7/16/2019 Energía Solar

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ENERGÍA MAREOMOTRIZ  Las mareas tienen su origen en laatracción del Sol y de la Luna. Sobre las grandes masas deagua incide notablemente y hay zonas costeras donde laaltura del agua varía incluso más de 10 m por este efecto.Esta es una de las condiciones necesarias para suaprovechamiento el cual sebasa en producir energía el!ctrica por mediode centrales mareomotrices situadas en un estuario o entrada de mar hacia

 la tierra donde hay una presa "ue permite retener el agua cuando la marea alcanza su nivel más alto. #uando ba$a la mar  y se alcanza cierta diferencia de altura se abren lascompuertas. El paso del agua hace girar la turbina "ue acciona el alternador Este electo puede conseguirse en ambos sentidos.

 %ctualmente hay pocas centrales mareomotrices funcionando. &na de ellas es la de La 'ance en (rancia.  #on respecto al medio ambiente con el tiempo la instalación de la presa cambiaría el hábitat de la zona por tratarse de una separación física.

ENERGÍA DE LAS OLAS  El mar nos proporciona energía natural por medio de las olas. Su conversión enenergía es difícil y costosa. Se han dise)ado varios dispositivos con dicho fin a base de flotadoresboyas cilindros sumergibles etc.  El aprovechamiento es difícil y complicado y el rendimiento obtenido muy ba$o.

 %demás de eso hay "ue a)adir el impacto ecológico "ue sufriría la zona.

4. Principio de operación de las m!"inas eólicasLos molinos de viento aeromotores má"uinas eólicas *t!rminos "ue pueden ser considerados sinónimos+ o los aerogeneradores o turbinas eólicas en su acepciónson dispositivos "ue convierten la energía cin!tica del viento en energía mecánica.

 %un"ue e,isten dos tipos básicos de molinos e$e horizontal y e$e vertical el principiode operación es esencialmente el mismo. La captación de la energía eólica se realizamediante la acción del viento sobre las palaslas cuales están unidas al e$e a tra-v!s de un elemento denominado c"#o *con$unto"ue recibe el nombre de ro$or +. El prin-cipio aerodinámico por el cual este con$untogira es similar al "ue hace "ue los avionesvuelen.Segn este principio el aire "ue es obligadoa fluir por las caras superior e inferior de unaplaca o perfil inclinado *ver (igura 1+ generauna diferencia de presiones entre ambas ca-ras dando origen a una %"er&a res"l$an$e*'+ "ue acta sobre el perfil. /escompo-niendo esta fuerza en dos direcciones seobti enea+ la %"er&a de s"s$en$ación 'S( o simplementes"s$en$aciónde dirección per-pendicular al viento yb+ la %"er&a de arras$re *%+ de dirección pa-ralela al viento.ara favorecer la circulación del aire sobre lasuperficie de las palas evitar la formación detorbellinos y ma,imizar la diferencia de pre-siones se eligen perfiles de pala con formas convenientes desde el punto de vistaaerodinámico. Segn como est!n montadas las palas con respecto al viento y al e$ede rotación la fuerza "ue producirá el par motor será dominantemente la fuerza dearrastre o la de sustentación. #on e,cepción de las pan!monas y los rotores tipoSavonius en todas las má"uinas modernas la fuerza domi nante es la de sustentaciónpues permite obtenercon menor peso y costo mayores potenciaspor unidadde área del rotor. %nalizaremos nicamente el comportamiento aerodinámico de lasturbinas eólicas cuyo par motor está originado por las fuerzas de sustentación.#omo la fuerza de sustentación es la nica "ue dará origen al par o cupla motorahabrá "ue dise)ar el perfil y ubicar las palas dándole un n)"lo de a$a!"e 'a( "uehaga má,ima la relación %"er&a de s"s$en$ación*%"er&a de arras$re.

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+i)"ra , - +"er&as deS"s$en$ación de Arras$reEste análisis simple es soloválido cuando las palas deun molino están en reposo.

 %l permitir el giro del rotor lafuerza resultante sobre laspalas será el resultado de la

combinación de la acción directadel viento real *& en la(igura 3+ y la acción del4viento4 *5+ creado por laspropias palas al girar. /ichocon otras palabras el viento"ue 4ven4 las palas no esmás el /ien$o real *&+ sino elllamado /ien$o aparen$e *5r+ resultante de la composiciónde los vectores 5 y &.

#omo cada sección de unapala tiene velocidad diferenteel viento aparente tambi!nvaría en el sentido longitudi-nal6 por lo tanto una palaideal deberá presentar unángulo de incidencia diferentea lo largo de toda su longitudefecto "ue se logra

dándoleun

ala#eo. %simismo y tambi!n por"uelas velocidades son másaltas al acercarnos a la punta

de pala el perfil podrá tenermenores dimensiones para dimensiones para obtener la misma fuerza resultante. Estas consideraciones sonparticularmente importantes en má"uinas de gran tama)o. En molinos pe"ue)ospor razones de simplicidad y fundamentalmente costos se acostumbra optar por palasde sección constante y sin alabeo.

Si el viento no supera la denominada /elocidad de p"es$a en marc0a *valor mínimonecesario para vencer los rozamientos y comenzar a producir traba$o til+ no esposible el arran"ue de un molino. #on velocidades mayores comenzará a girar entregandouna potencia "ue responde a la conocida ley del cubo de la velocidad. Es-to será así hasta "ue se alcance la po$encia nominal generalmente la má,ima "uepuede entregar punto en "ue comienzan a actuar mecanismos activos o pasivo deregulación para evitar "ue la má"uina traba$e ba$o condiciones para las cuales nofue dise)ada. #ontinuará operando a velocidades mayores aun"ue la potencia entregadano será muy diferente a la nominal hasta "ue se alcance la /elocidaddecor$edonde por razones de seguridad se detiene.

 En la (igura7se presenta unacurva típica de potencia.

+i)"ra 1 - 2ien$o Aparen$e

83. Tipos de ma!"inas eolicas/esde los comienzos de la utilización de la energía eólica se han desarrollado grancantidad de má"uinas de los tipos más variados. Se dice "ue los pedidos de paten-tes superan a las de cual"uier otro dispositivo "ue se haya ideado. /e todos ellosson relativamente pocos los "ue se generalizaron y alcanzaron escala de produccióncomercial.Se acostumbra clasificar lasmá"uinas eólicas segn laposición del e$e de rotación conrespecto a la dirección del vientopudi!ndolos dividir en doscategorías principales

10-9olinos de e$e horizontal.9á"uinas eólicas en lascuales el e$e de rotaciónes paralelo a la direccióndel viento.-9olinos de e$e vertical.9á"uinas eólicas en las

cuales el e$e de rotaciónes perpendicular a lasuperficie terrestre y a ladirección del vientoE,isten otros tipos como los mo-linos de e$e horizontal perpendicular a la dirección del viento olos"ue utilizan el desplazamiento+i)"ra - Rendimien$o $5pico de "naero)enerador pe!"e6o '477 8(de un móvil *5er (igura :a+. %mboscasos podemos considerarloscomo anecdóticos pues no han demostrado sermuy eficaces ni prácticos por lo "ue su desarrollo fue abandonado.5.1 Molinos de eje horizontal 

Los molinos de e$e horizontal son los más difundidos y los "ue han permitido obtenerlas mayores eficiencias de conversión6 los dise)os más utilizados estan representadosen la (igura:a. En su gran mayoría la conversión de la energía disponible enel e$e del rotor en otra forma de energía se realiza mediante dispositivos ubicadossobre la torre. ;al es el caso de las turbinas eólicas destinadas a la producción deelectricidad donde el generador el!ctrico acoplado al e$e del rotor a trav!s de unmultiplicador está localizado en la na/ecilla.Las denominas má"uinas rápidas con palas de perfil aerodinámico y casi e,clusivamenteempleadas para generación de electricidad tiene rotores de 1 a 7 palas"ue segn los dise)os están ubicados a popa *sotavento+ o a proa *barlovento+ de

la navecilla. Los rotores con palas a popa en principio no re"uieren de sistemas deorientación pues las fuerzas en $uego tienden a orientarlo naturalmente aun"ue enmá"uinas de gran tama)o se prefiere emplearlos para evitar los 4cabeceos4 "ue so-meterían las palas a vibraciones per$udiciales. En el caso de palas a proa los sistemasde orientación son imprescindibles6 en molinos pe"ue)os se emplean las clási-cas colas de orientación pero en los grandes se prefieren los servomecanismos.E,isten diferentes modos de prevenir aumentos descontrolados de la velocidad derotación del rotor en presencia de vientos fuertes o de regularla ante condicionesvariables de la carga. Ellos van desde el cambio de paso o 4cala$e4 de las palas lautilización de 4flaps4 "ue se abren y aumentan la resistencia al viento hasta dispositivos"ue desplazan el rotor de su orientación ideal logrando "ue aumenten las p!r-didas aerodinámicas. rácticamente todas las má"uinas disponen de dispositivosde frenado para poder detenerlas ba$o condiciones e,tremas de viento o efectuar re-paraciones. En las má"uinas relativamente pe"ue)as a veces se evitan estos mecanismospues resulta más barato dise)arlas para soportar los má,imos vientos es-perables "ue adicionar sistemas de frenado.Los rotores multipala tipo americano tienen por uso casi e,cluyente el bombeo deagua. Su alto par de arran"ue y su relativo ba$o costo los hace muy aptos para accionar bombas de pistón. Se estima "ue en el mundo e,isten más de 1.000.000 demolinos de este tipo en operación.

5.2 Molinos de Eje Vertical 

La característica principal de los molinos de e$e vertical es "ue no re"uieren de sis-

temas de orientación. 5enta$a nada despreciable pues evita comple$os mecanismosde direccionamiento y elimina los esfuerzos a "ue se ven sometidas las palas antelos cambios de orientación del rotor. or su disposición permite colocar los sistemasde conversión prácticamente a nivel de suelo evitando pesadas cargas en las torrescomo ocurre en los de e$e horizontal.E,isten dos dise)os básicos de rotores de e$e vertical Savonius y /arrieus. El rotorSavonius traba$a esencialmente por arrastre tiene un alto par de arran"ue pero sueficiencia es pobre. or su sencillez y ba$o costo es fácil de construir con t!cnicasartesanales. Se los emplea en aplicaciones "ue re"uieren potencias pe"ue)as comoes el caso de los e,tractores de aire en grandes edificios industriales o depósitosyen bombeo de agua.

La energía solar Las fuentes de energía de origen renovable están ad"uiriendo cada vezmayor presencia e importancia en nuestra sociedad. or ello para proporcionar respuestas a a"uellos interesadosen conocer las aplicacionesdela energía solar y servir de primera referenciaa los diferentesprofesionalesimplicados en su uso instalación y promociónel Ente 5asco

delaEnergía *E5E+ ha posibilitado la creaciónde este manual de difusión.La publicación de fácil mane$o permite conocer desde las cuestiones

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más elementales sobre la energía solar hasta las pautas constructivasde su aprovechamiento energ!tico.El E5E confía en "ue esta publicación con un dise)o estructuralnovedoso suponga un aporte complementario a la política de diversificaciónenerg!tica y sea un instrumentode traba$o adecuado paradivulgar y conocer en mayor profundidadlas mltiples aplicaciones delaenergía solar.

La energía solar Las fuentes de energía de origen renovable están ad"uiriendo cada vez

mayor presencia e importancia en nuestra sociedad. or ello para proporcionar respuestas a a"uellos interesadosen conocer las aplicacionesdela energía solar y servir de primera referenciaa los diferentesprofesionalesimplicados en su uso instalación y promociónel Ente 5ascodelaEnergía *E5E+ ha posibilitado la creaciónde este manual de difusión.La publicación de fácil mane$o permite conocer desde las cuestionesmás elementales sobre la energía solar hasta las pautas constructivasde su aprovechamiento energ!tico.El E5E confía en "ue esta publicación con un dise)o estructuralnovedoso suponga un aporte complementario a la política de diversificaciónenerg!tica y sea un instrumentode traba$o adecuado paradivulgar y conocer en mayor profundidadlas mltiples aplicaciones delaenergía solar.

.,. 9ómo se prod"ce la ener)5a el:c$rica a par$ir del sol.La producción de electricidad mediante la energía solar se realiza por medio de lo "ue sedenomina efecto fotovoltaico.El efecto fotovoltaico consiste en producir un volta$e en un material "ue tenga característicasde semiconductor mediante la absorción de una radiación electromagn!tica como la luz.<ásicamente un semiconductor es una sustancia o material "ue posee una conductividadel!ctrica intermedia. Esto significa "ue no tiene ni conductividad tan buena como el metal nitan mala como los aislantes..1. 9"les son los ma$eriales #sicos.Los paneles fotovoltaicos son c!lulas de materiales semiconductores agrupadas para lograr una potencia el!ctrica determinada. Lo "ue comnmente se denomina panel solar es un con$untode módulos fotovoltaicos unidos entre sí mediante una cone,ión en serie y=o paralelo.&n módulo fotovoltaico es un con$unto de c!lulas fotovoltaicas unidas entre sí mayoritariamenteen serie. &na c!lula fotovoltaica es un dispositivo con dos electrodos capaz de gene-rar entre ellos una fuerza electromotriz por efecto de la iluminación.

.,. 9ómo se prod"ce la ener)5a el:c$rica a par$ir del sol.La producción de electricidad mediante la energía solar se realiza por medio de lo "ue sedenomina efecto fotovoltaico.El efecto fotovoltaico consiste en producir un volta$e en un material "ue tenga característicasde semiconductor mediante la absorción de una radiación electromagn!tica como la luz.<ásicamente un semiconductor es una sustancia o material "ue posee una conductividadel!ctrica intermedia. Esto significa "ue no tiene ni conductividad tan buena como el metal nitan mala como los aislantes..1. 9"les son los ma$eriales #sicos.Los paneles fotovoltaicos son c!lulas de materiales semiconductores agrupadas para lograr una potencia el!ctrica determinada. Lo "ue comnmente se denomina panel solar es un con$untode módulos fotovoltaicos unidos entre sí mediante una cone,ión en serie y=o paralelo.&n módulo fotovoltaico es un con$unto de c!lulas fotovoltaicas unidas entre sí mayoritariamente

en serie. &na c!lula fotovoltaica es un dispositivo con dos electrodos capaz de gene-rar entre ellos una fuerza electromotriz por efecto de la iluminación.

.,. 9ómo se prod"ce la ener)5a el:c$rica a par$ir del sol.La producción de electricidad mediante la energía solar se realiza por medio de lo "ue sedenomina efecto fotovoltaico.El efecto fotovoltaico consiste en producir un volta$e en un material "ue tenga característicasde semiconductor mediante la absorción de una radiación electromagn!tica como la luz.<ásicamente un semiconductor es una sustancia o material "ue posee una conductividadel!ctrica intermedia. Esto significa "ue no tiene ni conductividad tan buena como el metal nitan mala como los aislantes..1. 9"les son los ma$eriales #sicos.Los paneles fotovoltaicos son c!lulas de materiales semiconductores agrupadas para lograr 

una potencia el!ctrica determinada. Lo "ue comnmente se denomina panel solar es un con$untode módulos fotovoltaicos unidos entre sí mediante una cone,ión en serie y=o paralelo.&n módulo fotovoltaico es un con$unto de c!lulas fotovoltaicas unidas entre sí mayoritariamenteen serie. &na c!lula fotovoltaica es un dispositivo con dos electrodos capaz de gene-rar entre ellos una fuerza electromotriz por efecto de la iluminación.

.,. 9ómo se prod"ce la ener)5a el:c$rica a par$ir del sol.La producción de electricidad mediante la energía solar se realiza por medio de lo "ue sedenomina efecto fotovoltaico.El efecto fotovoltaico consiste en producir un volta$e en un material "ue tenga característicasde semiconductor mediante la absorción de una radiación electromagn!tica como la luz.

<ásicamente un semiconductor es una sustancia o material "ue posee una conductividadel!ctrica intermedia. Esto significa "ue no tiene ni conductividad tan buena como el metal nitan mala como los aislantes..1. 9"les son los ma$eriales #sicos.Los paneles fotovoltaicos son c!lulas de materiales semiconductores agrupadas para lograr una potencia el!ctrica determinada. Lo "ue comnmente se denomina panel solar es un con$untode módulos fotovoltaicos unidos entre sí mediante una cone,ión en serie y=o paralelo.&n módulo fotovoltaico es un con$unto de c!lulas fotovoltaicas unidas entre sí mayoritariamenteen serie. &na c!lula fotovoltaica es un dispositivo con dos electrodos capaz de gene-rar entre ellos una fuerza electromotriz por efecto de la iluminación.

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5EA;%B%S-%uto renovable -Ao concentra población-Ao contaminante -/isponible en cual"uier clima y-Silenciosa !poca del a)o--<a$o costo de materia prima

 /ES5EA;%B%S-?mpacto visual y estructuralSobre el paisa$e-Localización puntual-/ependiente de la amplitud de mareas;rasladode energíamuy costoso;rasladode energíamuy costoso-Efectonegativo sobrela flora y fauna-Limitada