El sol es la fuente de energía más cercana para la vida en la Tierra. Estuvo presente durante 4.500 millones de años y se espera que brille durante al menos otros 5.000 millones de años. No es sorprendente que la mayoría de las personas tengan una asociación positiva con el sol. El sol es el símbolo de la vida, la creatividad y la felicidad. Nos aporta luz y calor y es responsable de la fotosíntesis que alimenta a todo el planeta.
La energía solar se ha vuelto mucho más accesible recientemente. Es la conversión de la luz solar en electricidad. Esta es una forma de energía limpia que no solo es renovable sino también eficiente. Hay muchas maneras de obtener energía del sol, cómo usar paneles solares o usar energía solar térmica para producir agua caliente. La energía solar es una fuente de energía limpia y una de las fuentes de energía renovable. Hay muchos tipos de energía solar y se pueden utilizar de diferentes maneras, vamos a verlas.
Energía Solar Pasiva
La calefacción solar pasiva es el proceso de aprovechar el calor y la luz del sol (insolación) para proporcionar calor y agua caliente a los edificios, sin el uso de sistemas mecánicos activos. Las técnicas de diseño solar pasivo utilizan la geometría y la orientación de un edificio para capturar y enfocar la energía del sol. La clave para diseñar un edificio solar pasivo es posicionar mejor el edificio para la máxima insolación (luz solar) para el clima dado, teniendo en cuenta los efectos de la masa térmica, las ventanas, las paredes y el techo del edificio. El factor clave es garantizar que la ganancia de calor sea mayor que la pérdida de calor, lo que da como resultado un equivalente de calor anual positivo.
La energía solar pasiva es diferente de la energía solar activa, que requiere el uso de paneles solares para convertir la energía solar en electricidad. El término solar pasiva proviene del hecho de que no requiere ningún dispositivo mecánico. La energía solar pasiva es una excelente manera de reducir su factura mensual de energía y ayudar al medio ambiente.
El ejemplo más básico de energía solar pasiva es el uso de ventanas grandes para permitir que la luz del sol fluya hacia el interior. En el invierno, las ventanas están cerradas y bloqueadas, y el sol se mantiene afuera para mantener la casa fresca. Lo contrario es cierto en el verano. Esta es una forma sencilla de calentar o enfriar su hogar de forma natural.
Tipos
Hay algunos tipos de energía solar pasiva.
- La primera se llama ganancia directa, que es el tipo más simple de energía solar pasiva. Este tipo de energía solar pasiva calienta una casa con el calor de los rayos del sol moviéndose directamente a través de una ventana.
- El segundo tipo se llama ganancia indirecta. Este tipo de energía solar pasiva utiliza el sol para calentar una casa, pero no a través de los rayos del sol. En cambio, la masa térmica, o materiales que absorben el calor del sol, se utilizan para calentar una casa.
Historia
El proceso de calentar una casa con energía solar pasiva existe desde hace miles de años. Se cree que el primer uso del diseño solar pasivo se produjo en el año 4000 a. C. en Egipto. En aquellos tiempos, los rayos del sol servían para calentar el interior de las casas. Los antiguos egipcios crearon sus hogares con ventanas orientadas al sur y puertas con aberturas estrechas. Los rayos del sol entrarían fácilmente en el hogar, calentándolo y cocinando los alimentos. ¡Las mismas técnicas utilizadas en el antiguo Egipto todavía se utilizan hoy!
Energía Solar Activa
La energía solar activa es una fuente de energía alternativa que aprovecha la energía del sol para realizar una tarea específica. Este tipo de energía es generada por paneles fotovoltaicos que convierten la luz solar en electricidad. La energía generada por los sistemas de energía solar activa se utiliza para alimentar una casa o negocio directamente o se puede utilizar para calentar agua o incluso para generar electricidad. La energía solar activa es una opción popular para los propietarios de viviendas que desean cambiar a una fuente de energía más ecológica, rentable y sostenible.
Calefacción
La energía solar activa también se conoce como «calefacción solar activa», que es un conjunto de tecnologías que permite la recolección, el almacenamiento y la distribución de energía solar para la calefacción y, en ocasiones, la refrigeración de espacios. La energía solar activa a veces se denomina energía solar «distribuida» o «dedicada». El término “activo” se refiere al hecho de que la conversión y el almacenamiento de energía se realizan mediante un sistema activo, como un colector solar aislado conectado a una bomba de calor o una caldera de agua caliente. Los sistemas activos generalmente están conectados al sistema de calefacción de agua o aire forzado existente de una casa.
Calentamiento de agua
Para aquellos que no estén familiarizados con el término ‘calentamiento solar de agua’, se trata de un sistema que transforma la energía solar en calor que se almacenará en un tanque de agua para su uso en sistemas de agua caliente. Calentamiento solar de agua es un término que se utiliza para describir un sistema que se utiliza para calentar agua para uso doméstico. Estos sistemas utilizan energía solar como fuente de calor y normalmente se utilizan para calentar agua doméstica. El objetivo principal de este sistema es ayudar a reducir las facturas de gas y electricidad del propietario. Los sistemas solares de calentamiento de agua no solo son útiles para ahorrar dinero, sino también para ahorrar energía.
Un estudio reciente realizado por el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico del Departamento de Energía mostró que los hogares que utilizan sistemas solares de calentamiento de agua pueden ayudar a ahorrar hasta un 30 por ciento de la energía utilizada para calentar el agua. La razón por la que la mayoría de los propietarios optan por los sistemas solares de calentamiento de agua es que ahorran dinero y ayudan al medio ambiente. La cantidad de dinero que se ahorra mediante el uso de estos sistemas no se debe solo a la cantidad de dinero que se ahorra en electricidad, sino también en gas. Otro beneficio de usar sistemas solares de calentamiento de agua es que ayudan a reducir nuestra huella de carbono.
Cocina solar
La cocina solar es el proceso de cocinar alimentos con el calor de la luz solar. Se ha diseñado una variedad de aparatos de cocina para utilizar la energía solar, incluidas las cocinas parabólicas y los hornos solares. La cocina solar se ha utilizado desde la antigüedad en culturas de todo el mundo y todavía se usa en la actualidad. Se ha realizado una importante investigación en el desarrollo de cocinas solares durante el siglo pasado, incluido el desarrollo de nuevos materiales para cocinas reflectantes y la mejora de diseños más antiguos, como la cocina de caja solar. La Organización Mundial de la Salud ha respaldado las cocinas solares como una tecnología limpia, eficiente y sostenible.
Calefacción solar de espacios
La calefacción solar de espacios (SSH) es una tecnología que utiliza el calor del sol para calentar agua para uso doméstico. Es una forma de energía solar térmica, la conversión de la luz solar en calor para calentar espacios, calentar agua, cocinar y calentar procesos. El término “calefacción solar de espacios” se utiliza para distinguirlo del calentamiento solar de agua, que utiliza un colector solar para calentar un tanque de almacenamiento o un circuito de tuberías para suministrar agua caliente. La misma tecnología se puede usar para calentar piscinas, aunque normalmente solo el 10% del agua de la piscina se calienta de esta manera.
La calefacción de espacios es el proceso mediante el cual se entrega calor a un edificio y sus ocupantes. La calefacción de espacios se puede realizar mediante calefacción solar pasiva, calefacción solar activa o una combinación de ambas. Los diseños de calefacción solar pasiva emplean materiales de gran masa, como mampostería y hormigón, para almacenar calor durante el día y luego liberarlo lentamente durante la noche. Los diseños de calefacción solar activa utilizan colectores solares para recolectar, almacenar y distribuir energía solar.
Electricidad
Fotovoltaica (FV)
La energía fotovoltaica (PV) es un método para convertir la luz en energía eléctrica de corriente continua (CC). Es una tecnología totalmente eléctrica a escala de servicios públicos y una tecnología energética emergente para la generación de energía distribuida conectada a la red. Utiliza células solares para convertir la luz solar en electricidad. La primera aplicación práctica de la energía fotovoltaica fue en la exploración espacial y las estaciones terrenas de comunicación remota, en las que la energía es crítica pero el acceso a una red es problemático. El desarrollo de la energía fotovoltaica se ha beneficiado de una larga historia de investigación y desarrollo. En 1839, el físico francés Edmond Becquerel descubrió el efecto fotovoltaico, en el que se produce una corriente cuando la luz incide sobre un material conductor.
En 1873, el científico inglés Willoughby Smith descubrió la fotoconductividad de los elementos selenio y plata. En 1886, el físico alemán August Kundt descubrió que la fotocorriente en el selenio era el resultado de un efecto secundario, la liberación de electrones de las uniones metal-semiconductor cuando se iluminaban con luz.
Precio
El precio de la energía fotovoltaica es un tema complejo. El precio de la energía fotovoltaica está determinado por muchos factores. Por ejemplo, el precio de los módulos fotovoltaicos se ve afectado por el tipo de celdas fotovoltaicas utilizadas, la eficiencia de las celdas, la presencia de aranceles de importación y exportación, la presencia de subsidios y el tipo de sistema de almacenamiento y montaje utilizado.
Energía solar concentrada
La energía solar concentrada (CSP), también conocida como energía solar térmica concentrada, es un subconjunto de la energía solar térmica, que se utiliza para generar electricidad. Implica concentrar una gran área de luz solar, o energía solar térmica, en un área pequeña. Las grandes centrales solares en funcionamiento destacan por sus grandes campos de espejos, o campos de helióstatos, que concentran la luz en la torre central de energía solar. Estadios, aparcamientos y sistemas de calentamiento de agua son algunas de las muchas otras aplicaciones de la CSP. La CSP está creciendo rápidamente y, en 2016, representa el 15 % de la capacidad de generación solar mundial.
