La energía solar es una fuente de energía renovable y sostenible que se utiliza cada vez más para generar electricidad y calor. Sin embargo, la energía solar no solo se limita a la producción de energía térmica y eléctrica, sino que también se puede utilizar de otras formas independientes. En este artículo, exploraremos las diferentes energías independientes de la energía solar y cómo se aprovechan en diversos campos.
Energía solar térmica
Una de las formas más comunes de energía independiente de la energía solar es la energía solar térmica. Este tipo de energía se utiliza para producir calor y agua caliente sanitaria. Las instalaciones solares térmicas constan de un sistema de captación de radiación solar, un sistema de almacenamiento de energía térmica y un sistema de distribución del calor y del consumo.
El captador solar térmico es el componente principal de una instalación solar térmica. El captador plano de cubierta vidriada es el más utilizado, ya que utiliza el efecto invernadero para captar la radiación solar y convertirla en energía térmica. Está compuesto por una cubierta transparente, una superficie absorbente, tubos de circulación y material aislante.
El agua o el fluido de transferencia de calor circula por los tubos de circulación y absorbe la radiación solar, convirtiéndola en energía térmica. Esta energía se almacena en un depósito acumulador y se utiliza cuando se necesita. Además, un sistema de distribución del calor y del consumo se encarga de gestionar y distribuir la energía térmica generada por los captadores solares.
Las instalaciones solares térmicas se pueden hacer como circuitos abiertos o como circuitos cerrados. Los circuitos abiertos utilizan el mismo agua que circula por los captadores solares para el consumo, mientras que los circuitos cerrados utilizan un fluido de transferencia de calor que no entra en contacto directo con el agua de consumo.
Energía solar fotovoltaica
Otra forma de energía independiente de la energía solar es la energía solar fotovoltaica. Este tipo de energía convierte la radiación solar en electricidad a través de células solares. Las células solares son semiconductores que generan electricidad cuando se exponen a la luz solar.
El material semiconductor más utilizado en las células solares fotovoltaicas es el silicio. Las células solares están compuestas por una capa de silicio dopado con fósforo (capa n) y una capa de silicio dopado con boro (capa p). La unión de estas dos capas crea un campo eléctrico permanente que genera corriente eléctrica cuando se ilumina la célula solar.
Las células solares individuales tienen una potencia nominal medida en vatios pico (Wp), que es la potencia que pueden proporcionar con una intensidad de radiación solar constante de 000 W/mPara obtener potencias utilizables, varias células solares se unen en placas fotovoltaicas. Estas placas pueden generar corriente continua de 12 o 24 V y proporcionar una potencia entre 80 y 190 Wp.
La energía solar fotovoltaica es una forma de energía independiente de la red eléctrica. Se utiliza en sistemas de energía solar en viviendas, edificios comerciales y plantas solares para generar electricidad para el consumo propio.
Arquitectura bioclimática
Además de la producción de energía térmica y eléctrica, la energía solar también se puede aprovechar en la construcción de edificios. La arquitectura bioclimática utiliza la radiación solar y las condiciones climáticas de cada emplazamiento para diseñar y construir viviendas más eficientes y sostenibles.
La arquitectura bioclimática tiene en cuenta aspectos como la orientación de las ventanas, la ubicación de las habitaciones y el uso de materiales con propiedades térmicas. Estos elementos permiten aprovechar al máximo la luz natural y la radiación solar para reducir la necesidad de iluminación y calefacción artificial.
La energía solar es una fuente de energía versátil que se puede aprovechar de diversas formas independientes. La energía solar térmica, la energía solar fotovoltaica y la arquitectura bioclimática son ejemplos de cómo podemos utilizar la energía solar para generar calor, electricidad y diseñar edificios más eficientes. Con el creciente interés en las energías renovables, la energía solar se posiciona como una solución sostenible y viable para nuestras necesidades energéticas.