La definición de energía solar es la energía que proviene del Sol y que podemos captar gracias a la radiación solar. A menudo se utiliza el concepto de energía solar para referirse a la energía eléctrica o térmica que se obtiene utilizando la radiación solar.
Esta fuente de energía representa la principal fuente energética en la Tierra. Debido a que es una fuente inagotable se la considera una energía renovable.
A partir de esta energía se deriva muchas otras fuentes de energía como por ejemplo:
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La energía eólica, que aprovecha la fuerza del viento. El viento se genera cuando el Sol calienta grandes volúmenes de aire.
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Los combustibles fósiles, que provienen de descompuestos orgánicos. Los descompuestos orgánicos fueron, en gran parte, plantas que realizan la fotosíntesis.
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La energía hidráulica, que aprovecha la energía potencial del agua. Sin la radiación solar no sería posible el ciclo del agua.
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La energía procedente de la biomasa, que una vez más, es fruto de la fotosíntesis de las plantas.
Este tipo de energía renovable es una alternativa a los combustibles fósiles que no emite gases de efecto invernadero.
Ejemplos de energía solar
Algunos ejemplos de energía solar son los siguientes:
- Instalaciones con placas solares fotovoltaicas para generar energía eléctrica. Estas instalaciones se utilizan en viviendas, refugios de montaña etc.
- Centrales fotovoltaicas. Son grandes extensiones de placas fotovoltaicas cuyo objetivo es generar electricidad para suministrar en la red eléctrica.
- Coches solares. Convierte la radiación solar en electricidad para accionar un motor eléctrico.
- Cocinas solares. Si sistemas para concentrar la radiación en un punto para elevar la temperatura y poder cocinar.
- Sistemas de calefacción. Con la energía solar térmica se puede calentar un fluido que se puede utilizar en un circuito de calefacción.
- Climatización de piscinas.
- Calculadoras: Algunos dispositivos electrónicos disponen de una pequeña placa solar para suministrar energía al circuito eléctrico.
- La fotosíntesis es una forma natural que utilizan las plantas para convertir la energía solar en energía química.
Tipos de energía solar
Existen tres tipos de energía solar:
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Energía solar fotovoltaica: las placas solares fotovoltaicas están compuestas por un material que al incidir la radiación solar liberan electrones y generan una corriente eléctrica.
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Energía solar térmica. Este sistema aprovecha la capacidad calorífica del Sol. La radiación solar se convierte en energía térmica para calentar un fluido que se puede utilizar para calefacción, agua caliente sanitaria. En las centrales termosolares se genera vapor y, posteriormente, electricidad.
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Energía solar pasiva. Este es un recurso para aprovechar el calor solar sin utilizar recursos externos. Los arquitectos pueden orientar las casas, decidir donde ponen ventanas teniendo en cuenta por dónde se recibirá la radiación solar. Esta técnica se conoce como arquitectura bioclimática.
Obtención de energía solar
Desde un punto de vista físico la energía solar se produce en el Sol mediante una sucesión de reacciones nucleares. Cuando esta energía nos llega a la Tierra, la podemos aprovechar de muchas maneras:
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Mediante paneles solares con células fotovoltaicas. Los paneles fotovoltaicos están compuestos por un material que al recibir la luz directamente se ionizan y liberan un electrón. De esta forma la radiación solar es transformada en energía eléctrica.
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Mediante colectores solares. Los colectores solares están diseñados para convertir la radiación solar en energía térmica. Su propósito es calentar un fluido que circula por dentro. En este caso, no tenemos electricidad pero tenemos un fluido a una alta temperatura que se puede aprovechar en muchas aplicaciones.
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Energía solar pasiva. Los sistemas de energía solar pasiva se caracterizan por el aprovechamiento de la energía solar sin ningún tipo de aportación energética externa. Por ejemplo, los diseños arquitectónicos que permiten al máximo la radiación solar en invierno y que evitan el exceso de calor en verano.
Tipos de placas solares
El término paneles solares se usa para ambos métodos (fotovoltaica y térmica). De todos modos, el diseño es sensiblemente diferente dependiendo para qué tipo de tecnología solar se va a utilizar:
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El panel solar térmico utiliza rayos solares para calentar un líquido que transfiere calor a un líquido y después se utiliza para calentar agua. Se utiliza en viviendas para obtener agua caliente sanitaria y calefacción.
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El panel fotovoltaico explota las propiedades de elementos semiconductores particulares para producir energía eléctrica cuando es sometido a la radiación solar. Gracias al denominado efecto fotovoltaico la exposición solar provoca el movimiento de electrones de un componente (normalmente silicio) generando una corriente eléctrica continua.
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También existe el panel solar de concentración que utiliza una serie de espejos parabólicos con una estructura lineal. El objetivo de estos espejos es concentrar la radiación solar a un punto focal para alcanzar temperaturas muy elevadas.