Aplicaciones de la energía solar: climatización y electricidad

energía solar en países tropicales

La energía solar es uno de los recursos naturales más abundantes y mejor distribuidos del mundo. Se puede explotar desde los trópicos hasta los polos para una amplia gama de aplicaciones. Se puede utilizar para iluminación, electrificación, climatización, calefacción, producción de agua caliente sanitaria, bombeo solar así como riego, etc.

Varios tipos de energía solar.

La energía solar se presenta en diferentes tipos: térmica, fotovoltaica, termodinámica y aerovoltaica.

Energía solar térmica

También denominada energía térmica de uso directo, la energía solar térmica se produce a partir de paneles solares térmicos instalados en los tejados o fachadas de las viviendas. Estos paneles captan el calor de los rayos del sol, lo utilizan para calentar agua para uso sanitario mediante un fluido caloportador. Es este principio el que encontramos con el calentador de agua solar o calefacción solar.

Energía solar fotovoltaica

Se produce gracias a la luz del sol (no a su calor). Los paneles fotovoltaicos, también llamados módulos, se instalan en los techos o en el suelo y se exponen lo más posible a los rayos del sol. Siguiendo un proceso muy técnico, son capaces de transformar la luz recibida en electricidad. En concreto, las células fotovoltaicas contienen electrones que se ponen en movimiento cuando incide sobre ellas la luz del sol. Los electrones luego se mueven en un circuito cerrado. Es este movimiento el que producirá electricidad. Esta electricidad puede inyectarse en la red nacional, almacenarse en las baterías o usarse directamente en los electrodomésticos de la casa.

Energía solar termodinámica

Esta energía solar se produce por la producción de calor y el movimiento de una máquina térmica. Los rayos del sol se convierten directamente en electricidad gracias a grandes espejos parabólicos capaces de recogerlos y concentrarlos. Estos espejos están equipados con fluidos caloportadores que transportan el calor previamente recogido. Es este calor el que activa el movimiento de las máquinas térmicas, que producen vapor. Finalmente, una vez bajo presión, el vapor generado hace girar las turbinas y alternadores que producen electricidad. Este tipo de energía también puede denominarse energía térmica de uso indirecto y se utiliza principalmente en centrales termosolares.

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Energía solar aerovoltaica

Los paneles solares aerovoltaicos combinan el funcionamiento de los colectores solares térmicos y el de los módulos fotovoltaicos. Este panel solar está compuesto por dos caras: la capa superior y la capa inferior. El primero, de cara al sol, produce electricidad al entrar en contacto con los rayos del sol.
El segundo, en la parte inferior, está equipado con un colector solar que capta el calor del sol.
este panel híbrido tiene un rendimiento superior al de los paneles solares convencionales, especialmente en lugares donde las temperaturas son muy altas (como Senegal). De hecho, las temperaturas excesivamente altas reducen la eficiencia de los paneles solares; Al recuperar el calor de los paneles para calentar agua, el panel aerovoltaico baja así su temperatura interna, lo que aumenta su rendimiento.

los aplicaciones de energia solar dependen en gran medida del tipo de paneles solares.

Energía solar, ¿para qué usos?

La gama de aplicaciones de la energía solar es relativamente amplia. Abarca desde la electrificación hasta la agricultura, pasando por la climatización, la calefacción, la producción de agua caliente solar y el bombeo solar.

Electrificación

Con paneles solares fotovoltaicos podemos producir electricidad. Esta electricidad se puede utilizar de varias maneras:

  • Iluminación doméstica: todas las bombillas de tu hogar pueden funcionar con energía solar. Usando bombillas LED de 10kWh, un panel de 100w podría permitirte usar hasta 10 bombillas en tu hogar.
  • Alumbrado público, con farolas solares.
  • Material eléctrico doméstico: sus paneles producirán corriente continua. El inversor de tu instalación la transformará en corriente alterna que podrán utilizar todos tus electrodomésticos: lavadoras, microondas, televisores, ventiladores, aires acondicionados, frigoríficos, etc.
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La climatización

Las necesidades de aire acondicionado son muy importantes en regiones con altas temperaturas. De abril a mediados de junio surge la necesidad, de mediados de junio a mediados de agosto la vida es casi imposible sin aire acondicionado. Sin embargo, el aire acondicionado es caro. La energía solar viene al rescate aquí al permitirle dividir su factura de energía de aire acondicionado por tres.

La energía solar se puede utilizar para el aire acondicionado de 2 maneras:

  • Primero produciendo electricidad que puede ser utilizada para operar un acondicionador de aire convencional: esta opción no es recomendable porque es muy costosa ya que el acondicionador de aire generalmente consumirá mucha energía (más de 2000 kWh) y además funcionará con energía alterna. corriente que debe ser convertida por un inversor con una potencia consecuente (por lo tanto más).
  • Al operar directamente acondicionadores de aire solares: estos acondicionadores de aire solares generalmente tienen una mejor eficiencia energética (coeficiente SEER) que les permite tener un consumo de energía real de 600 kWh para modelos de 12 BTU.

Producción de agua caliente

Los colectores solares térmicos así como los paneles solares aerovoltaicos permiten aprovechar el calor del sol para calentar agua.

Esta agua puede ser para uso sanitario y por lo tanto enviada a un depósito de agua caliente o para uso de calefacción y por lo tanto enviada a radiadores o suelo radiante.

Un calentador de agua solar puede cubrir hasta el 100% de las necesidades de agua caliente del hogar. Por un lado que las altas temperaturas permiten un excelente rendimiento y por otro lado porque las necesidades de agua caliente son bastante limitadas. entonces un calentador de agua solar de 150 litros a menudo será suficiente para la mayoría de los hogares.

Una tercera aplicación sería el calentamiento de piscinas por parte de hoteles y ayuntamientos, por ejemplo.

Agricultura

La energía solar tiene varias aplicaciones en la agricultura y la ganadería:

  • Se puede utilizar para electrificar campos y áreas que a menudo no están conectados a la red eléctrica. La instalación de paneles solares permite que las personas que trabajan o estén instaladas en el sitio puedan usar sus electrodomésticos.
  • Se puede utilizar para bombear agua, unos pocos paneles (sin baterías, sin reguladores y sin inversores) pueden ser suficientes para operar bombas de superficie o sumergidas (DC). El agua bombeada se puede almacenar en embalses para su uso posterior, en cuencas elevadas para riego por gravedad o vertida en bebederos para ganado.
  • La corriente producida también se puede utilizar para electrificar cercas.
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Solar, la mejor fuente de energía

La energía solar es considerada en muchos sentidos como la mejor fuente de energía, especialmente para países en el Trópico. La lista de sus beneficios es interminable:

  • Es muy económico: en países tropicales, el coste de una instalación solar se rentabiliza en menos de 5 años. Sin embargo, una instalación solar se puede utilizar durante al menos 20 años. Esto te permitirá tener electricidad totalmente gratis durante 15 años.
  • Enorme potencial: En países tropicales, la irradiación es de media 5,8 kWh/m2/día para 3000 horas de sol al año, lo que garantiza a nuestro país uno de los mejores rendimientos solares del mundo.
  • Energía limpia: ¿la energía solar es limpia para producir y su consumo no tiene un impacto negativo en el planeta? Además, el sector del reciclaje se está consolidando y en los próximos años los equipos solares podrán reciclarse en más del 95%.
  • Bajos costos de operación: una vez instalado, el equipo solar funcionará sin desplazamientos ni fricciones. Por lo que se desgastan muy poco y su vida útil es muy larga. Además, requieren muy poco mantenimiento, aparte de limpiar los paneles solares.
Pablo Ruiz