La energía solar es una fuente limpia y renovable que ofrece muchas ventajas y puede usarse para dos propósitos diferentes, según la tecnología usada, a saber: placas fotovoltaicas para la generación de electricidad o colectores solares para calentar agua.
¿Sabías que, en sólo 1 segundo, el sol irradia más energía que toda la energía consumida por el hombre desde su aparición en la Tierra?
Esto por sí solo ya sería razón suficiente para que nos planteáramos el uso de esta fuente de energía alternativa.
Pero la energía solar también es limpia, y con ella podemos reducir el uso de combustibles fósiles para lograr la sostenibilidad energética que tanto necesitamos en el mundo.
Por no mencionar todos los beneficios extras obtenidos por aquellos que eligen generar su propia energía con placas solares y por sus vecinos.
Uno de los beneficios extra es el gran ahorro en la factura de electricidad, haciendo que amortices la instalación antes de acabar su vida útil.
¿Qué es la energía solar?
La energía solar que llega a nuestro planeta, y que recibimos en forma de luz y calor, es parte de la radiación electromagnética que resulta de las fusiones nucleares que tienen lugar en el interior del sol.
Con una masa 332.900 veces mayor que la de la Tierra, el Sol está compuesto principalmente por átomos de hidrógeno (74%) y helio (24%).
La inmensa fuerza gravitatoria presente en su núcleo hace que los átomos de estos elementos colisionen a altas velocidades, provocando que se produzcan fusiones nucleares.
Desde el núcleo del sol, la energía liberada por estas fusiones viaja a su superficie (la fotosfera) y desde allí irradia en todas las direcciones.
Gran parte de la radiación solar que llega a nuestro planeta no llega a tierra. Esto se debe a que la atmósfera de la Tierra actúa como un filtro, bloqueándola en mayor o menor intensidad.
Entre los factores que interfieren en la radiación que llega a la tierra están las condiciones meteorológicas (como las nubes), la posición de la Tierra en relación con el sol e incluso la contaminación atmosférica.
Cada día, la radiación que recibimos del sol completa un ciclo, yendo de cero al máximo y luego de vuelta al mínimo. Es decir, desde el amanecer hasta el atardecer.
Tipos de energía solar y formas de uso.
Las ondas electromagnéticas de la radiación solar llegan a la Tierra en dos formas, en forma de luz y en forma de calor.
Tanto la luz como el calor son formas de energía solar limpia y pueden usarse para diferentes propósitos.
Asimismo, para capturar y usar cada una de ellas, es necesario el uso de tecnologías específicas.
A continuación, conocemos más sobre cada uno de ellos:
Calentador solar térmico.
Los sistemas de calefacción solar son ya viejos en muchas partes del mundo, y los primeros modelos aparecieron en la década de 1970.
Capturan el calor del sol y lo usan para calentar el agua. En las casas, la tecnología solar térmica está especialmente dirigida a suministrar agua caliente.
Aunque pueden reducir una buena parte de la factura a fin de mes, el ahorro no es tan grande como el que podemos conseguir con los sistemas fotovoltaicos.
Otros usos de los calentadores solares son la calefacción de piscinas y la calefacción de estancias.
La energía solar térmica es limpia y su tecnología no tiene ningún impacto negativo en el medio ambiente.
Por lo tanto, es una alternativa sostenible al uso de sistemas de calefacción basados en el gas o el petróleo.
¿Cómo funciona un calentador solar?
El calor se captura por los llamados colectores térmicos solares.
Suelen estar fabricados de aluminio o cobre, pintado de negro para una mayor absorción de la luz y el calor.
Desde el metal de las placas, el calor se transfiere al agua en su interior. Este agua después se transfiere a una caldera (depósito térmico).
El sistema se elige según el consumo de agua de la vivienda. Después de analizar el consumo, se calcula el número de colectores y la capacidad de la caldera.
Gracias al aislamiento térmico, el agua de la caldera se mantendrá caliente hasta el momento de su uso.
Sistemas fotovoltaicos.
La segunda tecnología para el uso de energía solar limpia es la de los sistemas fotovoltaicos. Son capaces de generar electricidad mediante la conversión de la luz solar, pueden abastecer todo el consumo eléctrico de una casa, negocio o agroindustria.
Después de todo, la luz solar es abundante en prácticamente todo el mundo, por lo que es una de las fuentes alternativas de energía de más rápido crecimiento en el planeta.
Podemos definir el sistema fotovoltaico como un generador eléctrico alimentado por la luz solar.
En otras palabras, es una opción sostenible para sustituir los generadores eléctricos convencionales alimentados por gasolina o diesel.
¿Cómo funciona?
Cada placa solar está compuesta por docenas de células fotovoltaicas fabricadas con un material semiconductor.
A través de un proceso llamado efecto fotovoltaico, convierten la luz solar en energía eléctrica. En resumen, el efecto fotovoltaico consiste en liberar electrones de un material semiconductor cuando se expone a la radiación.
Las células solares se fabrican de tal manera que estos electrones se usan para crear una corriente eléctrica.
Por lo tanto, la potencia (cantidad de energía) de cada placa será igual a la suma de las potencias de cada una de sus células.
La energía generada por las placas se produce en corriente continua y se necesita convertir en corriente alterna, un estándar usado en nuestra red eléctrica.
Para esto se usa otro importante equipo en los sistemas fotovoltaicos, el inversor.
Después de adaptar la corriente, el inversor inyecta la energía en el cuadro de distribución para que se pueda usar en toda la casa.
Así que como hemos comprobado, los sistemas solares tanto para calentar el agua como para generar electricidad, son dos sistemas limpios y sostenibles.
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