O Sol é a fonte de enerxía primaria da Terra cuxa transformación por todos osorganismos viventes dá lugar a toda unha cadea que alimenta o ciclo da vida doPlaneta. Nese proceso almacénanse recursos de distintas formas (leña, chuvia,petróleo, etc.) que a humanidade aprendeu a usar para sustentar o seudesenvolvemento económico.

Igual que a enerxía solar é aproveitada de moi diversas formas por todos osresidentes da Terra, o ser humano desenvolveu distintos enxeños para convertera radiación solar nalgún tipo de recurso necesario.

Introdución

As formas que temos deusar o Sol

Esta ficha serve para descubrir que o ser humano ten distintas necesidades e quea enerxía solar é capaz de solucionar moitos dos problemas. No seu desenvolvementoestá previsto que se avance en:

• Distinguir entre luz e calor como compoñentes da radiación solar.• Descubrir os mecanismos que desenvolvemos para aproveitar cada un destes compoñentes.• Transmitir a idea de que cada tecnoloxía ten a súa aplicación concreta.

Obxectivos docentes

• Reprodución do esquema das enerxías renovables.• Reprodución do esquema da composición da radiación solar.

Materiais

• Copia dos esquemas das distintas aplicacións da enerxía solar.

Usar os esquemas do Sol como orixedas enerxías renovables e dacomposición da radiación solar paravisualizar o sol como fonte deenerxía.

Distribuír unha copia a cadaalumno/a cos distintos esquemasque ten esta ficha das aplicaciónsda enerxía solar.

Método de traballo

Explicar unha por unha cadaaplicación solar.

Pedir que sinalen as tres aplicaciónssolares que lles parezan máis útilesou interesantes.

Crear a lista das cinco aplicaciónssolares que poidan ser máisutilizadas por todos os alumnos/asna casa e no colexio..

1

2

3

4

F I C H A

4

PREP

ARA

CIÓ

N

1

5

As formas que temos deusar o Sol

F I C H A

4

DES

ENVO

LVEM

ENTO

2

Enerxías renovablesMostrar el esquema del Sol como el origen de todas las fuentes renovablesexplicando como se forman e como utilizamos aquelas que son máis coñecidas.

> BiomasaTrátase da enerxía que somos capaces de extraer tanto das plantas como do resto damateria orgánica. Ademais da leña, as plantas proporciónannos combustible moi parecidoao gasóleo que podemos utilizar nos coches (biodiésel), alcol que tamén serve comocombustible (bioalcol) e gas que se queima tanto nas caldeiras de calefacción como nasque producen electricidade (biogás). Considerando todas as formas de uso da biomasa,é a fonte de enerxía que máis se consume no mundo despois do petróleo e é unhaesperanza para conseguir un combustible alternativo e ecolóxico á gasolina para os nososcoches.

> Enerxía minihidráulicaA conversión da enerxía que posúe a auga que circula por ríos ou canles e que se aproveitaa base de instalar unha turbina directamente na canle, coñécese como conversiónminihidráulica e diferénciase da hidráulica en canto a que non necesita encoros. Soninstalacións pequenas que non afectan á ecoloxía do río e poden estar instaladas enlugares tradicionais como os muíños de auga.

> Enerxía eólicaO vento xérao o Sol ao quentar unhas zonas máis ca outras. O aire que está en contactocos sitios que queceron máis tende a subir e esa especie de baleiro que se crea éncheseco aire que está máis próximo, que se move horizontalmente creando o vento. Desde haimáis de dous mil anos o home soubo utilizar a forza do vento para mover os barcos emoer o gran ou bombear auga nos muíños de vento. Na actualidade, os muíños de ventoson capaces de producir electricidade de forma directa e naqueles lugares onde hai moitovento, estes muíños representan a forma máis eficaz, barata e ecolóxica de producirgrandes cantidades de electricidade: son os parques eólicos.

Enerxía solarMostrar o esquema da composición da radiación solar utilizando para a comprensión dosfenómenos de luz e calor a imaxe da lapa dun isqueiro e a dunha lámpada. A lapa dá luze calor pero moita máis calor que luz mentres que a lámpada dá máis luz que calor.

A radiación solar é tamén unha mestura na que hai dous compoñentes que apreciamosa simple vista. A luz do día e a calor que sentimos cando nos pomos directamente ao sol.Outros compoñentes non son tan doados de distinguir pero tamén se utilizan. As lámpadasde raios UVA que se utilizan para se broncear imitan un dos compoñentes dos raios solares:o que nos pon morenos.

Igual que ninguén usa as lámpadas para quentar a casa ou as lámpadas de raios UVA parailuminar as casas, os equipos que desenvolvemos para aproveitar o sol serven só candoutilizan a parte da radiación solar coa que funcionan ben.

Se é unha sorpresa ver a cantidade de posibilidades que existen para aproveitar as enerxíasrenovables, aínda é maior descubrir todo o que podemos facer convertendo a radiaciónsolar.

Las formas que tenemosde usar el Sol

F I C H A

4

DES

ENVO

LVEM

ENTO

3

> ElectricidadeA forma máis directa de transformar a radiación solar en electricidade é a través daschamadas células fotovoltaicas. Grazas a un sofisticado proceso de elaboración, a area dapraia (silicio) convértese nunha célula solar que se comporta como se fose unha pila dasque usamos normalmente. Sempre que lle dea o sol, xerará unha pequena cantidade deelectricidade en forma de corrente continua. Igual que nos aparellos temos que pór variaspilas para conseguir a enerxía necesaria, os paneis usan moitas células solares para formarun panel fotovoltaico que acostuma producir o mesmo tipo de enerxía ca a das bateríasdos coches.

A diferenza das pilas e as baterías, os paneis fotovoltaicos non se esgotan nunca, non haique cambialos nin hai que cubrilos con ningún líquido. Mentres lles dea o sol, produciránelectricidade de por vida.

> Producción de agua calienteA maioría da auga quente que se usa nas casas poderíase producir grazas ao Sol. O equipoque o consegue chámase captador solar e coñecémolo todos co nome común de colectorsolar. Non é máis que unha chapa de metal de cor negra dentro dunha caixa illada portodos os lados menos polo que se pon mirando ao Sol que é de cristal.

Sempre que lle dea o Sol, esa chapa porase moi quente e se facemos pasar auga en contactocoa chapa, a auga quecerá. Como a auga quece dentro do colector pero témola que usarno baño, temos que pór algún sistema que nos mova a auga e, ademais, que a almacene,xa que só quece cando hai sol pero pódese usar de día ou de noite. Os colectores levanun depósito de acumulación de auga e algún sistema que move a auga desde o colectorata o depósito. Cando nos duchamos, sacamos a auga quente que se foi almacenandonese depósito e non necesitamos usar ningún outro tipo de enerxía máis que para compensaros días que non haxa Sol.

As formas que temos deusar o Sol

F I C H A

4

DES

ENVO

LVEM

ENTO

4

> Calefacción en vivendasDise que un sistema de calefacción é activo cando usa equipos como colectores solarespara recoller a enerxía solar que chega ao tellado da casa e bombas ou ventiladorespara traspasar esa calor ao interior da casa. A calefacción usa o mesmo tipo de colectorsolar ca o da auga quente, só que en máis cantidade. Os colectores fan as veces dacaldeira da calefacción que quenta a auga que pasa polos radiadores.

No caso da calefacción solar, os radiadores teñen que escollerse para que funcionencorrectamente co nivel de temperatura que conseguen os paneis solares. Os sistemasde calefacción que mellor se levan coa auga quente dos paneis solares son os de aireou os de chan radiante. Os primeiros son moi parecidos á calefacción dos coches e ossegundos son deseños modernos que converten o chan de toda a casa nun gran radiadorde calor que, a diferenza dos tradicionais da parede, ponse moi pouca temperatura.

> Produción de vaporEvaporar auga só se consegue achegando moita enerxía e os únicos sistemas solaresque o conseguen son os chamados colectores de concentración. Aínda que se constrúande diversas formas, todos utilizan a mesma idea da lupa. A radiación solar que chegaá lupa concéntrase nun punto pequeno que é onde alcanza tanta temperatura comopara queimar un papel. En vez de cristais transparentes, os colectores de concentraciónusan espellos e conseguen concentrar nun punto pequeno tanta enerxía como para quese poida quentar auga ou outro fluído por encima dos 100 ºC. Mentres os colectoressolares normais están fixos, estes teñen que estar a seguir ao sol pero a cambio destacomplicación, conseguen producir vapor para moitas das aplicacións industriais e mesmopara xerar electricidade como o fan as centrais solares.

> Aproveitamento solar pasivo

Coñécense co nome de sistemas solares pasivos a aqueles deseños de vivendas queaproveitan os recursos naturais do sol e de o vento e as características dos materiaiscos que se constrúen as vivendas, para xerar unha gran parte das necesidades decalefacción e refrixeración.

Os deseños pasivos usan as fontes e os sumidoiros naturais de enerxía que rodean aoedificio para se abastecer do que necesitan e desfacerse da enerxía que lles sobra paramanter o confort.

Nos sistemas pasivos, os elementos que recollen, almacenan, transfiren e disipan calor,están integradas en elementos arquitectónicos como paredes e teitos. Un muro podefacer as veces de colector e almacén de calor, á vez que servir de pechamento dundeterminado espazo.

COLECTOR

ALMACENAMIENTO

DISIPADOR

As formas que temos deusar o Sol

F I C H A

4

DES

ENVO

LVEM

ENTO

5

Os sistemas solares pasivos consideran as xanelas como colectores solares naturais quevan deixar pasar ao interior da casa toda a enerxía solar que necesite para se quentar.Tamén as usan para garantir a ventilación natural coa que refrescar a vivenda nas noitesdo verán e para controlar que o sol e o vento xoguen a favor do confort do edificio,aproveitan a vexetación.

As vantaxes dos sistemas solares pasivos baséanse na sinxeleza das ideas e en que nonhai mecanismos que requiran mantemento e consuman enerxía. Para que funcionenben, hai que aplicalos no mesmo momento en que se deseña a vivenda.

Por exemplo, tense que distribuír a casa de forma que nas zonas máis confortables sesitúen as habitacións de máis uso e tense que dispor o illamento nos sitios que máis onecesiten: as paredes que dean ao norte, para controlar as perdas de calor no inverno,e os tellados e as paredes que miran ao oeste para que non nos entre calor indesexadano verán.

Por último, os sistemas solares pasivos teñen que ter en conta as cores das fachadas edos tellados como maneira doada de axudar a recoller ou expulsar a enerxía segundonos conveña.

> Iluminación natural

Ás veces non lle prestamos atención a esta posibilidade por que estamos tan acostumadosa ver a luz que non a consideramos como unha fonte de enerxía. Pero cando falla, o díaestá escuro ou estamos nun cuarto onde non chega ben a luz solar, temos que utilizarelectricidade. Se imaxinamos que todas as veces que estamos nalgún cuarto con luz dosol en vez de luz solar necesitásemos luz eléctrica, poderemos entender a cantidade tanenorme de enerxía gratuíta que nos chega do Sol e que aproveitamos de forma inmediatapara vivir máis confortablemente.

INVIERNO

VERANO

INVIERNO

VERANO

As formas que temos deusar o Sol

F I C H A

4

CON

TRO

L

6

Debuxa de distintas cores as enerxías renovables que aparecenneste debuxo e indica a que número corresponden.

1

2

3

4

5

6

Solar

Hidráulica

Eólica

Biomasa

Mareomotriz y enerxía das ondas

Xeotérmica

Enerxías Renovables

Recomendado para: Primaria

As formas que temos deusar o Sol

F I C H A

4

CON

TRO

L

7

Unir con frechas cada equipo coa súa aplicaciónAplicacións

Pon por orde as tres aplicacións queche parezan máis necesarias,

O podio dos 3 mellores

Biomasa

Células Fotovoltáicas Colector Solar

Iluminación natural Deseños pasivos

1

2

3

12

3

Captador solar

COLECTOR

ALMACENAMIENTO

DISIPADOR

VaporCombustible para coches

CalefacciónElectricidadeAuga quente

Aforrar electricidade

Recomendado para: Primaria e Secundaria

As formas que temos deusar o Sol

F I C H A

4

CON

TRO

L

8

Completa as seguintes frases coas palabras seguintesPalabras soleadas

voltio fotón reflicten colector solar enerxía química

renovable fotovoltaica luz

As plantas toman a energía solar e almacénana en forma de _____ _________

____________ é unha medida da electricidade.

_____________ é a enerxía que viaxa en raios de luz.

As plantas absorben ou toman a _________ do sol.

Os obxectos brancos e radiantes ____________ la luz do sol.

Un __________________ toma enerxía solar e convértea en calor.

O sol é unha fonte de enerxía ________________ porque sempre estará dispoñible.

Unha célula _________________ transforma a luz en electricidade.

Unir mediante frechas cada equipo coa súa aplicación.Aplicacións

ELECTRICIDADE

VAPOR

AUGA QUENTE

CALEFACCIÓN

ILUMINACIÓN NATURAL

COLECTOR

ALMACENAMIENTO

DISIPADOR

Recomendado para: Secundaria

As formas que temos deusar o Sol

F I C H A

4

CON

TRO

L

9

Constrúe a túa roda seguindo as instrucións. A continuación contesta as preguntasque aparecen na roda e escríbeas no cadro de abaixo.

Corta os dous círculos da páxina 11 e as dúas pezas rectangulares dapáxina 10. Fai un buraquiño no centro de cada peza

Corta as dúas pezas rectangulares polas beiras, tendo en conta aslapelas e abre as dúas xanelas en cada unha das pezas. Fai o buracono centro do círculo en cada rectángulo.

Pon cola branca na parte posterior dos dous círculos e úneos para queformen unha roda de forma que os buracos coincidan e os títulos dasbeiras dos dous círculos (Iluminación natural, Desalinización, Calefacciónen Vivendas e Auga Quente) coincidan entre si.

Dobra as lapelas do rectángulo primeiro para dentro e pon cola branca nelas.

Adhire o outro rectángulo sobre o que ten as lapelas, de forma que osburacos e os círculos coincidan. Debe quedar como un sobre de papel.

Introduce a roda no sobre de forma que coincida co círculo que xahai debuxado no sobre.

Pasa a punta dun lapis polo buraco. Deberá pasar tamén poloburaco que fixeches na roda.

Completa os problemas que aparecen xirando a roda e anota as soluciónsno recadro inferior de cada lado.

Solucións redondas

Recomendado para: Secundaria e Bacharelato

As formas que temos deusar o Sol

F I C H A

4

CON

TRO

L

10

Cousas que podes facer

Enerxía eléctricaque se pode aforrar.

Cal é o teu consumo? Uso da Enerxía

Enerxía eléctricaconsumida

Que podes facer?

Se realizas todo oque se indica nestaroda, podesaforrar moitaenerxía

Ademais podesaforrarna túa facturaeléctrica.

As formas que temos deusar o Sol

F I C H A

4

CON

TRO

L

11Electricidade

Auga quente

Calefacción enViviendas

Ilum

inac

ión

Nat

ural

1 Fluorescente gasta 40W¿Cantos fluorescentes hai natúa clase?Escolle a respoesta que máis seaproxime:- 10 fluorescentes- 20 fluorescentes- 40 fluorescentes

Por cada grao que subimosla temperatura dunhs casagastamos 750kWh. ¿Cantaelectricidade gastamos enpasar de 18ºC a:-22ºC?-24ºC?-26ºC?

Para

ter

un

litro

de

auga

quen

te u

n dí

a de

inve

rno

gast

áron

se 1

00kJ

¿Can

ta e

nerx

ía g

asta

rá s

epa

ra d

ucha

rte

nece

sita

s:-2

0l?

-40l

?-8

0l?

Que sucederia se apagásemosos fluorescentes da clasenas horas de sol:- 10 fluorescentes- 20 fluorescentes- 30 fluorescentes

---

- - -

---

------

- - -

---

---

Electricidade

AUGA QUENTE

Iluminacion

natural

Se q

uent

amos

a a

uga

dedu

cha

con

ener

xia

sola

raf

orra

rem

os-2

0 lit

ros

-40

litro

s-8

0 lit

ros

Se a casa se diseña de formaque a luz entre e quente as habitaiónsata 20 ºC, canta electrididades se aforrapara ter a casa en:-22ºC?-24ºC?-26ºC?

Cale

facc

ión

envi

vien

das

Se unha instalación solarproduce 10 kW

h ao día,¿Canta electricidadexera en? :-1 sem

ana.-1 m

és.-1 año.

Un panel solar de 200 W

produce 75 kWh de lectricidades

ao ano nun determinado lugar.

Canta electricidade nos dará unhainstalación de:- 500 W- 2 kW