Determinación del potencial solar. ENAC0108

Francisco José Entrena González

• Editorial: IC Editorial
• Año: 2016
• Edición: 1
• ISBN del libro electrónico:
  9788416271412
• Categoría: Business
• Categoría: Business General

Libro especializado que se ajusta al desarrollo de la cualificación profesional y adquisición de certificados de profesionalidad. Manual imprescindible para la formación y la capacitación, que se basa en los principios de la cualificación y dinamización del conocimiento, como premisas para la mejora de la empleabilidad y eficacia para el desempeño del trabajo.

Capítulo 1

Fundamentos de la energía solar

1. Introducción

Las reacciones nucleares de fusión que se producen en el Sol liberan al espacio una gran cantidad de energía. Parte de esta llega a la Tierra a través del espacio interactuando con la atmósfera y la superficie terrestre.

Los cuantos son pequeños paquetes de fotones producidos por el Sol y muchos organismos en la Tierra aprovechan directamente esta energía para llevar a cabo reacciones tales como la fotosíntesis.

El hombre siempre ha considerado el Sol como una fuente inagotable de energía, sin embargo, hasta hace poco no se ha percatado de todo el potencial que este ofrece. La aparición de energías renovables que aprovechan el Sol como fuente de energía ha constituido una nueva industria centrada en todos los procesos que tienen como origen el Sol. Es por ello que determinar el potencial solar de una zona o área adquiere gran relevancia en la actualidad.

2. El Sol como fuente de energía

Emplear el Sol como fuente de energía ha dejado de ser un reto del hombre para convertirse en una realidad. Hoy en día existen viviendas totalmente autónomas que emplean medios como la energía fotovoltaica para generar electricidad o la energía térmica solar para calentar agua.

El Sol, como fuente de energía, presenta la ventaja de ser inagotable a escala humana y su coste es cero. No obstante, no todas las regiones de la Tierra pueden aprovecharse de este recurso natural, ya que existen zonas donde su incidencia en determinadas épocas del año puede llegar a ser inexistente durante días.

El Sol es una esfera gaseosa formada principalmente por hidrógeno, sobre un 90%, y helio. En su interior se producen reacciones de fusión donde dos partículas de hidrógeno se fusionan (unen) para formar una nueva partícula de helio. El proceso genera grandes cantidades de energía que son liberadas hacia el espacio.

Sabía que...

La temperatura del Sol oscila entre los 15 millones de grados centígrados de su interior y los 6.000 °C de su capa más externa.

Las partes que componen el Sol son:

1. Núcleo: es la capa más interna y donde, debido a las enormes presiones y temperaturas existentes, se dan las condiciones necesarias para llevar a cabo el proceso de fusión.
2. Fotosfera: capa formada por gases a altas presiones donde se almacena gran parte de energía en forma de luz y calor.
3. Cromosfera: es una fina capa que mantiene los campos magnéticos solares.
4. Corona: es la capa más externa del Sol y se compone principalmente de gases a altísimas temperaturas formando una cobertura plasmática.

2.1. Conceptos básicos

El Sol es una de tantas estrellas que conforman el universo, su vida se estima en 5.000 millones de años y tiene un radio aproximado de 700.000 km con una masa de unas 300 mil veces mayor que la de la Tierra.

De todas las capas que componen el Sol, es en su parte más externa donde se producen las reacciones de fusión responsables de la producción lumínica y energética que emite. Además de este hecho, el Sol es catalogado como cuerpo negro, ya que por su intensa gravedad es capaz de absorber energía a la vez que la emite.

La energía emitida por el Sol en forma de onda electromagnética viaja a través del espacio en pequeñas unidades energéticas llamadas fotones, los cuales viajan a una velocidad de 300.000 km por segundo.

Energéticamente hablando, el Sol se comporta como un enorme reactor de fusión nuclear capaz de liberar 4 × 10²⁶ julios a una temperatura constante de 5.800 grados Kelvin.

Sabía que...

El color azul del cielo se debe al choque de la radiación solar con las moléculas de oxígeno y nitrógeno de la atmósfera terrestre.

Actividades

1. Conociendo la velocidad a la que viaja la luz, y considerando una distancia media aproximada entre el Sol y la Tierra de 149.600.000 km, ¿cuánto tiempo tardará un rayo de luz solar en alcanzar la Tierra?

2.2. Radiación solar

La radiación es la trasferencia de energía por medio de ondas electromagnéticas. Las ondas pueden desplazarse a través del universo sin la necesidad de un medio material de propagación, de esta manera la Tierra es alcanzada por la radiación que emite el Sol.

Representación de la radiación solar

Se puede determinar la energía de las ondas electromagnéticas gracias a la frecuencia y la longitud de onda que presentan. Además de la energía, las ondas electromagnéticas pueden presentar ciertas características como la capacidad de penetración o una mayor visibilidad.

Nota

Las ondas electromagnéticas se desplazan en el vacío espacial a una velocidad media de 300.000 km/s.

No todas las radiaciones elect...

Índice

• Portada
• Título
• Copyright
• Presentación del manual
• Índice
• Capítulo 1 Fundamentos de la energía solar
• Capítulo 2 Conversión de la energía solar
• Capítulo 3 Potencial solar de una zona
• Bibliografía