Definición de energía solar con ejemplos y usos

Definición de energía solar con ejemplos y usos.
La definición de energía solar es la energía que proviene del Sol y que podemos captar gracias a la radiación solar.El concepto de energía solar suele utilizarse para hacer referencia a la energía eléctrica o térmica que se obtiene a partir de la radiación solar.

Esta fuente de energía representa la fuente de energía primaria en la Tierra.Por ser una fuente inagotable, se considera energía renovable.

De esta energía se derivan muchas otras fuentes de energía, como por ejemplo:

Energía eólica, que aprovecha la fuerza del viento.El viento se genera cuando el Sol calienta grandes volúmenes de aire.
Combustibles fósiles: proceden de un larguísimo proceso de descomposición de partículas orgánicas.Los descomponedores orgánicos eran en gran medida plantas fotosintetizadoras.
Energía hidráulica, que aprovecha la energía potencial del agua.Sin la radiación solar el ciclo del agua no sería posible.
La energía procedente de la biomasa, una vez más, es resultado de la fotosíntesis de las plantas.
Este tipo de energía renovable es una alternativa a los combustibles fósiles que no emiten gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono.

Ejemplos de energía solar
Algunos ejemplos de energía solar incluyen los siguientes:

Los paneles solares fotovoltaicos generan electricidad;estas instalaciones se utilizan en viviendas, refugios de montaña, etc.
Centrales fotovoltaicas: son ampliaciones importantes de los paneles fotovoltaicos cuyo objetivo es generar electricidad para abastecer la red eléctrica.
Los coches solares utilizan células fotovoltaicas para convertir la radiación solar en electricidad para impulsar un motor eléctrico.
Cocinas solares: están formadas por un sistema parabólico para concentrar la luz del sol en un punto para elevar la temperatura y poder cocinar.
Sistemas de calefacción: con la energía solar térmica se puede calentar un fluido que se puede utilizar en un circuito de calefacción.
La calefacción de piscinas es un sencillo circuito fluido en el que el agua circula a lo largo de un conjunto de captadores solares térmicos expuestos al sol.
Calculadoras: Algunos dispositivos electrónicos cuentan con un pequeño panel solar para suministrar energía al circuito eléctrico.
La ventilación solar es un tipo de energía solar que utiliza el calor del sol para ventilar un espacio.A menudo se utiliza en hogares y edificios para mejorar la calidad del aire y reducir los costos de energía.La ventilación solar se puede utilizar para ventilar una sola habitación o un edificio completo.
La fotosíntesis es una forma natural que utilizan las plantas para convertir la energía solar en energía química.
Tipos de energía solar
Hay tres tipos de tecnologías de energía solar:

Energía solar fotovoltaica: Los paneles solares fotovoltaicos están compuestos por un material que, cuando incide la radiación solar, libera electrones y genera una corriente eléctrica.
Energía solar térmica: Este sistema aprovecha la capacidad calorífica de los rayos del Sol.La radiación solar se convierte en energía térmica para calentar un fluido que puede utilizarse para calentar agua caliente sanitaria.En las centrales solares térmicas se genera vapor y, posteriormente, electricidad.
La energía solar pasiva es un recurso para aprovechar el calor solar sin utilizar recursos externos.Por ejemplo, los arquitectos pueden orientar las casas y decidir dónde colocar las ventanas, teniendo en cuenta dónde recibirá la radiación solar.Esta técnica se conoce como arquitectura bioclimática.
¿Cómo se produce la energía solar?
Desde un punto de vista físico, la energía solar se produce en el Sol mediante una sucesión de reacciones nucleares.Cuando esta energía nos llegue a la Tierra, podremos aprovecharla de muchas maneras:

Paneles solares con células fotovoltaicas.Los paneles fotovoltaicos están fabricados con un material que al recibir luz se ioniza directamente y libera un electrón.De esta forma, la radiación solar se transforma en energía eléctrica.
Utilizando colectores solares que están diseñados para convertir la radiación solar en energía térmica.Su finalidad es calentar un fluido que circula por su interior.En este caso no tenemos electricidad, pero tenemos fluido a alta temperatura que se puede utilizar en muchas aplicaciones.
La energía solar concentrada es un sistema que refleja toda la iluminación solar hacia un punto focal para alcanzar altas temperaturas.Esta tecnología se utiliza en plantas termosolares para generación de energía.
Los sistemas de energía solar pasiva utilizan energía solar sin ningún aporte de energía externa.Por ejemplo, los diseños arquitectónicos permiten la máxima radiación solar en invierno y evitan el exceso de calor en verano.
Tipos de paneles solares
El término paneles solares se utiliza para ambos métodos (fotovoltaico y térmico).En cualquier caso, el diseño es sensiblemente diferente según para qué tipo de tecnología solar se vaya a utilizar:

El panel solar térmico utiliza los rayos solares para calentar un líquido que transfiere calor a un fluido y luego calienta el agua.Los calentadores de agua solares se utilizan en los hogares para obtener agua caliente.
El panel fotovoltaico aprovecha las propiedades de determinados elementos semiconductores colocados en las células solares.Las células solares producen energía eléctrica cuando se exponen a la radiación solar.Gracias al llamado efecto fotovoltaico, la exposición al sol provoca el movimiento de electrones en un componente (normalmente silicio), generando una corriente eléctrica continua.
El panel solar de concentración también utiliza una serie de espejos parabólicos con estructura lineal.El objetivo de estos espejos es concentrar la radiación solar en un punto focal para alcanzar temperaturas lo suficientemente altas como para generar vapor.
Usos de la energía solar

Aprovechando el poder del sol: una guía para la energía fotovoltaica
La energía solar tiene muchos usos y aplicaciones que se pueden resumir en tres puntos:

Agua caliente sanitaria ACS
El calentamiento solar de agua se utiliza para suministrar agua caliente sanitaria (ACS) y calefacción a hogares y pequeños complejos de edificios.Se han construido plantas de energía solar que, mediante turbinas de vapor, convierten el calor almacenado en electricidad.

Sin embargo, estos prototipos no han sido ampliamente utilizados debido al bajo rendimiento de estas centrales en comparación con los altos costos y el irregular suministro eléctrico.

Generación eléctrica
Los paneles fotovoltaicos se utilizan en sistemas solares aislados para alimentar dispositivos alejados de las redes eléctricas (sondas espaciales, repetidores telefónicos de gran altitud, etc.).También se utilizan en aplicaciones con demandas energéticas tan bajas que una conexión a la red eléctrica no resultaría económica (señales luminosas, parquímetros, etc.).

Estos dispositivos deben estar equipados con acumuladores capaces de acumular el exceso de electricidad producida durante el día para alimentar los equipos durante la noche y durante los periodos nublados, normalmente baterías solares.

También se utilizan en grandes sistemas conectados a la red, aunque el suministro de energía es variable en condiciones diarias y estacionales.Por tanto, es difícil de predecir y no programable.

Esta discontinuidad dificulta satisfacer la demanda de electricidad en cualquier momento, excepto en el caso de una producción con un amplio margen de seguridad por encima de los picos de demanda anuales.Sin embargo, al ser el pico de producción de las plantas solares en verano, logra compensar la mayor demanda interna por los aires acondicionados.

¿Cuáles son los pros y los contras de la energía solar?
El uso de energía solar implica pros y contras específicos.

Las principales críticas o inconvenientes son:

Alto coste de inversión por kilovatio obtenido.
Ofrece una eficiencia muy alta.
El rendimiento obtenido depende del horario solar, del tiempo y del calendario.Por este motivo, es complicado saber qué potencia eléctrica podremos obtener en un momento determinado.Este inconveniente desaparece con otras fuentes de energía, como la nuclear o la fósil.
La cantidad de energía que se necesita para fabricar un panel solar.La producción de paneles fotovoltaicos requiere mucha energía y, a menudo, utiliza fuentes de energía no renovables como el carbón.
Por otro lado, hay que considerar los beneficios de la energía solar:

Sus defensores apoyan la reducción de costos y el aumento de la eficiencia debido a las economías de escala y las mejoras tecnológicas en los futuros sistemas solares.
Respecto a la ausencia de esta fuente de energía durante la noche, también señalan que el pico máximo de consumo eléctrico se alcanza durante el día, es decir, durante la máxima producción de energía solar.
Es una fuente de energía renovable.En otras palabras, es inagotable.
Es una energía no contaminante: no genera gases de efecto invernadero y, por tanto, no contribuye a agravar el problema del cambio climático.
Autor: Oriol Planas – Ingeniero Técnico Industrial