Uso directo de la energía solar
Este artículo trata de la luz y el calor radiante del Sol que se aprovecha mediante diversas tecnologías. Para más detalles sobre la generación de electricidad a partir de la energía solar, véase Energía solar. Para la revista académica, véase Energía solar (revista).
La energía solar es la luz y el calor radiante del Sol que se aprovecha mediante una serie de tecnologías como la energía solar para generar electricidad, la energía térmica solar (incluido el calentamiento del agua con energía solar) y la arquitectura solar[1][2].
Es una fuente esencial de energía renovable, y sus tecnologías se caracterizan a grandes rasgos como solar pasiva o solar activa en función de cómo capturan y distribuyen la energía solar o la convierten en energía solar. Las técnicas solares activas incluyen el uso de sistemas fotovoltaicos, la energía solar concentrada y el calentamiento solar del agua para aprovechar la energía. Las técnicas solares pasivas incluyen la orientación de un edificio hacia el Sol, la selección de materiales con masa térmica favorable o propiedades de dispersión de la luz, y el diseño de espacios que hagan circular el aire de forma natural.
¿Cuál de las siguientes no es una forma indirecta de energía solar
Los sistemas de calentamiento solar de agua hacen circular agua potable a través del colector térmico que finalmente fluye directamente a la aplicación deseada (el grifo, la ducha, etc.). Los sistemas de calentamiento solar de agua indirectos hacen circular un fluido -normalmente una mezcla de agua y glicol- en un circuito entre el colector térmico del tejado y un intercambiador de calor que calienta realmente el agua potable.
Tradicionalmente, los sistemas indirectos tienen más éxito en todo el país que los directos debido a su resistencia al frío. Los sistemas indirectos hacen circular el calor recogido hacia un depósito de almacenamiento situado en un sótano o en una zona de servicios. En invierno, el riesgo de pérdida de calor es mucho menor que el de una opción de almacenamiento en el exterior. Además, en un sistema indirecto, toda el agua que circula hacia el exterior está provista de anticongelante para evitar costosos daños en el sistema.
Sin embargo, sin esa ventaja climática en invierno, sería irracional elegir un sistema indirecto en lugar de un sistema directo. Los sistemas indirectos requieren una bomba adicional para hacer circular el fluido a través del sistema de circuito cerrado. Estas bombas tendrán que ser mantenidas regularmente y sustituidas al menos una vez durante la vida útil de los colectores. La bomba también requiere electricidad adicional para su funcionamiento. La mezcla de agua y glicol que suele llenar los sistemas de circuito cerrado en circulación debe sustituirse cada pocos años, lo que añade un gasto regular al funcionamiento de un sistema indirecto y aumenta la contaminación de un producto que, por lo demás, es ecológico.
¿Cuáles son las ventajas y desventajas del sistema de calentamiento solar de agua indirecto?
La energía del sol está disponible en la tierra en varias formas. Algunas formas pueden ser directas y hemos desarrollado tecnologías para aprovechar las formas directas, como la energía de los fotones y la energía térmica/de radiación, pero la energía existe en varias formas y cambia de una forma a otra. Conozcamos Hay dos formas de aprovechamiento de la energía solar.
El viento se origina debido al calentamiento desigual de la superficie terrestre por el sol. El calor debido al sol genera presión atmosférica. Esta presión atmosférica da lugar al soplado del viento por el proceso de difusión. La zona cercana al ecuador se calienta más que la zona cercana a los polos. El aire caliente asciende y la presión de la zona cercana al ecuador se reduce en comparación con la presión de los polos. Ahora, debido a esta diferencia de presión, los vientos fríos soplan desde los polos hacia el ecuador. Al mismo tiempo, el aire caliente que subió debido al calentamiento migra hacia los polos y se enfría allí. Este ciclo continúa.
La biomasa es la materia orgánica que producen las plantas y los animales. ¿Pero qué relación tiene con el sol? Averigüémoslo. Las plantas que producen esta biomasa utilizan la energía solar para sintetizar su propio alimento con la ayuda de la fotosíntesis y los animales se alimentan de las plantas para vivir. También en esta situación, la energía solar es indirecta, pero es la principal fuente de energía. El vapor producido por la combustión de la biomasa puede utilizarse para hacer girar la turbina y generar electricidad.
Energía geotérmica
Las tecnologías de energía solar y las centrales eléctricas no producen contaminación atmosférica ni gases de efecto invernadero durante su funcionamiento. El uso de la energía solar puede tener un efecto positivo e indirecto en el medio ambiente cuando la energía solar sustituye o reduce el uso de otras fuentes de energía que tienen mayores efectos en el medio ambiente. Sin embargo, existen problemas medioambientales relacionados con la producción y el uso de las tecnologías de energía solar.
Las tecnologías de energía solar requieren el uso de materiales, como los metales y el vidrio, cuya fabricación requiere mucha energía. Los problemas medioambientales relacionados con la producción de estos materiales podrían asociarse a los sistemas de energía solar al realizar el ciclo de vida o el llamado análisis medioambiental de la cuna a la tumba. Los estudios realizados por varias organizaciones e investigadores han llegado a la conclusión de que los sistemas fotovoltaicos pueden producir la cantidad de energía equivalente a la que se utilizó para su fabricación en un plazo de 1 a 4 años. La mayoría de los sistemas fotovoltaicos tienen una vida útil de hasta 30 años o más.
Para fabricar células y paneles fotovoltaicos se utilizan productos químicos peligrosos que deben manipularse con cuidado para evitar su liberación al medio ambiente. Algunos tipos de tecnologías de células fotovoltaicas utilizan metales pesados, y estos tipos de células y paneles fotovoltaicos pueden requerir una manipulación especial cuando llegan al final de su vida útil. Algunos sistemas solares térmicos utilizan fluidos potencialmente peligrosos para transferir el calor, y las fugas de estos materiales podrían ser perjudiciales para el medio ambiente. Las leyes medioambientales de Estados Unidos regulan el uso y la eliminación de materiales peligrosos. El Departamento de Energía de EE.UU. está apoyando varios esfuerzos para abordar los problemas de fin de vida relacionados con las tecnologías de energía solar, incluyendo la recuperación y el reciclaje de los materiales utilizados para fabricar células y paneles fotovoltaicos. Varios estados han promulgado leyes que fomentan el reciclaje de los paneles fotovoltaicos.