¿Qué es la energía solar su uso y aplicaciones?
La energía solar es la fuente de energía renovable más importante del planeta. Es una fuente de energía casi inagotable y 100% limpia, sin emisiones de CO2 ni partículas en la atmósfera.
La energía solar es la forma de energía que está en la base de todas las fuentes de energía de la Tierra, de la que podemos obtener energía térmica y eléctrica aprovechando los rayos del sol.
Utilizada para producir electricidad para alimentar diversos tipos de instalaciones, la energía solar es una alternativa renovable, limpia y ecológica a los combustibles fósiles.
Por ello, las aplicaciones de la energía solar son muy variadas, y la obtención de esta energía se ha hecho mucho más fácil con el paso de los años. Veamos cómo se puede aprovechar la energía solar y las ventajas de utilizarla.
¿Qué es la energía solar y cómo se aprovecha?
La energía solar es la forma de energía que emite el sol en forma de radiación solar. La energía solar es la principal forma de energía del planeta, de la que se derivan casi todas las demás. Las excepciones son la energía nuclear, la energía geotérmica y la energía derivada del movimiento de las mareas.
Esta se puede aprovechar de dos formas:
- Para calentar fluidos mediante energía térmica;
- Para generar electricidad aprovechando el efecto electromagnético.
En los últimos años, los avances tecnológicos en los sistemas fotovoltaicos y térmicos han alcanzado niveles notables. Esta es una de las razones por las que cada vez más tejados de zonas edificadas están equipados con paneles fotovoltaicos y térmicos, debido a su creciente eficacia.
¿Cómo funciona la energía solar?
En primer lugar, es importante saber que el sol irradia una potencia de unos 50 millones de GW. Sin embargo, esta energía no se concentra en unos pocos lugares, sino que se distribuye por toda la superficie de la tierra. La cantidad de energía radiante que llega a la tierra desde el sol por unidad de tiempo y superficie es de 1,4 kW/m².
La energía solar se utiliza para generar electricidad y calor de tres formas diferentes:
- Solar fotovoltaica;
- Solar térmica;
- Solar termodinámica.
En el primer caso se utilizan paneles fotovoltaicos, en el segundo un colector térmico y en el tercero un sistema solar térmico y una bomba de calor.
Energía solar y fotovoltaica
La energía solar se aprovecha mediante sistemas fotovoltaicos. Esta fuente de energía tiene la gran ventaja de ser inagotable y de ser respetuosa con el medio ambiente, ya que no implica combustión ni emisiones de CO2.
Además, en comparación con otros sistemas de energía renovable, los sistemas de energía solar tienen la capacidad de funcionar todo el año.
Hay que decir que la energía solar no es constante, no está presente durante la noche. Sin embargo, esta deficiencia puede superarse utilizando sistemas de almacenamiento o compensando las horas nocturnas mediante el uso de sistemas complementarios.
¿Cuáles son las ventajas de la fotovoltaica?
En cuanto a la inversión inicial, hay que decir que el coste de la instalación de un sistema fotovoltaico puede amortizarse por el ahorro en la factura eléctrica en unos 5/6 años, dependiendo de la zona y de las condiciones de la instalación.
En cualquier caso, para despejar cualquier duda sobre la conveniencia real de un sistema fotovoltaico y saber cuánta energía puede producir su tejado, basta con ponerse en contacto con empresas competentes y certificadas y solicitar una consulta gratuita y sin compromiso.
Energía solar: aplicaciones y principales tecnologías
La energía solar puede utilizarse para generar calor y agua caliente o para producir electricidad, en el primer caso hablamos de sistemas fotovoltaicos mientras que en el segundo hablamos de energía solar térmica.
Las principales tecnologías renovables que permiten aprovechar la energía procedente de los rayos solares son: el panel solar térmico, el panel fotovoltaico y el panel solar de concentración.
Estas son las principales características de cada una de ellas y cómo funcionan para producir energía.
Energía solar térmica
El panel solar térmico es una tecnología que utiliza los rayos del sol para calentar el agua sanitaria contenida en un depósito especial.
Explotado en contextos comerciales y domésticos, este sistema funciona mediante un colector solar, que calienta un fluido termovector especial en el interior de las tuberías, caracterizado por un material aislante que evita el sobrecalentamiento de sus componentes.
Existen dos tipos de colectores solares térmicos: de circulación natural y de circulación forzada.
En el primer caso, los tanques de almacenamiento que contienen el intercambiador de calor están situados por encima de los paneles térmicos por los que circula el fluido, 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 está situado más abajo que los paneles.
El uso de la energía solar térmica para producir la energía necesaria para calentar y enfriar los aparatos permite una clara reducción del uso de sistemas de aire acondicionado y calefacción, reduciendo la dependencia de los combustibles fósiles en beneficio del medio ambiente.
Energía solar fotovoltaica
Los paneles fotovoltaicos utilizan la radiación solar para producir electricidad a través de elementos semiconductores que son estimulados por la luz. Más concretamente, las células fotovoltaicas de silicio convierten la luz solar en energía eléctrica.
Esto se hace a través de los electrones, que, cuando la luz incide en los materiales semiconductores, se canalizan y producen así electricidad. Aunque este tipo de central solar no funciona de forma continua, sino solo durante las horas en las que se puede aprovechar la luz del sol, es capaz de satisfacer las necesidades de las zonas remotas con su elevada producción.
Energía solar de concentración
La energía solar de concentración utiliza espejos parabólicos para producir electricidad a partir de los rayos del sol y proporcionar calor a altas temperaturas. Mediante el uso de paneles solares de concentración, estos sistemas concentran toda la energía en un tubo receptor que contiene el fluido de transferencia de calor, que la transfiere a las turbinas de vapor para convertirla en electricidad.
Además del sistema de espejos parabólicos, conocido como concentración puntual, que es el más utilizado, la energía solar de concentración puede utilizar espejos planos colocados en el suelo para dirigir los rayos del sol hacia la parte superior de una torre (sistema de torre central).
Los sistemas de energía solar de concentración también pueden ser sistemas de discos lineales, es decir, formados por tubos parabólicos, es decir, sin cubierta, cuya función es, una vez más, calentar el fluido contenido en los tubos. En todas sus aplicaciones, la energía solar ofrece innumerables ventajas económicas, además de ser respetuosa con el medio ambiente.
Usos de la energía solar en la vida cotidiana
El uso de la energía solar en la vida cotidiana ha crecido exponencialmente gracias a los avances tecnológicos y a la reducción de costos. Entre los numerosos usos de la energía solar, podemos destacar:
- Carga de dispositivos electrónicos: Desde cargadores solares para teléfonos móviles hasta paneles para tablets y laptops.
- Iluminación exterior: Las luces solares para jardines y caminos son una solución eficiente y sostenible.
- Calefacción de piscinas: Los sistemas solares térmicos pueden mantener la temperatura del agua sin necesidad de energía eléctrica adicional.
- Sistemas de riego: La energía solar puede alimentar bombas de agua para sistemas de riego en áreas agrícolas.
Energía solar: aplicaciones industriales y comerciales
Las aplicaciones de la energía solar no se limitan solo a los hogares. En el ámbito industrial y comercial, la energía solar ofrece soluciones rentables y sostenibles. Algunas aplicaciones industriales y comerciales de la energía solar incluyen:
- Plantas solares fotovoltaicas: Grandes extensiones de paneles solares que generan electricidad para su distribución en la red eléctrica.
- Calefacción y refrigeración solar: Sistemas solares térmicos que proporcionan calefacción y refrigeración para edificios comerciales e industriales.
- Alumbrado público: Farolas solares que funcionan de manera autónoma y reducen el consumo de energía de la red eléctrica.
- Estaciones de carga para vehículos eléctricos: Instalaciones solares que permiten la carga de vehículos eléctricos, promoviendo una movilidad más sostenible.
Energía solar: usos y aplicaciones innovadoras
La energía solar tiene un futuro prometedor con aplicaciones innovadoras que se están desarrollando continuamente. Entre los usos de la energía solar más innovadores se encuentran:
- Techos solares: Materiales de construcción que pueden actuar como paneles solares.
- Vehículos solares: Automóviles y otros vehículos que funcionan con energía solar.
- Ropa solar: Prendas de vestir que incorporan células solares para cargar dispositivos pequeños.
- Desalinizadoras solares: Plantas que utilizan energía solar para convertir agua salada en agua potable.