Què és l’energia solar?

La definició d’energia solar és l’energia que provéel solI que podem capturar gràcies a la radiació solar. El concepte d’energia solar s’utilitza sovint per referir -se a l’electricitat oenergia tèrmicaque s'obté mitjançantradiació solar.

Aquesta font d’energia representa la primàriafont d’energiaal damunt deTerra. Com que és una font inesgotable, es consideraenergia renovable.

D’aquesta energia, molts altresfonts d’energiaes deriven, com ara:

• Energia eòlica, que aprofita la potència del vent. El vent es genera quan elSolEscalfa grans volums d’aire.
• Combustibles fòssils: provenen d’un procés extremadament llarg de descomposició de partícules orgàniques. Els descomposels orgànics eren plantes de fotosintetització en gran mesura.
• Energia hidràulica, que aprofita l’energia potencial de l’aigua. Sense la radiació solar, el cicle de l’aigua no seria possible.
• L’energia debiomassa, una vegada més, és el resultat delfotosínteside plantes.

Aquest tipus d’energies renovables és una alternativa acombustibles fòssilsque no emetengasos d’efecte hivernaclecom el diòxid de carboni.

Exemples d’energia solar

AlgunsExemples d’energia solarIncloeu el següent:

• Fotovoltaicplaques solarsgenerarelectricitat; Aquestes instal·lacions s’utilitzen en cases, refugis de muntanya, etc.
• Potenions fotovoltaiques: són extensions significatives dels panells fotovoltaics que tenen com a objectiu generar electricitat per subministrar la xarxa elèctrica.
• Els cotxes solars utilitzen cèl·lules fotovoltaiques per convertir la radiació solar en electricitat per conduir un motor elèctric.
• Cuines solars: estan fets d’un sistema parabòlic per concentrar -seel solés llum fins a un punt per aixecar eltemperaturai poder cuinar.
• Sistemes de calefacció: ambenergia tèrmica solar, es pot escalfar un fluid que es pot utilitzar en un circuit de calefacció.
• La calefacció de la piscina és un simple circuit de líquids en què circula aigua per un conjunt deCol·leccionistes tèrmics solarsexposat alsol.
• Calculadores: alguns dispositius electrònics tenen un petitTauler Solarper subministrar energia alCircuit elèctric.
• La ventilació solar és un tipus d’energia solar que utilitza el solcalorper ventilar un espai. Sovint s’utilitza en cases i edificis per millorar la qualitat de l’aire i reduir els costos d’energia. La ventilació solar es pot utilitzar per ventilar una habitació individual o un edifici sencer.
• La fotosíntesi és una forma natural que les plantes utilitzen per convertir l’energia solar en energia química.

Tipus d’energia solar

Hi ha tres tipus de tecnologies d’energia solar:

• Energia solar fotovoltaica: els panells solars fotovoltaics estan compostos per un material que, quan la radiació solar es produeix, allibera electrons i genera uncorrent elèctric.
• Energia solar tèrmica: aquest sistema aprofita elcapacitat de calordels raigs del sol. La radiació solar es converteix en energia tèrmica per escalfar un líquid que es pot utilitzar per escalfaraigua calenta domèstica. Dins decentrals solars tèrmiques, es genera vapor i, posteriorment, electricitat.
• L’energia solar passiva és un recurs per aprofitar la calor solar sense utilitzar recursos externs. Per exemple, els arquitectes poden orientar les cases i decidir on posar finestres, tenint en compte on es rebrà la radiació solar. Aquesta tècnica és coneguda comArquitectura bioclimàtica.

Com es produeix l’energia solar?

Des d’un punt de vista físic, l’energia solar es produeix al sol mitjançant una successió de reaccions nuclears. Quan aquesta energia ens arriba a la Terra, podem aprofitar -la de moltes maneres:

• Plaques solars ambcèl·lules fotovoltaiques. Els panells fotovoltaics estan fabricats amb un material que, en rebre llum, ionitza directament i allibera un electró. D’aquesta manera, la radiació solar es transforma en energia elèctrica.
• UtilitzarCol·leccionistes solarsestan dissenyats per convertir la radiació solar en energia tèrmica. El seu propòsit és escalfar un líquid que circula per dins. En aquest cas, no tenim electricitat, però tenim líquid a una temperatura alta que es pot utilitzar en moltes aplicacions.
• L’energia solar concentrada és un sistema que reflecteix tota la il·luminació solar fins a un punt focal per arribar a l’alçadatemperatures. Aquesta tecnologia s’utilitza en plantes termosolars per a la generació d’energia.
• Els sistemes d’energia solar passius utilitzen energia solar sense cap entrada d’energia externa. Per exemple, els dissenys arquitectònics permeten la màxima radiació solar a l’hivern i eviten l’excés de calor a l’estiu.

Tipus de plaques solars

El terme panells solars s'utilitza per a tots dos mètodes (fotovoltaics i tèrmics). En qualsevol cas, el disseny és significativament diferent segons el tipus de tecnologia solar que s’utilitzarà:

• El panell tèrmic solar utilitza rajos solars per escalfar un líquid que transfereix calor a un líquid i després escalfa aigua. Els escalfadors d’aigua solar s’utilitzen a les cases per obtenir aigua calenta.
• ElTauler fotovoltaicExplota les propietats de determinats elements semiconductors col·locats a les cèl·lules solars. Les cèl·lules solars produeixen energia elèctrica quan se sotmeten a radiació solar. Gràcies a l'anomenadaEfecte fotovoltaic, l’exposició al sol provoca el moviment d’electrons en un component (normalmentsilici), generant un corrent elèctric continu.
• El panell solar concentrador també utilitza una sèrie de miralls parabòlics amb una estructura lineal. L’objectiu d’aquests miralls és concentrar la radiació solar a un punt focal per assolir les temperatures prou altes per generar vapors d’energia solar
  L’energia solar té molts usos i aplicacions que es poden resumir en tres punts:

  Aigua calenta domèstica dhw
  La calefacció d’aigua solar s’utilitza per subministrar aigua calenta domèstica (DHW) i calefacció a cases i complexos d’edificis petits. S'han creat centrals d'energia solar que, mitjançant turbines de vapor, converteixen la calor emmagatzemada en electricitat.

  Tot i això, aquests prototips no s’han utilitzat àmpliament a causa del baix rendiment d’aquestes centrals elèctriques en comparació amb els elevats costos i el subministrament elèctric irregular.
  Generació d’electricitat
  Els panells fotovoltaics s’utilitzen en sistemes solars aïllats per alimentar dispositius allunyats de les xarxes elèctriques (sondes espacials, repetidors telefònics d’altitud, etc.). També s’utilitzen en aplicacions amb exigències d’energia tan baixa que una connexió amb la xarxa elèctrica no seria econòmica (senyals de llum, aparcaments, etc.).

  Aquests dispositius han d’estar equipats amb acumuladors capaços d’acumular l’excés d’electricitat produïda durant el dia per alimentar l’equip a la nit i durant períodes ennuvolats, normalment bateries solars.

  També s’utilitzen en sistemes grans connectats a la xarxa, tot i que l’alimentació és variable en condicions diàries i estacionals. Per tant, és difícil predir i no programable.

  Aquesta discontinuïtat fa que sigui difícil satisfer la demanda d’electricitat en qualsevol moment, tret de la producció amb un ampli marge de seguretat per sobre dels cims de la demanda anuals. Tot i això, al ser el pic de producció de centrals solars a l’estiu, aconsegueix compensar la major demanda interna a causa dels climatitzadors.

  Quins són els avantatges i els contres de l’energia solar?
  L’ús d’energia solar implica avantatges i contres específics.

  Les principals crítiques o inconvenients són:

  Es va obtenir un cost d’inversió elevat per quilowatt.
  Ofereix una eficiència molt alta.
  El rendiment obtingut depèn de l’horari solar, del temps i del calendari. Per aquest motiu, és difícil saber quina potència elèctrica podrem obtenir en un moment determinat. Aquest inconvenient desapareix amb altres fonts d’energia, com l’energia nuclear o fòssil.
  La quantitat d’energia que es necessita per fer un panell solar. La producció de panells fotovoltaics requereix molta energia, sovint utilitzant fonts d’energia no renovables com el carbó.
  D'altra banda, heu de considerar els avantatges de l'energia solar:

  Els seus defensors donen suport a la reducció de costos i els guanys d’eficiència a causa de les economies d’escala i millores tecnològiques en futurs sistemes solars.
  Pel que fa a l’absència d’aquesta font d’energia a la nit, també assenyalen que s’arriba al pic màxim de consum elèctric durant el dia, és a dir, durant la màxima producció d’energia solar.
  És una font d’energia renovable. És a dir, és inesgotable.
  És energia no contaminant: no genera gasos d’efecte hivernacle i, per tant, no contribueix a agreujar el problema del canvi climàtic.