Energia solar para principiantes : Conceptos básicos
introducción
Este artículo está destinado a la energia solar para principiantes las personas que recien se acercan a la energía solar, trataré de dar un panorama general Nuestra empresa y la industria dependen de grandes cantidades de energía y el mundo se está volviendo cada vez más dependientes de los combustibles fósiles (petróleo, gas, carbón, etc ..).
Energia solar para principiantes
Se entiende que existe una relación directa entre la forma de producir daño de energía y la contaminación. Encontrar una alternativa limpia y sobre todo formas de generación de energía todavía se considera muy importante para el futuro de nuestro planeta
energía alternativa
La energía alternativa es un término utilizado para describir las fuentes de energía que se producen de forma natural en el medio ambiente. Por ejemplo, la energía que proviene del sol (fotovoltaica), eólica (viento), el movimiento de las olas, etc.
¿Qué es la energía solar?
Explicar la Energia solar para principiantes es sencilla La energía solar es la energía del sol y sin su presencia toda la vida en la Tierra desaparecería .
La energía solar ha sido considerada como una fuente importante de energía durante muchos años debido a la gran cantidad de energía que está a libre disposición, si se aprovechan adecuadamente y capturado por la tecnología moderna.
Un ejemplo sencillo para ayudar a entender la Energia solar para principian es que el poder del sol se puede realizar mediante el uso de una lente de aumento para enfocar los rayos del sol en un pedazo de papel. En poco tiempo, el papel puede incendiarse y quemar .
Esta es una forma de utilizar la energía del sol, pero las llamas son peligrosas y difíciles de controlar.
Una mucho más seguro y conveniente para aprovechar la energía solar es utilizar la energía del sol para calentar el agua (calentadores solares).
Una lupa puede ser utilizado para calentar una pequeña cantidad de agua. Un pequeño trozo de tubo de cobre está sellado en un extremo y se llena con agua.
Una lente de aumento se utiliza para calentar el tubo. El uso de más de una lente de aumento aumentará la temperatura interior más rápidamente.
Después de un tiempo relativamente corto que aumenta la temperatura del agua. Continuando para calentar el agua hace que el agua se evapore y se puede observar que el vapor de agua comienza a aparecer en la parte superior del tubo.
En teoría, mediante la colocación de una gran cantidad de paciencia, empleando diferentes lentes de aumento muy fuerte de la luz del sol, que podría concentrarse lo suficiente el calor del sol para hervir el agua, con la consiguiente producción de vapor. Esta es una forma básica para aprovechar la energía solar.
El principio de calentamiento de agua hasta el punto de ebullición ha sido utilizado por los franceses en 1888. Ellos han desarrollado una máquina de impresión alimentada con energía solar .
En la práctica se han encarcelado y se utiliza la energía del sol para hervir el agua, produciendo vapor.
El vapor de agua se utiliza para alimentar un motor de vapor que proporciona el poder de moverse por la máquina de impresión mecánica.
Sin embargo, a pesar de ser un buen experimento y un primer acercamiento “práctico”, el coche no era fiable y muy caro de producir .
En su lugar los paneles solares modernos de hoy en día son una combinación de lentes de aumento y tubos llenos de líquido .
El panel solar visto antes está constituido por un cristal frontal que está hecho especialmente con el fin de concentrar la energía del sol en las tuberías detrás de él. Las tuberías transportan un líquido especial que se calienta muy rápidamente.
Son negros para absorber más calor del sol. El color plata y la superficie reflectante detrás de los tubos de nuevo dirige la parte de atrás la luz solar, calentando más los tubos y el líquido que contienen.
La superficie reflectante, además protege (parrying) todo lo que se encuentra detrás del panel solar (por ejemplo, un techo en las instalaciones de casas).
El calor producido en los tubos entonces se utiliza para calentar un depósito de agua. A través de esta forma que no guarda el uso de electricidad o gas para calentar el tanque de agua .
Uno de los intercambiador de calor básica.
El tubo lleno de líquido que proviene del panel solar entra en el tanque de agua y se tuerce alrededor de muchas veces.
El calor de los tubos se transfiere al agua en el tanque. Un pequeño dispositivo en el tanque agita el agua para ayudar a la transferencia de calor de los tubos que contienen el fluido precalentado.
El calentamiento de agua a través de la energía solar
Otro principio basico de la Energia solar para principiantes, es el uso común de la energía solar es calentar el agua de uso doméstico .
Aunque un sistema típico es caro para comprar, vale la pena por sí mismo (ahorrándonos el proyecto de ley y gas) en un plazo de 5-10 años. Incluso poseer y utilizar un sistema como éste muestra que el propietario se ocupa seriamente las cuestiones alrededor de ahorro de energía y protección del medio ambiente .
Un sistema típico de calefacción solar se ve en el diagrama de al lado. Los rayos del sol pasan a través del vidrio, por calentamiento de los conductos de fluido dentro de la unidad.
Los tubos están pintados de negro para garantizar que se absorben más calor de lo posible. La superficie reflectante de plata que se encuentra detrás de los tubos de calor se refleja en la última, aumentando aún más la temperatura del fluido.
La tubería de fluido que pasa a través del panel solar se sellan y el fluido se bombea alrededor del sistema de sellado. Los tubos se ejecutan a través del tanque de agua doméstica y el calor que el puerto se transfiere al agua en el tanque. La bobina de tubos es conocido como “intercambiador de calor” .
A menudo, los paneles solares (a veces llamados colectores) se colocan en el techo de un edificio, donde los rayos del sol no son bloqueadas por árboles u otros obstáculos. Los paneles solares son muy caros de producir y no son ampliamente utilizados en países como el Reino Unido, donde el clima no es propietaria de los medios de sol que no vale la pena el gasto para un ahorro veces más bajos de lo esperado.
colectores solares parabólicos
Otro de los conceptos de la Energia solar para principiantes La energía solar es la energía del sol. Aunque el sol es de 150 millones de kilómetros de distancia, todavía es muy potente.
La cantidad de energía que proporciona al suelo en un minuto es lo suficientemente grande como para satisfacer las necesidades energéticas del planeta durante un año .
El problema es el desarrollo de tecnologías capaces de explotar esta fuente de energía “de forma gratuita”.
Los colectores solares son una forma de enfocar los rayos del sol para líquidos de calor. Un conjunto típico de los colectores solares se ve en la foto.
Son básicamente espejos de forma inusual (forma parabólica) que por lo concentrar el calor del sol en un tubo donde hay un líquido especial.
La temperatura del fluido en tubo aumenta, mientras que fluye dentro del tubo, a lo largo de los colectores solares. El tubo se extiende por toda la longitud de los espejos.
Este tipo de “set up” funciona mejor en zonas desérticas donde no hay escasez de luz solar es escasa y el sombreado de las nubes. El fluido caliente en el tubo se puede utilizar, a través de un sistema de intercambiadores de calor, para producir electricidad o agua de calor .
El líquido especial dentro de los tubos también se puede sustituir con agua simple. El calor se concentra mediante colectores parabólicos puede transformar el agua en vapor.
El vapor se utiliza para impulsar las turbinas que a su vez producen electricidad. Este sistema funciona bien en las regiones desérticas debido al clima cálido.
Los sistemas modernos están en vez equipados con un aceite sintético especial que se calienta en los tubos. El reflejo del sol calienta el aceite, que a su vez calienta el agua, creando vapor. El vapor acciona las turbinas que producen electricidad .
La fotografía muestra una disposición de colectores solares parabólicos. Desde Tenga en cuenta que la energía de los rayos del sol se concentra en la tubería de agua en su centro.
Un horno solar
Otra aplicación de la energia solar fotovoltaica para principiantes es el horno solar La imagen de abajo muestra el reflector parabólico de Odeillo-Font-Romeau Horno Solar en Francia. 63 espejos planos están programados para controlar automáticamente el movimiento del sol y enfocar la luz en un solo reflector.
El reflector entonces concentra los rayos para producir 1.000 kW y una temperatura de 33.000 grados centígrados. Toda esta energía y el calor se utilizan para la alimentación de un horno que produce acero a partir de mineral de hierro .
La producción de acero o de aluminio requiere grandes cantidades de energía. Esto normalmente proporcionada por los combustibles de electricidad, gas o combustibles fósiles.
El horno solar se basa en el poder del sol. La imagen siguiente muestra cómo los rayos del sol se concentran en el crisol que contiene el mineral .
El mineral se calienta a una temperatura muy alta hasta que se funde, después de lo cual se vierte.
La contaminación se minimiza debido a la energía solar es una fuente de energía limpia.
¿Qué es la energía fotovoltaica?
Las células fotovoltaicas son similares a los paneles solares, pero que funcionan de forma diferente. Los paneles solares se utilizan para producir agua caliente o vapor. Los paneles fotovoltaicos convierten la luz solar directamente en electricidad.
Un ejemplo típico de un dispositivo alimentado por células fotovoltaicas es la calculadora clásico que funciona con energía solar.
Este tipo de dispositivo requiere sólo una pequeña cantidad de electricidad para funcionar y también se puede utilizar en una habitación con luz artificial (bombillas de luz / luz fluorescente) .
A pesar de que vemos todos los días las células fotovoltaicas de pequeña potencia dispositivos tales como calculadoras tienen mucha aplicación práctica, especialmente en el tercer mundo.
Se desarrollaron las células fotovoltaicas para proveer de electricidad a ser capaz de bombear el agua potable de los pozos en aldeas remotas. British Telecom ha desarrollado un sistema que se puede utilizar para alimentar un dispositivo de radiotelefonía.
Durante el día, las células de poder alimentar el teléfono y cargar las baterías. Las baterías se entregan a su vez el teléfono por la noche.
A menudo, las células fotovoltaicas se utilizan como vehículos en tándem con energías convencionales. Si la energía convencional detiene las células solares se usan para producir electricidad .
Una célula fotovoltaica típica
Una célula fotovoltaica típicaEl silicio es un material conocido como un “semiconductor”, ya que conduce la electricidad y es el principal material utilizado para construir las células fotovoltaicas.
Las impurezas tales como boro o fósforo se añaden a este material base. Estas impurezas crean el ambiente ideal para que los electrones que se liberan cuando la luz incide en el panel fotovoltaico.
La liberación de estos electrones conduce a la producción de energía eléctrica.
El diagrama muestra un simple célula fotovoltaica. El azul es la principal materia, de silicio. La ronda negro y formas irregulares representan la impureza de boro o fósforo.
A medida que el sol / la luz incide en la célula, los electrones libres que las impurezas “rebote” en torno a velocidades increíbles. Esto crea una carga eléctrica .
Aplicaciones prácticas del efecto fotovoltaico
En el siguiente ejemplo que estamos acostumbrados a ver paneles fotovoltaicos para la producción de energía eléctrica que alimenta una bomba de agua, para extraer el agua potable de un pozo.
Esto es especialmente útil en la agricultura y en el tercer mundo, donde los pozos puede ser muy profunda.
La energía producida por los paneles fotovoltaicos también se utiliza para suministrar un sistema de purificación, la limpieza del agua, la eliminación de impurezas peligrosas y bacterias dañinas .
Cuando no se utiliza para bombear agua, el exceso de electricidad puede almacenarse en baterías de modo que la bomba puede funcionar incluso por la noche.
El cuadro de teléfono es alimentado directamente por las células solares durante el día. Incluso las baterías se cargan durante el día, directamente de la luz solar.
Tal sistema de comunicación es ideal para zonas remotas, donde la electricidad de la energía de la red / no está disponible.
Ellos han sido probados en los países del tercer mundo y han demostrado ser muy eficaz.
Sin embargo, la prioridad para la mayoría de los países del tercer mundo es asegurar que las personas en zonas remotas tengan agua potable, en lugar de los sistemas de comunicación de última generación .
En la célula solar se utilizan los países industriales / desarrollados para alimentar estaciones meteorológicas autónomas.
La próxima vez que usted conduzca a lo largo de una carretera / autopista si se presta atención verá de sistemas fotovoltaicos ya que a veces se utilizan para ejecutar los sistemas electrónicos que miden la congestión del tráfico y transmitir datos sobre el flujo de tráfico.
Aquí está una fotografía de la cara de un sistema fotovoltaico típico en el techo de una casa. Este sistema permite que el propietario de vender la electricidad a la red nacional.
Esto reduce efectivamente la cantidad de la suma que el propietario tiene que pagar por la electricidad. Sistemas como estos paneles solares ayudan a reducir la dependencia de las plantas de energía a partir de combustibles fósiles para producir electricidad .
El uno debajo del otro lado un panel fotovoltaico y poner en el techo de una casa en un pueblo de África. Este panel proporciona suficiente electricidad para un teléfono.
Este es el único teléfono de un radio de 150 kilómetros. Es una herramienta esencial de comunicación para todo el pueblo y sus alrededores.
Para resumir las ventajas y desventajas de la energía solar
Energia solar para principiantes : ventajas y desventajas que deben saber
Pro:
- La energía solar es gratuita, aunque hay un costo para la construcción de los colectores solares y / o otros equipos necesarios para convertir la energía del sol en electricidad o agua caliente.
- La energía solar no produce contaminación. Sin embargo, los colectores solares y otros equipos / máquinas relacionadas se producen en fábricas que a su vez causan un poco ‘de la contaminación.
- La energía solar se puede utilizar en zonas remotas, donde es demasiado caro o difícil extender la red eléctrica tradicional.
- Muchos artículos de uso diario, tales como calculadoras y otros dispositivos de consumo de baja potencia puede ser alimentado por energía solar de manera efectiva.
- Se estima que las reservas de petróleo del mundo tendrá una duración de otros 30-40 años. Por otro lado, la energía solar es infinita (para siempre).
Energia solar para principiantes : Sus contras
- La energía solar puede ser aprovechada sólo durante el día y con el tiempo soleado.
- Colectores solares, paneles y células son relativamente caros de producir, incluso si los precios están cayendo rápidamente.
- De las estaciones de energía solar se puede construir, pero no se corresponden con la potencia de las centrales convencionales de tamaño similar. También son muy caros.
- En países como el Reino Unido, el clima poco fiable significa que la energía solar no es fiable como fuente de energía. Cuando el cielo está nublado y reduce su eficacia.
- Se necesitan áreas extensas de terreno para captar la energía del sol. Los colectores están normalmente dispuestos en “filas”, especialmente cuando la electricidad debe ser producido y utilizado en el mismo lugar.
- La energía solar se utiliza para cargar las baterías de manera que los dispositivos funcionan con energía solar se pueden usar en la noche. Sin embargo, las baterías son grandes y pesadas y necesitan mucho espacio. También necesitan ser reemplazados de vez en cuando.
INCREIBLE:
Sabias que ?
Hay un auto que usa ” Pintura fotovoltaica ” para producir electricidad a partir del sol y el viento ?
