadas posteriormente como abono.  Si se instala un acumulador, se puede almacenar el calor sobrante generado.

 
¿Para qué se utiliza?

Generalmente para generar calor, Se pueden instalar calderas de biomasa en las viviendas, para obtener calefacción (por suelo radiante)  y calentar agua. A nivel industrial en ocasiones para la generación de electricidad, aunque es un proceso más laborioso.

Energía Solar Térmica

 
¿Qué es la energía solar térmica?

Definiremos la energía solar térmica o energía termo-solar como el aprovechamiento de la energía del Sol para generar calor mediante el uso de colectores o paneles solares térmicos. Esta energía solar se encarga de calentar el agua u otro tipo de fluidos a temperaturas que podrán oscilar entre 40º y 50º, no debiendo superar los 80º.

Esta agua caliente se podrá usar posteriormente para cocinar o para la producción de agua caliente destinada al consumo de agua doméstico (ACS), ya sea agua caliente sanitaria, calefacción, o para producción de energía mecánica y a partir de ella, de energía eléctrica. Actualmente también tenemos la posibilidad de alimentar una máquina de refrigeración por absorción, que empleará esta energía solar térmica en lugar de electricidad para producir frío como lo haría un aparato de aire acondicionado tradicional.

¿Cómo funciona?

El funcionamiento de la captación de energía solar térmica se basa en lo siguiente: el primer paso es captar los rayos solares mediante colectores o paneles solares, después a través de este panel solar hacemos pasar agua u otro fluido de características similares, de esta manera una parte del calor absorbido por el panel solar es transferido al agua y de esta forma ya puede ser directamente usada o almacenada para que hagamos uso de el cuando lo necesitemos.