Paneles Solares y energía solar

El Sol es una fuente de energía limpia, inagotable y gratuita. La transformación de energía solar en energía térmica o eléctrica puede realizarse en el propio lugar de consumo, sin tener que sufrir transportes ni depender de infraestructuras propiedad de terceros.

EL SOL, FUENTE DE CALOR

Una de las formas más rentables de aprovechar el Sol es convertir su energía en calor, que después aprovecharemos para producir agua caliente, obtener calefacción, climatizar piscinas o para cualquier otra aplicación donde se requiera elevar la temperatura de un fluido.

EL SOL, FUENTE DE ENERGÍA ELÉCTRICA

Para obtener energía eléctrica o calor debemos obtenerla a partir de otra fuente energética (gas, gasoil, nuclear, materia orgánica, solar, movimiento del agua, del viento, etc).

En los sistemas convencionales de producción energética, la cantidad de energía que obtenemos viene a ser una tercera parte de la que utilizamos para producirla. Dos terceras partes se pierden en forma de calor enviado a la atmósfera y en forma de residuos contaminantes.

Si además la fuente que utilizamos no es renovable, como el gas o el petróleo, estamos creando una situación insostenible.

Un sistema de producción energética eficiente es aquel que, aunque puede utilizar fuentes no renovables, lo hace de forma racional, obteniendo rendimientos muy elevados

Dos sistemas de producción energética de este tipo son la bomba de calor (Para producir calor
y electricidad) y la cogeneración (Para producir calor y frío)

PANEL SOLAR

Un panel solar es un módulo que aprovecha la energía de la radiación solar. El término comprende a los colectores solares utilizados para producir agua caliente (usualmente doméstica) y a los paneles fotovoltaicos utilizados para generar electricidad.

Un panel solar es una colección de celdas solares. Aunque cada celda solar provee una cantidad relativamente pequeña de energía, muchas de estas repartidas en un área grande pueden proveer suficiente energía como para ser útiles. Para obtener la mayor cantidad de energía las celdas solares deben apuntar directamente al sol.

Se dice que si un cuarto de los pavimentos y edificios de las ciudades estadounidenses fueran convertidos en paneles solares incorporados, estos proveerían suficiente energía para esa nación.

PANELES FOTOVOLTAICOS

Los paneles fotovoltaicos están formados por numerosas celdas que convierten la luz en electricidad. Las celdas a veces son llamadas células fotovoltaicas, que significa "luz-electricidad". Estas celdas dependen del efecto fotovoltaico para transformar la energía del Sol y hacer que una corriente pase entre dos placas con cargas eléctricas opuestas. Numerosas empresas e instituciones están trabajando para aumentar la eficiencia de los paneles, principalmente compañías privadas las que realizan la mayor parte de la investigación y desarrollo en este aspecto.

Por otra parte, una serie de universidades trabajan en artefactos que usan la energía solar a través de estos paneles, especialmente vehículos eléctricos y recientemente los barcos solares, las que compiten para alcanzar la superioridad en este campo de la tecnología. Se reúnen en competiciones como la Solar Splash en América del Norte, o la Frisian Nuon Solar Challenge[2] en Europa.

En 2005 el problema más importante con los paneles fotovoltaicos era el coste, que ha estado bajando hasta 3 o 4 dólares por vatio. El precio del silicio usado para la mayor parte de los paneles ahora está tendiendo a subir. Esto ha hecho que los fabricantes comiencen a utilizar otros materiales y paneles de silicio más delgados para bajar los costes de producción. Debido a economías de escala, los paneles solares se hacen menos costosos según se usen y fabriquen más. A medida que se aumenta la producción los precios continuarán bajando en los próximos años.

El área de mayor crecimiento lo forman los sistemas conectados a la red pública (grid tied systems). En los Estados Unidos, con incentivos de los estados, compañías eléctricas y (en 2006 y 2007) del gobierno federal, el crecimiento continuará. Los programas de contadores conectados a red (net metering) permiten a los usuario recibir una compensación por cualquier energía extra que incorpore a la red. La mayor parte de este sistema compra la energía al mismo precio de venta, aunque algunas compañías la compran a un precio cercano a 1/3 de lo que cobran. Como contraste, en Alemania se ha adoptado un sistema extremo de net-metering para incentivar el crecimiento del mercado de las energías renovables, de forma que se paga ocho veces lo que la compañía cobra. Este alto incentivo ha creado una enorme demanda de paneles solares en ese país.

AGUA CALIENTE SOLAR

Un calentador solar de agua usa la energía del Sol para calentar un líquido, el cual transfiere el calor hacia un compartimento de almacenado de calor. En una casa, por ejemplo, el agua caliente de sanitario puede ser calentada y almacenada en un depósito de agua caliente.

Los paneles tienen una placa receptora y tubos por los que circula líquido adheridos a ésta. El receptor (generalmente recubierto con una capa selectiva oscura) asegura la transformación de radiación solar en calor, mientras que el líquido que circula por los tubos transporta el calor hacia donde puede ser utilizado o almacenado. El líquido calentado es bombeado hacia un aparto intercambiador de energía (una bobina dentro del compartimento de almacenado o un aparato externo) donde deja el calor y luego circula de vuelta hacia el panel para ser recalentado. Esto provee una manera simple y efectiva de transferir y transformar la energía solar.

CUÁNTO CUESTAN

El precio de paneles fotovoltaicos en 2005 fue de 1 a 2 $/vatio (USD) en cantidades de ~400 kW. Como la cantidad de producción aumenta, los precios probablemente continúen bajando. Instalados, el costo está entre 1 y 7 dólares por vatio.

Los precios de venta al por menor actuales en Australia para sistemas pequeños son de alrededor A$ 12 a A$ 15 por vatio. Por ejemplo, un panel de 10 W costaba A$ 150 hacia diciembre de 2005, y uno de 20 W costaba A$ 300.

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RENTABILIDAD DE LA ENERGIA SOLAR

Por qué la energía solar no es todavía ampliamente utilizada ni tan siquiera en aquellas aplicaciones en las que ya ha probado su eficacia?

La respuesta a esta pregunta requiere un análisis que debe ir más allá de simples consideraciones económicas.

En primer lugar, es un error tratar de comparar la energía solar con otras fuentes convencionales de energía únicamente teniendo en cuenta factores cuantitativos de tipo económico, ya que la calidad de esta energía presenta, en sí misma, ventajas a medio y largo plazo que compensan sobradamente sus inconvenientes limitaciones.

Sin embargo, la realidad es que no parece suficiente que la energía solar sea una energía limpia, segura, inagotable y gratuita (al menos en su origen) para que sea capaz de cambiar en pocos años la tremenda inercia de consumo basado exclusivamente en las fuentes energéticas tradicionales, así como en los hábitos muy fuertemente arraigados en las sociedades económicamente avanzadas. Y es que, ciertamente, el uso generalizado de la energía solar exigiría cambios radicales en nuestros hábitos de vida.

Algunos han acusado a las multinacionales petroleras de frenar intencionadamente el desarrollo de una tecnología solar más eficaz y barata. Personalmente, no creo que los intereses de las grandes compañías .que en realidad se limitan a suministrar los productos y servicios (energía abundante) que el cliente (es decir, nosotros) demanda exigentemente. sean la causa principal del lentísimo desarrollo de las energías renovables, aunque también es cierto que dichas compañías tampoco han realizado grandes esfuerzos, en términos absolutos, para favorecer dicho desarrollo.

La energía solar, por su característica única de llegar de forma dispersa a cada metro cuadrado de suelo, se muestra especialmente rebelde para ser manipulada y controlada.

Consideremos que, desde el punto de vista de las grandes compañías, lo que realmente importa es el control absoluto de las fuentes energéticas. Por ejemplo, aunque la tecnología para el tratamiento del petróleo o incluso de los materiales de fisión, pudiera estar al alcance de empresas no demasiado grandes, que podrían, al menos teóricamente, competir libremente a nivel nacional o incluso regional, el control de la materia prima asegura un beneficio indefinido en el tiempo a las grandes multinacionales que lo poseen.

La energía solar es, por el contrario, imposible de controlar. No existen pozos de energía solar, ni reservas de explotación, ni es posible envasarla para su distribución. Por añadidura, la tecnología necesaria para su aprovechamiento, al menos en las aplicaciones de baja temperatura, es lo suficientemente sencilla para ser asequible a pequeños fabricantes. Por todo esto, en términos económicos la alternativa solar no es merecedora de las simpatías de las poderosas empresas energéticas.

Los intentos más disparatados de controlar la energía solar consisten en acotar grandes espacios naturales, insensatamente catalogados de "sin valor ecológico" (¿?) y construir gigantescos receptores destinados a concentrar la luz que la Naturaleza nos ofrece dispersa y gratuita, para transformarla, mediante procesos termodinámicos sumamente ineficaces, en energía eléctrica, la cual una vez cautiva en las redes de distribución convencionales, podría venderse al usuario, al igual que la electricidad producida por las centrales térmicas o nucleares.

Cuando visito estas macrocentrales solares, que requieren enormes inversiones, un elevado mantenimiento, y que adolecen de muchos de los grandes inconvenientes de las centrales térmicas o nucleares (por ejemplo su alta vulnerabilidad a actos de terrorismo), siempre recuerdo un argumento de una antigua novela de ciencia-ficción, en la que una gran corporación había obtenido el monopolio mundial para purificar, envasar y vender el aire que los seres vivos respiraban. Todos tenían que vivir en recintos herméticamente cerrados, o con máscaras especiales y pagar el aire que consumían, ya que el aire atmosférico estaba demasiado contaminado... ¡por las emisiones tóxicas de las propias fábricas de aire "purificado"!

A pesar de todo, la energía solar, acabará imponiéndose por su propio peso. El acelerar el proceso de su expansión generalizada depende, en gran medida, de nosotros mismos.

Las experiencias recogidas en los últimos veinte años, permiten enumerar someramente los aspectos que deberían ser modificados o tenidos en cuenta, si se desea conseguir una razonable cuota de consumo de esta energía para el fin del primer cuarto del siglo XXI:

Los controles de calidad de colectores solares y módulos fotovoltaicos deberían ser aún más exigentes, no tanto orientados a la consecución de mayores rendimientos, como a asegurar una inalterabilidad tal que les permita alcanzar una vida útil de al menos treinta años con un mínimo mantenimiento.

Los gobiernos deberían cambiar los actuales sistemas de subvenciones, por la de créditos subvencionados, que el usuario puede amortizar con el propio ahorro producido por la instalación.

Las normas de la edificación deberían contemplar la posibilidad de una futura instalación solar, habilitándose superficies libres convenientemente orientadas e incluso facilitar, mediante una preinstalación, realizada ya en el momento de construirse un edificio o vivienda, el posterior montaje de una instalación solar. Especial atención debería prestarse a la elaboración de una Ley de Derecho Solar, que evitase futuros conflictos creados por las sombras mutuas entre las edificaciones.

Los edificios destinados a oficinas de la Administración y otros servicios oficiales deberían ser construidos incorporando de forma obligatoria la energía solar, al menos para el calentamiento del agua sanitaria y electrificación básica.

Se debería ofrecer a cada usuario una oportunidad real de autogeneración de al menos parte de la energía eléctrica que consume, posibilitando la instalación de módulos fotovoltaicos conectados directamente a la red de distribución eléctrica, en condiciones justas y asequibles.

Se debería potenciar una educación ciudadana tendente a frenar el creciente consumo energético, cambiando los hábitos sociales que favorezcan dicho consumo.

Deberían suprimirse las ayudas "ocultas" de las que las energías convencionales han estado gozando desde siempre, y primar, por el contrario, el uso de energías no contaminantes.

Por último, cuando se efectúen comparaciones de rentabilidad económica de la energía solar frente a otras energías convencionales, debería hacerse de forma honesta, esto es, imputando los enormes costes sociales y de prevención de riesgos (por ejemplo, el coste de la protección de las centrales nucleares), a dichas energías que, de forma engañosa, suelen presentarse como más económicas que la energía solar.

Fuente: wikipedia, raelec.es, otras fuentes

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