resumen energia solar termica seletti gervasoni pdf

Click here to load reader

Post on 11-Dec-2015

23 views

Category:

Documents

3 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Una breve descripción de las distintas tecnologías usadas para aprovechar la energía radiante del sol.

TRANSCRIPT

  • Trabajo Practico Energas Renovables Energa Solar Trmica Herramientas de optimizacin para el uso racional de la energa. Gervasoni Andrs Martn- Seletti Fausto Daniel

    Universidad Tecnolgica Nacional Regional Rosario (UTN FRRO)

  • Trabajo Practico Energas Renovables Energa Solar Trmica

    Herramientas de optimizacin para el uso racional de la energa.

    Gervasoni Andrs Martn- Seletti Fausto Daniel

    1

    ndice

    Introduccin2

    Objetivo..6

    Material..7

    Colectores solares.8

    Colector solar plano..10

    Diseo de un colector solar plano..12

    Orientacin e inclinacin del colector solar plano..15

    Caudal de agua y rea del colector ,ejemplo...................16

    Demanda energtica anual..17

    Colector de tubos de vaco18

    Eficiencia de los tipos de colectores y sistemas de circulacin.20

    Cocina solar.22

    Centrales trmicas solares23

    Conclusin26

  • Trabajo Practico Energas Renovables Energa Solar Trmica

    Herramientas de optimizacin para el uso racional de la energa.

    Gervasoni Andrs Martn- Seletti Fausto Daniel

    2

    Introduccin

    Nuestro trabajo en este caso es dar a conocer la energa solar trmica, principales usos, ventajas y desventajas,

    breves clculos y explicaciones de los distintos mtodos para aprovecharla.

    El trmino energa (fuerza de accin o fuerza trabajando) tiene diversas acepciones y definiciones,

    relacionadas con la idea de una capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento.

    En nuestro caso al hablar de solar trmica estudiaremos como transformar la energa proveniente del sol en

    otro tipo de energa ya que el sol la principal fuente de energa para todos los procesos que tienen lugar en

    nuestro planeta. Localizado a una distancia media de 150 millones de kilmetros, tiene un radio de 109 veces

    el de la Tierra y est formado por gas a muy alta temperatura. En su ncleo se producen continuamente

    reacciones atmicas de fusin nuclear que convierten el hidrgeno en helio. Este proceso libera gran cantidad

    de energa que sale hasta la superficie visible del Sol (fotosfera), y escapa en forma de rayos solares al espacio

    exterior. Se calcula que en el interior del Sol se queman cada segundo unos 700 millones de toneladas de

    hidrgeno, de las que 4,3 millones se transforman en energa. Una parte importante de esta energa se emite a

    travs de los rayos solares al resto de planetas, lunas, asteroides y cometas que componen nuestro sistema

    solar. Ms concretamente, hasta la Tierra llega una cantidad de energa solar equivalente a 1,7x1014 kW, lo que

    representa la potencia correspondiente a 170 millones de reactores nucleares de 1.000 MW de potencia

    elctrica unitaria, o lo que es lo mismo, 10.000 veces el consumo energtico mundial. Si tenemos en cuenta

    que las previsiones actuales apuntan a que, en los prximos 6.000 millones de aos, el Sol tan solo consumir

    el diez por ciento del hidrgeno que contiene en su interior, podemos asegurar que disponemos de una fuente

    de energa gratuita, asequible a todos (cualquier pas puede disponer

    de ella) y respetuosa con el medio ambiente, por un periodo de

    tiempo prcticamente ilimitado.

    Como punto de partida debemos tener en cuenta que la luz es una de

    las formas que adopta la energa para trasladarse de un lugar a otro.

    En el caso del Sol, los rayos solares se propagan a travs del espacio

    en forma de ondas electromagnticas de energa. Este fenmeno

    fsico, ms conocido como radiacin solar, es el responsable de que

    nuestro planeta reciba un aporte energtico continuo de

    aproximadamente 1.367 W/m2.

    Debido a los procesos que sufren los rayos solares cuando entran en contacto con los diferentes gases que

    componen la atmsfera, una tercera parte de la energa solar interceptada por la Tierra vuelve al espacio

    exterior, mientras que las dos terceras partes restantes penetran hasta la superficie terrestre.

    La energa solar trmica aprovecha la radiacin del sol para calentar un fluido que, por lo general, suele ser

    agua o aire. La capacidad de transformar los rayos solares en calor es, precisamente, el principio elemental en

    el que se basa esta fuente de energa renovable.

  • Trabajo Practico Energas Renovables Energa Solar Trmica

    Herramientas de optimizacin para el uso racional de la energa.

    Gervasoni Andrs Martn- Seletti Fausto Daniel

    3

    Aplicaciones de la Energa Solar

    El desarrollo tecnolgico actual permite aprovechar la energa del Sol para los usos ms diversos.

    En este grafico se pueden observar los kilowatts/h proporcionados por la radiacin solar, a la izquierda en

    verano y derecha en invierno, por lo que se puede ver que en la provincias que estn ms al norte,

    aprovecharan mejor este tipo de energa.

  • Trabajo Practico Energas Renovables Energa Solar Trmica

    Herramientas de optimizacin para el uso racional de la energa.

    Gervasoni Andrs Martn- Seletti Fausto Daniel

    4

    Clasificacin de las energas solares.

    Energia Solar

    Sistemas termicos

    Centrales termoelectricas solares o termosolares

    para produccion de energia electrica

    Sistemas domesticos: Termotanques solares , cocinas

    solares para produccion de calor en agua, coccion de alimentos

    Sistemas electricos

    Energia solar fotovoltaica

  • Trabajo Practico Energas Renovables Energa Solar Trmica

    Herramientas de optimizacin para el uso racional de la energa.

    Gervasoni Andrs Martn- Seletti Fausto Daniel

    5

    Ejemplo utilizacin:

    Termotanques solares

    Cocinas solares

    Centrales trmicas solares

  • Trabajo Practico Energas Renovables Energa Solar Trmica

    Herramientas de optimizacin para el uso racional de la energa.

    Gervasoni Andrs Martn- Seletti Fausto Daniel

    6

    1. Objetivo

    Este informe tiene como objetivo brindar informacin general sobre la energa solar trmica, como

    aprovecharla, con que mtodos y sistemas, mejoras y explicaciones de los sistemas actuales, como trabajan y

    como se calculan.

    Porque se busca utilizar energas renovables?

    Simplemente por el mismo echo que son prcticamente inagotables, son limpias, es decir que no generan

    contaminacin, lo cual es nuestro principal problema en estos tiempos.

    El principal efecto de la contaminacin que producen los combustibles es el de los gases emanados en el

    denominado calentamiento global. La temperatura en la superficie de la Tierra viene dada por un equilibrio

    entre la energa radiante del Sol y el calor reflejado por la Tierra al espacio. Los gases invernadero de la

    atmsfera absorben el calor en forma de radiacin infrarroja y ejercen un efecto invernadero, lo cual permite

    mantener la temperatura de la superficie en un promedio de 15 grados centgrados y crear el ambiente

    propicio para la existencia de seres humanos, animales, plantas y otras formas de vida. As ha sido desde el

    inicio de la vida en el planeta, pero la accin del hombre y su desmedido afn de energa estn ocasionando un

    desequilibrio en la naturaleza con impactos que ya se estn sintiendo. La concentracin de CO2 en la

    atmsfera ha crecido desde 280 ppm (partes por milln) antes de la Revolucin Industrial hasta 358 ppm en

    1994. De mantenerse esa tendencia, llegara a 500 ppm en el ao 2050. El impacto de las actividades humanas

    en el calentamiento global debido a los gases invernadero se da en las siguientes proporciones: dixido de

    carbono, 63,7%; metano, 19,2%; fluorocarbonos, 10,2%; subxido de nitrgeno, 5,7%; y otros, el 1,2%

    restante. Debido a la mayor concentracin de gases invernadero, principalmente CO2, la energa en forma de

    calor que se refleja al espacio, se mantiene durante ms tiempo junto a la superficie de la Tierra,

    producindose un aumento de la temperatura. Como podemos observar, el mayor causante del calentamiento

    global es el dixido de carbono y el origen de estas emisiones se debe al uso de combustibles fsiles. Las

    emisiones de un motor de combustin interna como el usado en los automviles, incluye, adems de CO2 y

    vapor de agua, hidrocarburos, xidos de nitrgeno y monxido de carbono (CO). Estos dos ltimos gases son

    los que causan daos en la salud y envenenamiento de las personas. El uso de convertidores catalticos reduce

    significativamente el nivel de estos contaminantes

  • Trabajo Practico Energas Renovables Energa Solar Trmica

    Herramientas de optimizacin para el uso racional de la energa.

    Gervasoni Andrs Martn- Seletti Fausto Daniel

    7

    2. Material

    Casi toda la energa de que disponemos proviene del Sol. l es la causa de los vientos, de la evaporacin de

    las aguas superficiales, de la formacin de nubes, de las lluvias y, por consiguiente, de los saltos de agua. Su

    calor y su luz son la base de numerosas reacciones qumicas indispensables para el desarrollo de los vegetales

    y de los animales que con el paso de los siglos han originado combustibles fsiles como el carbn o el petrleo.

    La radiacin solar tiene otra importancia capital: otras formas de energa renovable, como el viento, las olas o

    la biomasa no son ms que manifestaciones indirectas de sta.

    Cmo aprovechar la energa solar trmica?

    Cuando hablamos de energa, generalmente se busca o se debe transformarla, en nuestro caso al hablar de la

    energa solar, se puede transformar directamente en energa elctrica con paneles solares, o se puede

    acumular el calor que traen