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ENERGIA SOLAR <ul><li>en regiones montañosas. La radiación fluctúa entre un promedio de 1,000 kWh/m² al año, en los países...
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ENERGIA SOLAR Únicamente una pequeña fracción del total de luz solar alcanza, en efecto, la superficie de la tierra.   Ela...
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CONCLUSIONES ENERGÍA SOLAR <ul><li>ES LA ENERGÍA DEL FUTURO POR: </li></ul><ul><li>CERO EMISIONES Y CONTAMINACIÓN </li></u...
CONCLUSIONES ENERGÍA SOLAR <ul><li>UNA GRAN CANTIDAD DE POSIBILIDADES : </li></ul><ul><li>APLICACIÓN EN EQUIPOS EN LUGARES...
ENERGÍA SOLAR ES LA ENERGÍA CON MAYOR POTENCIAL Y DESARROLLOS POSIBLES QUE NOS PERMITE HACERNOS PARTÍCIPES DEL DESARROLLO ...
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  1. 1. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  2. 2. <ul><li>ES LA ENERGÍA DE MAYOR POTENCIAL QUE EXISTE Y HA SIDO USADA DESDE LA ANTIGÜEDAD. TIENE UN SIN NÚMERO DE APLICACIONES: </li></ul><ul><li>EDIFICACIÓN </li></ul><ul><li>CALENTAMIENTO </li></ul><ul><li>ELECTRICIDAD </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA ENERGÍA SOLAR
  3. 3. ENERGIA SOLAR <ul><li>Estructura y composición del Sol </li></ul><ul><li>Desde la Tierra sólo vemos la capa exterior. Se llama fotosfera y tiene una temperatura de unos 6.000 ºC, con zonas más frías (4.000 ºC) que llamamos manchas solares. </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  4. 4. ENERGIA SOLAR <ul><li>El Sol es una bola que puede dividirse en capas concéntricas. De dentro a fuera son: </li></ul><ul><li>Estructura y composición del Sol </li></ul><ul><li>Desde la Tierra sólo vemos la capa exterior. Se llama fotosfera y tiene una temperatura de unos 6.000 ºC, con zonas más frías (4.000 ºC) que llamamos manchas solares. El Sol es una bola que puede dividirse en capas concéntricas. De dentro a fuera son: Núcleo: es la zona del Sol donde se produce la fusión nuclear debido a la alta temperatura, es decir, el generador de la energía del Sol. Zona Radiativa: : las partículas que transportan la energía (fotones) intentan escapar al exterior en un viaje que puede durar unos 100.000 años debido a que éstos fotones son absorbidos continuamente y reemitidos en otra dirección distinta a la que tenían. Zona Convectiva: en ésta zona se produce el fenómeno de la convección, es decir, columnas de gas caliente ascienden hasta la superficie, se enfrían y vuelven a descender. Fotosfera: es una capa delgada, de unos 300 Km, que es la parte del Sol que nosotros vemos, la superfície. Desde aquí se irradia luz y calor al espacio. La temperatura es de unos 5.000°C. En la fotosfera aparecen las manchas oscuras y las fáculas que son regiones brillantes alrededor de las manchas, con una temperatura superior a la normal de la fotosfera y que están relacionadas con los campos magnéticos del Sol. Cromosfera: sólo puede ser vista en la totalidad de un eclipse de Sol. Es de color rojizo, de densidad muy baja y de temperatura altísima, de medio millon de grados. Esta formada por gases enrarecidos y en ella existen fortísimos campos magnéticos. Corona: capa de gran extensión, temperaturas altas y de bajísima densidad. Está formada por gases enrarecidos y gigantescos campos magnéticos que varían su forma de hora en hora. Ésta capa es impresionante vista durante la fase de totalidad de un eclipse de Sol. </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  5. 5. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA Componentes químicos     Símbolo     %   Hidrógeno    H    92,1  Helio    He    7,8  Oxígeno    O    0,061  Carbono    C    0,03  Nitrógeno    N    0,0084  Neón    Ne    0,0076  Hierro    Fe    0,0037  Silicio    Si    0,0031  Magnesio    Mg    0,0024  Azufre    S    0,0015  Otros       0,0015 
  6. 6. ENERGIA SOLAR <ul><li>La Energía Solar </li></ul><ul><li>La energía solar se crea en el interior del Sol, donde la temperatura llega a los 15 millones de grados, con una presión altísima, que provoca reacciones nucleares. Se liberan protones (núcleos de hidrógeno), que se funden en grupos de cuatro para formar partículas alfa (núcleos de helio). Cada partícula alfa pesa menos que los cuatro protones juntos. La diferencia se expulsa hacia la superficie del Sol en forma de energía. Un gramo de materia solar libera tanta energía como la combustión de 2,5 millones de litros de gasolina. La energía generada en el centro del Sol tarda un millón de años para alcanzar la superficie solar. Cada segundo se convierten 700 millones de toneladas de hidrógeno en cenizas de helio. En el proceso se liberan 5 millones de toneladas de energía pura; por lo cual, el Sol cada vez se vuelve más ligero. El Sol también absorbe materia. Es tan grande y tiene tal fuerza que a menudo atrae a los asteroides y cometas que pasan cerca. Naturalmente, cuando caen al Sol, se desintegran y pasan a formar parte de la estrella. </li></ul>
  7. 7. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  8. 8. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  9. 9. ENERGIA SOLAR <ul><li>¿Qué es el calor solar? </li></ul><ul><li>La energía proveniente del sol puede servir para distintos propósitos. Uno de ellos es la generación de calor. Esto es a lo que se denomina calor solar. Utilizando colectores solares, la luz solar es convertida directamente en calor. El uso del calor solar presenta muchas ventajas. Es una fuente de energía limpia, silenciosa y confiable. El empleo de calentadores solares se remonta al siglo 19. En la actualidad, el uso del calor solar es generalizado; en el mundo entero, cerca de siete millones de hogares cuentan con calentadores solares. En aquellos hogares conectados a una red de distribución pública (electricidad, gas), el uso de calentadores solares para abastecerse de agua caliente puede significar un ahorro del 50% o más en el pago por energía. En zonas remotas donde no hay conexión a una red de distribución pública, la energía solar es utilizada para calentar agua para hogares y hospitales o para el secado de productos agrícolas. </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  10. 10. MAPA DE RADIACIÓN SOLAR MUNDIAL Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  11. 11. RADIACIÓN SOLAR <ul><li>El sol emite constantemente enormes cantidades de energía; una fracción de ésta alcanza la tierra. La cantidad de energía solar que recibimos en un solo día resulta más que suficiente para cubrir la demanda mundial de todo un año. Sin embargo, no toda la energía proveniente del sol puede ser utilizada de manera efectiva. Parte de la luz solar es absorbida en la atmósfera terrestre o, reflejada nuevamente al espacio. La intensidad de la luz solar que alcanza nuestro planeta varía según el momento del día y del año, el lugar y las condiciones climáticas. La energía total registrada sobre una base diaria o anual se denomina 'radiación' e indica la intensidad de dicha luz. La radiación se expresa en Wh/m² por día o, también, en kWh/m² por día. Con el fin de simplificar los cálculos realizados en base a la información sobre radiación, la energía solar se expresa en equivalentes a horas de luz solar plena. La luz solar plena registra una potencia de unos 1,000 W/m²; por lo tanto, una hora de luz solar plena equivale a 1 kWh/m² de energía. Ésta es, aproximadamente, la cantidad de energía solar registrada durante un día soleado de verano, con cielo despejado, en una superficie de un metro cuadrado, colocada en perpendicular al sol. La radiación varía según el momento del día. Sin embargo, también puede variar considerablemente de un lugar a otro, especialmente </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  12. 12. ENERGIA SOLAR <ul><li>en regiones montañosas. La radiación fluctúa entre un promedio de 1,000 kWh/m² al año, en los países del norte de Europa (tales como Alemania), y 2,000 a 2,500 kWh/m² al año, en las zonas desérticas. Estas variaciones se deben a las condiciones climáticas y a la diferencia con respecto a la posición relativa del sol en el cielo (elevación solar), la cual depende de la latitud de cada lugar (vea, además, orientación y ángulo de inclinación). Mapa proporcionado por: BP-Solarex. Ejemplo: La luz solar plena registra una potencia de unos 1,000 W/m². Esta luz, cayendo en perpendicular sobre una superficie de 1 m² durante una hora, equivale a una energía de 1000 Wh ó 1 kWh (Energía = Potencia multiplicada por tiempo (E = P x t)). Del mismo modo, una radiación diaria promedio de 5 kWh/m²/día corresponderá a 5 horas de luz solar plena al día. </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  13. 13. ENERGIA SOLAR <ul><li>Orientación La luz solar viaja en línea recta desde el sol hasta la tierra. Al penetrar la atmósfera terrestre, una parte se dispersa y otra cae sobre la superficie en línea recta. Finalmente, una última parte es absorbida por la atmósfera. La luz solar dispersa se denomina radiación difusa o luz difusa. La luz del sol que cae sobre la superficie sin dispersarse ni ser absorbida, es, por supuesto, radiación directa. Como todos habrán constatado gracias a los baños de sol y al trabajo al aire libre, la radiación directa es la más intensa. </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  14. 14. ENERGIA SOLAR Únicamente una pequeña fracción del total de luz solar alcanza, en efecto, la superficie de la tierra. Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA . directa 2. absorción 3. reflexión 4. indirecta
  15. 15. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  16. 16. ES EL USO MAS ANTIGUO QUE TIENE Y SE HA APLICADO A CALENTAMIENTO Y ENFRIAMIENTO DE CASAS APROVECHANDO EL SOL Y LAS CORRIENTES DE AIRE Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA ENERGÍA SOLAR Y EDIFICACIÓN
  17. 17. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  18. 18. ENERGIA SOLAR   Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  19. 19. MURO TÉRMICO Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  20. 20. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  21. 21. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  22. 22. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  23. 23. Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  24. 24. Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  25. 25. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  26. 26. CASA CON TECNOLOGÍA SOLAR EN DELAWARE Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  27. 27. CASA CON TECNOLOGÍA SOLAR DEL LAGO PADGET Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  28. 28. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA El modelo de una casa solares helioclimatizada es un desarrollo que economiza energía y desarrolla el proceso de sostenibilidad energética, además hace de las casas ambientes ecológicos con bajo impacto ambiental.
  29. 29. <ul><li>LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA </li></ul><ul><li>SE USA PARA: </li></ul><ul><li>SECADO DE SEMILLAS </li></ul><ul><li>CALENTAMIENTO DE AGUA </li></ul><ul><li>COCCIÓN DE ALIMENTOS </li></ul><ul><li>GENERACIÓN DE ELETRICIDAD </li></ul><ul><li>DESTILACIÓN DE AGUA </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
  30. 30. COLECTOR DE PLACA PLANA Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  31. 31. COLECTOR DE PLACA PLANA Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  32. 32. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  33. 33. COLECTORES DE PLACA PLANA Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  34. 34. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  35. 35. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  36. 36. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  37. 37. COLECTORES DE PLACA PLANA Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  38. 38. COLECTORES DE PLACA PLANA Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  39. 39. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  40. 40. CONCENTRADORES Y DESTILADORES Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  41. 41. CONCENTRADORES PARABÓLICOS Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  42. 42. CONCENTRADORES PARABÓLICOS Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  43. 43. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  44. 44. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  45. 45. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  46. 46. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  47. 47. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  48. 48. DESTILADORES Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  49. 49. DESTILADORES Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  50. 50. CONCENTRADORES SOLARES Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  51. 51. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  52. 52. COLECTOR CALDERA Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  53. 53. ENERGIA SOLAR Plataforma Solar de Almería: Central Termo solar de Almería (CESA-1) central de pruebas de producción de energía solar de 1 M watt Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  54. 54. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  55. 55. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  56. 56. CAMPO DE COLECTORES PARABÓLICOS Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  57. 57. <ul><li>ES LA MAS RECIENTE DE LAS APLICACIONES DE LA ENERGÍA SOLAR Y SE USA EN: </li></ul><ul><li>RADIOS, LINTERNAS Y CARGADORES DE BATERIAS </li></ul><ul><li>AUTOMOVILES, BARCOS, AVIONES Y SATELITES. </li></ul><ul><li>PLANTAS GENERADORAS, BOMBAS DE AGUA, ALARMAS Y SEGURIDAD </li></ul><ul><li>ALUMBRADO PÚBLICO, CERCAS ELÉCTRICAS </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTÁICA
  58. 58. ENERGIA SOLAR <ul><li>Electricidad Solar: </li></ul><ul><li>La generación de electricidad, realizada con el sol, conocida como 'electricidad solar'. Con la ayuda de paneles solares, la luz del sol es convertida directamente en energía eléctrica. Este proceso es denominado efecto fotovoltaico o FV. </li></ul><ul><li>El uso de electricidad solar presenta muchas ventajas, puesto que se trata de una fuente de energía limpia, silenciosa y confiable. </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA En un principio, fue utilizada en satélites; en 1958, se lanzó el Vanguard I, primer satélite provisto de celdas solares para la generación de energía.
  59. 59. ENERGIA SOLAR <ul><li>Electricidad Solar: ¿En qué emplearla? </li></ul><ul><li>Hoy en día, el uso de la electricidad solar se ha generalizado. En zonas remotas donde no hay conexión a la red de distribución pública, esta forma de energía solar es empleada para satisfacer la demanda de electricidad de los hogares y para alimentar bombas de agua y refrigeradores para vacunas; con frecuencia, estos sistemas cuentan con baterías para almacenar electricidad. Sin embargo, la electricidad solar puede ser empleada, asimismo, para alimentar calculadoras, sistemas de comunicación o autos eléctricos alimentados con el sol. </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  60. 60. ENERGIA SOLAR <ul><li>Otras aplicaciones de la electricidad solar son: la generación de energía para casas, oficinas, etc. o el suministro de energía a la red de distribución utilizando sistemas generadores de electricidad solar. </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  61. 61. ENERGIA SOLAR <ul><li>La electricidad solar puede aprovecharse, principalmente, de tres formas: </li></ul><ul><li>Autónoma  No hay una red de distribución pública disponible o no hay conexión a la misma. Los paneles solares producen electricidad para la iluminación y alimentación de un televisor y una radio, una bomba de agua, un refrigerador o herramientas. Normalmente, la electricidad es almacenada en baterías con el fin de asegurar el suministro de energía durante la noche y en momentos en los que los paneles solares no produzcan electricidad. </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  62. 62. ENERGIA SOLAR <ul><li>Conectada a la red  En la zonas donde hay una red de distribución pública disponible, usted puede instalar paneles solares para producir su propia energía limpia, utilizando la luz del día y un espacio en su techo (o cualquier otro espacio libre de sombra). </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  63. 63. ENERGIA SOLAR <ul><li>De emergencia  El sistema está conectado a una red de distribución pública poco confiable. En caso de corte de fluido eléctrico, la electricidad solar cubrirá la demanda de energía. </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  64. 64. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  65. 65. ENERGIA SOLAR <ul><li>Electricidad Solar ¿Cómo opera el sistema? - El efecto fotovoltaico Para producir electricidad solar, es necesario contar con un panel solar compuesto por una o más celdas solares. Cuando la luz del sol cae sobre una celda solar, el material de la misma absorbe algunas de las partículas de luz, denominadas fotones. Cada fotón contiene una pequeña cantidad de energía. Cuando un fotón es absorbido, se da inicio a un proceso de liberación de un electrón en el material de la celda solar. Dado que ambos lados de una celda solar están eléctricamente conectados por un cable, una corriente fluirá en el momento en que el fotón es absorbido. La celda solar genera, entonces, electricidad, que puede ser utilizada inmediatamente o almacenada en una batería. </li></ul><ul><li>Mientras las celdas solares permanecen expuestas a la luz, este proceso de liberación de electrones continua y, por ende, el proceso de generación de electricidad. Los materiales capaces de generar este efecto fotovoltaico son los denominados semiconductores. En un proceso de producción especial, las celdas solares son fabricadas de estos materiales semiconductores. Un panel solar puede producir energía limpia por un periodo de 20 años o más. El desgaste se debe, principalmente, a la exposición al medio ambiente. Un panel solar montado apropiadamente constituirá una fuente de energía limpia, silenciosa y confiable por muchos años. </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  66. 66. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  67. 67. Electricidad Solar Celdas solares <ul><li>Las celdas solares son fabricadas a base de materiales que convierten directamente la luz solar en electricidad. Hoy en día, la mayor parte de celdas solares utilizadas a nivel comercial son de silicio (símbolo químico: Si). El silicio es lo que se conoce como un semiconductor. Este elemento químico se encuentra en todo el mundo bajo la forma de arena, que es dióxido de silicio (SiO2), también llamado cuarcita. Otra aplicación del silicio semiconductor se encuentra en la industria de la microelectrónica, donde es empleado como material base para los chips. Estructura de una celda solar Las celdas solares de silicio pueden ser de tipo monocristalinas, policristalinas o amorfas. La diferencia entre ellas radica en la forma como los átomos de silicio están dispuestos, es decir, en la estructura cristalina. Existe, además, una diferencia en la eficiencia. Por eficiencia se entiende el porcentaje de luz solar que es transformado en electricidad. Las celdas solares de silicio monocristalino y policristalino tienen casi el mismo y más alto nivel de eficiencia con respecto a las de silicio amorfo. Una celda solar típica está compuesta de capas. Primero hay una capa de contacto posterior y, luego, dos capas de silicio. En la parte superior se encuentran los contactos de metal frontales con una capa de antireflexión, que da a la celda solar su típico color azul. Durante la última década, se ha estado desarrollando nuevos tipos de celdas solares de materiales diversos, entre las que encontramos, por ejemplo, a las celdas de película delgada y a las celdas de CIS (diseleniuro de indio de cobre) y CdTe (telururo de cadmio). Éstas están comenzado a ser comercializadas. </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  68. 68. Electricidad Solar Celdas solares <ul><li>Las celdas solares son fabricadas a base de materiales que convierten directamente la luz solar en electricidad. Hoy en día, la mayor parte de celdas solares utilizadas a nivel comercial son de silicio (símbolo químico: Si). El silicio es lo que se conoce como un semiconductor. Este elemento químico se encuentra en todo el mundo bajo la forma de arena, que es dióxido de silicio (SiO2), también llamado cuarcita. Otra aplicación del silicio semiconductor se encuentra en la industria de la microelectrónica, donde es empleado como material base para los chips. </li></ul><ul><li>Estructura de una celda solar Las celdas solares de silicio pueden ser de tipo monocristalinas , policristalinas o amorfas . La diferencia entre ellas radica en la forma como los átomos de silicio están dispuestos, es decir, en la estructura cristalina. Existe, además, una diferencia en la eficiencia. Por eficiencia se entiende el porcentaje de luz solar que es transformado en electricidad. Las celdas solares de silicio monocristalino y policristalino tienen casi el mismo y más alto nivel de eficiencia con respecto a las de silicio amorfo. Una celda solar típica está compuesta de capas. Primero hay una capa de contacto posterior y, luego, dos capas de silicio. En la parte superior se encuentran los contactos de metal frontales con una capa de antireflexión, que da a la celda solar su típico color azul. Durante la última década, se ha estado desarrollando nuevos tipos de celdas solares de materiales diversos, entre las que encontramos, por ejemplo, a las celdas de película delgada y a las celdas de CIS (diseleniuro de indio de cobre) y CdTe ( telururo de cadmio). Éstas están comenzado a ser comercializadas. </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  69. 69. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA Eficiencias de celda: Monocristalina: 12-15 % Policristalina: 11-14 % Amorfa: 6-7 % telururo de cadmio: 7-8 %
  70. 70. ENERGIA SOLAR <ul><li>Silício Monocristalino </li></ul><ul><li>A célula de silício monocristalino é historicamente as mais usadas e comercializada como conversor direto de energia solar em eletricidade e a tecnologia para sua fabricação é um processo básico muito bem constituído. </li></ul><ul><li>A fabricação da célula de silício começa com a extração do cristal de dióxido de silício. Este material é desoxidado em grandes fornos, purificado e solidificado. Este processo atinge um grau de pureza em 98 e 99% o que é razoavelmente eficiente sob o ponto de vista energético e custo. Este silício para funcionar como células fotovoltaicas necessida de outros dispositivos semicondutores e de um grau de pureza maior devendo chegar na faixa de 99,9999%. </li></ul><ul><li>Figura 4.3 - Célula de silício monocristalino </li></ul>Silício Policristalino   As células de silício policristalino são mais baratas que as de silício monocristalino por exigirem um processo de preparação das células menos rigoroso. A eficiência, no entanto, cai um pouco em comparação as células de silício monocristalino. O processo de pureza do silício utilizada na produção das células de silício policristalino é similar ao processo do Si monocristalino, o que permite obtenção de níveis de eficiência compatíveis. Basicamente, as técnicas de fabricação de células policristalinas são as mesmas na fabricação das células monocristalinas, porém com menores rigores de controle. Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  71. 71. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  72. 72. ESTRUCTURA DE UNA CELDA Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA 1. luz (fotones) 4. capa de desviación 2. contacto frontal 5. capa positiva 3. capa negativa 6. contacto posterior
  73. 73. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  74. 74. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  75. 75. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  76. 76. ENERGIA SOLAR <ul><li>Paneles solares Los paneles solares están compuestos por celdas solares. Dado que una sola celda solar no produce energía suficiente para la mayor parte de aplicaciones, se les agrupa en paneles solares, de modo que, en conjunto, generan una mayor cantidad de electricidad. Los paneles solares (también denominados módulos fotovoltaicos o FV) son fabricados en diversas formas y tamaños. Los más comunes son los de 50 Wp (Watt pico), que producen un máximo de 50 Watts de electricidad solar bajo condiciones de luz solar plena, y que están compuestos por celdas solares de silicio. Dichos paneles miden 0,5 m2 aproximadamente. Sin embargo, usted puede escoger entre una amplia variedad de paneles más grandes y más pequeños disponibles en el mercado. Los paneles solares pueden conectarse con el fin de generar una mayor cantidad de electricidad solar (dos paneles de 50 Wp conectados equivalen a un panel de 100 Wp). </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  77. 77. ENERGIA SOLAR <ul><li>Paneles solares montados sobre un techo inclinado La eficiencia de los paneles solares disponibles en el mercado fluctúa entre 5-15%. Esto significa que 5-15% de la energía de toda la luz solar que llega a la celda será, en efecto, transformada en electricidad. Los laboratorios de investigación en todo el mundo están desarrollando nuevos materiales con eficiencias mayores (hasta 30%). Los costos de producción son igualmente importantes. Algunas nuevas tecnologías (tales como las celdas de película delgada) permiten la producción a gran escala, lo que reduciría significativamente su costo. </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  78. 78. ENERGIA SOLAR <ul><li>Un panel solar genera electricidad incluso en ausencia de luz solar directa. Por ende, un sistema solar generará energía aun con cielo nublado (vea ¿Cómo opera el sistema?). Sin embargo, las condiciones óptimas de operación implican: la presencia de luz solar plena y un panel orientado lo mejor posible hacia el sol, con el fin de aprovechar al máximo la luz solar directa. En el Hemisferio Norte, el panel deberá orientarse hacia el sur y en el Hemisferio Sur, hacia el norte. Por lo tanto, en la práctica, los paneles solares deberán ser colocados en ángulo con el plano horizontal (inclinados). Cerca del ecuador, el panel solar deberá colocarse ligeramente inclinado (casi horizontal) para permitir que la lluvia limpie el polvo. Una pequeña desviación en la orientación no influye significativamente en la generación de electricidad, ya que durante el día el sol se translada en el cielo de este a oeste. Ejemplo Porcentajes de rendimiento anual de un sistema FV con una inclinación de panel de 45 grados, para diversas orientaciones - Holanda. </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  79. 79. ENERGIA SOLAR <ul><li>El rendimiento es máximo (100%) cuando los paneles tienen una inclinación de 36 grados y están orientados hacia el sur. Tal como puede observarse, las diferencias entre suroeste, sur y sureste son pequeñas. </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA O SO S SE E 78% 94% 97% 94% 78%
  80. 80. CIRCUITO PARA UN PANEL SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  81. 81. CIRCUITO PARA UN PANEL SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  82. 82. CIRCUITO DE VARIOS PANELES SOLARES Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  83. 83. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  84. 84. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  85. 85. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  86. 86. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  87. 87. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  88. 88. CENTRAL DE ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  89. 89. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  90. 90. CENTRAL DE ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  91. 91. SISTEMAS HIBRIDOS Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  92. 92. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  93. 93. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  94. 94. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  95. 95. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  96. 96. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  97. 97. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  98. 98. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  99. 99. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  100. 100. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  101. 101. ENERGIA SOLAR Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  102. 102. CONCLUSIONES ENERGÍA SOLAR <ul><li>ES LA ENERGÍA DEL FUTURO POR: </li></ul><ul><li>CERO EMISIONES Y CONTAMINACIÓN </li></ul><ul><li>ENERGÍA LIMPIA TODO EL AÑO </li></ul><ul><li>MÍNIMO MANTENIMIENTO </li></ul><ul><li>ALTA EFICIENCIA </li></ul><ul><li>UNA GRAN CANTIDAD DE APLICACIONES </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  103. 103. CONCLUSIONES ENERGÍA SOLAR <ul><li>UNA GRAN CANTIDAD DE POSIBILIDADES : </li></ul><ul><li>APLICACIÓN EN EQUIPOS EN LUGARES ALEJADOS DE LA RED ELÉCTRICA CONVENCIONAL </li></ul><ul><li>LA OPCION DE SER EL DUEÑO DE SU PROPIA ENERGÍA. </li></ul><ul><li>PARTICIPAR DEL COMPROMISO DE REDUCIR AL MÁXIMO LAS EMICIONES CUIDANDO EL AMBIENTE Y LA SALUD. </li></ul>Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA
  104. 104. ENERGÍA SOLAR ES LA ENERGÍA CON MAYOR POTENCIAL Y DESARROLLOS POSIBLES QUE NOS PERMITE HACERNOS PARTÍCIPES DEL DESARROLLO SOSTENIBLE LA ENERGÍA SOLAR UNA ENERGÍA CON FUTURO Elaborado por JAVIER ERNESTO CASTRILLON FORERO INGENIERO ELECTROMECANICO ESPECIALISTA EN SAC TECNOLOGO EN ELECTROMECANICA

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