Energia Solar

Índex

Introducció

Amb la realització d’aquest treball pretenem explicar i sensibilitzar a la gent amb l’ús de l’energia solar com a forma alternativa d’obtenir energia per a les nostres llars.

Mostrarem els diferents tipus d’energia solar que hi ha i com funciona cadascuna. També parlarem dels avantatges i inconvenients que aquestes comporten i valorarem si realment és important informar-ne a la gent. Aprofundirem amb les instal·lacions de cada sistema i mostrarem totes les utilitats que aquesta nova font d’energia pot proporcionar.

Ens hem decantat per aquest tema perquè creiem que es força important començar a estalviar recursos com el petroli que a part d’esgotar-se, també contaminen, i començar a utilitzar recursos naturals inesgotables.

S’ha de sensibilitzar a tots els usuaris perquè poc a poc es produeixi un canvi social, i es comencin a veure les fonts renovables com alternativa de futur.

Aplicacions

Habitualment s’associa l’energia solar només als habitatges però aquesta te infinites possibilitats d’ús.

Les principals aplicacions dels sistemes aïllats de la xarxa elèctrica són:

• Aplicacions Espacials: els satèl·lits i naus espacials han utilitzat sempre panells solars fotovoltaics per alimentar els seus equips electrònics.

• Telecomunicacions: existeixen multitud d'equips de telecomunicacions situats en zones de difícil accés, allunyats de la xarxa elèctrica, alimentats per energia solar fotovoltaica.

• Senyalització: la senyalització marítima terrestre és una de les grans aplicacions dels sistemes fotovoltaics.

• Bombejament d'aigua: en estar els pous allunyats de la xarxa elèctrica, el bombament amb energia fotovoltaica és una solució molt adequada. Aquestes instal·lacions s'adapten molt bé a les necessitats ja que en els mesos més assolellats, que és normalment quan més aigua es necessita, és quan més energia es produeix.
• Zones protegides: a paratges naturals on, per motius de protecció ambiental, es recomana no instal·lar xarxes elèctriques aèries o subterrànies.
• Electrificació d'habitatges aïllats: la distància del punt de consum a la xarxa elèctrica pot fer, en molts casos, més rendible aquesta aplicació degut no només al cost del instal·lar la línia elèctrica sinó també a la qualitat del subministrament elèctric en evitar talls d'electricitat, molt freqüents en llocs aïllats.
• Enllumenat de carrers i carreteres: la possibilitat d'utilitzar sistemes d'il·luminació autònoms de fàcil instal·lació i mínima mà d'obra fa que sigui una solució adequada en moltes ocasions.

• Sistemes centralitzats per a poblacions rurals aïllades: quan cal electrificar una petita població rural aïllada, la solució més idònia és instal·lar un sistema centralitzat que gestioni i distribueixi l'energia dels habitants de la petita població.
• Sector de gran consum: calculadores, rellotges, etc.

Les principals aplicacions dels sistemes connectats a la xarxa elèctrica són:

• Teulades d'habitatges: Són sistemes modulars de fàcil instal·lació on s'aprofita la superfície de teulada existent per a posar els mòduls fotovoltaics.

• Plantes de producció: existeixen alguns exemples de plantes de producció, encara que la majoria han estat projectes de demostració. Les plantes de producció d'electricitat són aplicacions de caràcter industrial que poden instal·lar-se en zones rurals no aprofitades per a altres usos o sobreposades en grans cobertes d'àrees urbanes (aparcaments, zones comercials, àrees esportives, etc.). Per augmentar la capacitat de producció d'una planta fotovoltaica de producció elèctrica fins en un 25% se solen utilitzar sistemes de seguiment del Sol.
• Integració en edificis: en aquesta aplicació és prioritari el nivell d'integració de l'element fotovoltaic en l'estructura de l'edifici. Per aconseguir dur a terme la integració fotovoltaica s'han de substituir elements arquitectònics convencionals per nous elements arquitectònics que inclouen l'element fotovoltaic, i que per tant són generadors d'energia.

Tipus d'energia solar

Solar fotovoltaica

Els panells fotovoltaics s'instal·len normalment a les teulades ja que requereixen estar en zones sense ombres i on incideixi directament el sol del migdia.

Els panells fotovoltaics estan formats bàsicament per:

• La part superior es un vidre transparent que permet el pas de la radiació i evita pèrdues de calor
• Interiorment, trobem cel·les fotovoltaiques que depenen en nombre del voltatge requerit. Converteixen l'energia solar en elèctrica i s’aproxima una producció d'entre 0,4V i 0,5V per cel·la.
• La llum és absorbida pels conductors provocant una diferència de potencial entre capes, que va del pol positiu al negatiu entre capes.

Instalació

Avantatges

• L'avantatge més important de l'energia solar fotovoltaica és que és una font d'energia renovable. El sol, que és recurs bàsic que es necessita, és una font d'energia neta e inesgotable.
• L'energia del sol és un recurs d'ús universal, per tant, és gratuït utilitzar aquesta energia. No obstant això, és important recordar que per realitzar la transformació d'energia solar en energia elèctrica es necessita d'un sistema fotovoltaic apropiat.
• Generar energia elèctrica sense que hi hagi un procés de combustió, des del punt de vista mediambiental, és un procediment molt favorable per ser net i no produir contaminació.
• Els sistemes fotovoltaics no produeixen cap so molest quan estan funcionant, ja que no tenen parts ni moviments mecànics, per tant, no ocasionen cap tipus de contaminació sonora.
• Quan es munta un sistema fotovoltaic, és molt probable que tingui una vida útil molt llarga. Com a mitjana, tenen una vida útil d'uns 20 anys. Això també ocasiona que el manteniment d'aquestes màquines sigui molt senzill i tingui un cost molt baix.

Inconvenients

• El handicap més important sobre l'energia solar fotovoltaica és la quantitat d'energia i potència que es pot obtenir en un sistema fotovoltaic, ja que aquestes estan limitades per la capacitat de generació i emmagatzematge dels equips instal·lats, especialment en els mòduls i la bateria.
• Tenim una limitació pressupostària pel que fa a la capacitat que es pot instal·lar. També tenim una limitació en quant a la superfície de les plaques, és a dir, en cas general, necessitarem molt d'espai per tal de subministrar energia en un habitatge.
• El temps d'instal·lació d'una planta elèctrica de combustible és inferior a la d'un sistema fotovoltaic.
• Els sistemes fotovoltaics no produeixen cap tipus de fum, però quan les bateries s'estan carregant s’allibera a l'atmosfera hidrogen (en quantitats moderades).
• Tot i que és una energia segura, el vessament d'àcid sulfúric de les bateries representa un perill per al terra i per al medi ambient.
• No generarem mai la mateixa quantitat d'energia, ja que aquesta depèn totalment de les condicions atmosfèriques.

Solar tèrmica

Fent servir uns col·lectors de llum que es col·loquen a les teulades, es pot escalfar aigua i poder escalfar les diferents habitacions. En l'Hemisferi Nord s'orienten cap al Sud mentre que en l'Hemisferi Sud, cap al Nord. Les diferents parts del col·lectors solar són:

• Placa d'absorció: Posseeix un tub per on passar el fluid portador de calor, ja sigui en estat líquid o gasós. Es calenta per l'acció del Sol.
• Coberta protectora: Té la funció de minimitzar les pèrdues de calor.
• Làmina reflectant: Per facilitar l'arribada dels raigs solar.
• Aïllant tèrmic: Reté la calor

El líquid calent flueix des del col·lector a través d'un circuit, i arriba a un intercanviador de calor, encarregat d'escalfar l'aigua que s'utilitzarà a la llar. Aquesta aigua surt de l'intercanviador a la temperatura ideal.

Finalment, una bomba porta el líquid fred fins al col·lector, per tal de poder repetir el cicle.

Com a curiositat, amb aquesta energia es pot escalfar el 90% de l'aigua que consumeix una família i hi ha un estalvi d'energia del 70%.

Instalació

La instal·lació està formada per:

• Acumulador: Tanc que emmagatzema l'aigua sanitària. Per sota, entra aigua freda que s'escalfa i surt per dalt.
• Intercanviador: És un dispositiu que s'encarrega de transferir calor d'un fluid a un altre. Pot estar dins o fora de l'acumulador.
• El fluid de dins de l'intercanviador està en continu moviment i es comunica amb el col·lector.

Avantatges

• Com l'energia fotovoltaica, és un recurs inesgotable (l’energia prové del sol) i és completament renovable, i no contamina al medi ambient.
• També s’estalvien costos en combustible i és més independent dels preus de l’energia, degut principalment a l’esgotament de les reserves de petroli i gas.
• Respecte a la fotovoltaica, permet un major estalvi tant en aigua com en electricitat.
• No disminueix ni utilitza la quantitat d’aire o del terra on es trobi disponible.
• Permet que zones rurals on no arriba l’electricitat en pugui tenir.
• Els sistemes d'energia solar poden ser dissenyats per ser flexibles i expansibles. Això vol dir que el primer projecte solar pot ser petit i es pot augmentar en el futur la capacitat del teu sistema per adaptar-lo a les teves necessitats. En començar amb un projecte relativament petit pots reduir la despesa inicial.

Desavantatges

• El nivell de radiació d’aquesta energia fluctua d’una zona a una altra, per tant, hi ha una gran diferència entre diferents estacions de l’any, fet que fa que no tenim una energia “constant”.
• Quan es vol utilitzar l’energia solar tèrmica per a molta gent, és necessari tenir moltes extensions de terreny, el que dificulta que s’esculli aquest tipus d’energia.
• Inicialment es necessita una gran inversió econòmica, ja que els costos de la instal·lació són molt elevats.
• Molts cops necessitem complementar aquest tipus de convertir energia amb un altre, ja que per exemple en una instal·lació d’aigua calenta i calefacció, es necessita una bomba per fer circular el fluid.

Conclusió

Per tal de concloure aquesta dissertació, volem fer referència als impactes que l'energia solar ha suposat per a l'ésser humà i al seu ecosistema. Cal pensar que al tractar-se d'una energia relativament nova, pot resultar desconeguda per part de la societat i és per això que des de les escoles o altres institucions se n'ha de fer ressò per tal de fer conèixer els seus avantatges i inconvenients, ja explicats anteriorment. Cal destacar que al llarg de la curta història d'aquesta energia ja hem experimentat els primers beneficis, reduint lleugerament les emissions de CO2 respecte el PIB en alguns països com ara Mèxic Per aquest motiu, pel que fa als impactes mediambientals de l'energia solar, així com de les energies renovables en general, és que té com a objectiu principal reduir les emissions de CO2 a l'atmosfera, i que acceleren l'efecte hivernacle. Aquesta fita, tot i que s'intenta aconseguir estar força lluny de ser assolida (i països gegants sense molt coneixement mediambiental com Rússia o la Xina no ajuden en aquest tema i el perill és molt elevat) està experimentant canvis mínims però potser insuficients. Això es demostra a partir de dades reals, que zones alimentades majoritàriament per energia solar gaudeixen d'un aire molt més net i una aigua menys àcida que el de qualsevol altre zona on l'energia prové de combustibles fòssils. Relacionat amb el fet anterior, destacar que aquesta energia evita en gran part l'explotació de recursos fòssils per a la seva obtenció i això permet un augment d'aquestes reserves, que avui dia comencen a resultar escasses i que acceleren l'emissió de gasos de l'efecte hivernacle considerablement. Pel que fa a l'impacte social, simplement indicar que l'aparició de les energies renovables ha provocat una sensibilització per part de la societat. És veritat que el cost de la instal·lació està provocant un ús poc generalitzat de l'energia solar, que potser es podria augmentar en cas que els governs subvencionessin la instal·lació de plaques solars, una situació que no es du a terme en el nostre país i que provoca un estancament, i més en època de crisi.

També és possible que el seu ús poc extens sigui degut també al car manteniment que una instal·lació necessita i a la falta d'estètica i de discreció que provoca en els exteriors de les cases. A més a més, és un tipus d'energia que només adopta sentit amb països de clima càlid, amb forces hores de sol, com ara Espanya o els EEUU, mentre que no tindria sentit a Suècia o al Regne Unit. Finalment, pel que fa als impactes econòmics que provoca l'energia solar és que la construcció de plantes de generació solar genera molts costos a curt termini, a part de la nombrosa mà d'obra que es necessita, però disminueixen quan s'ha finalitzat i no es necessiten molts llocs de treball. A més, el preu de les energies renovables no tenen un preu tan variable com el dels combustibles fòssils i per tant, permeten arribar a zones en vies de desenvolupament, on l'emmagatzemament i distribució de combustible fòssil no és possible. N'estem convençuts que l'energia solar generarà milers de llocs de treball en les pròximes dècades, degut al interès social que s'ha generat cap a les energies renovables, tot i els grans enemics que té en el camí (petrolíferes, alguns governs...), interessats en fer negoci amb gas i petroli. El sector va creixent mica en mica gràcies a la feina d'institucions encarregades d'informar sobre els beneficis que es poden obtenir, tot preservant el medi ambient. Només falta presentar projectes que permetin la creació d'energia solar sense necessitat de grans instal·lacions cares, que siguin assequible al ciutadà normal i corrent, que no pot fer una important inversió econòmica però que vol posar el seu gra de sorra en la preservació del nostre planeta.

Bibliografia

• EROSKI CONSUMER, (2015). Infografía: Energía solar | EROSKI CONSUMER. [online] Disponible a: http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2005/04/28/141558.php [Accés 26 Maig 2015].

• Eitb.eus, (2015). EITB. [online] Disponible a: http://www.eitb.eus/multimedia/infografias/energia_solar/es/Energia_solar_es.swf [Accés 26 Maig 2015].

• Es.wikipedia.org, (2015). Energía solar. [online] Disponible a: http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar [Accés 26 Maig 2015].

• UPC, (2015). [online] Disponible a:https://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/7538/3/Anexo%20II%20-%20La%20energ%C3%ADa%20solar%20fotovoltaica.pdf [Accés 27 Maig 2015].

• Junkers.es, (2015). Ventajas Energía Solar Térmica - Sistema CerapurSolar - Productos - Junkers. [online] Disponible a: http://www.junkers.es/usuario_final/productos/explicacion_teconologias/solar/solar [Accés 27 Maig 2015].

• Bioenergysolar.com, (2015). Ventajas solar térmica. [online] Disponible a: http://www.bioenergysolar.com/index.php/es/ventajassolartermica.html [Accés 27 Maig 2015].

• erenovable.com, (2015). Energía solar ventajas y desventajas - erenovable.com. [online] Disponible a: http://erenovable.com/energia-solarventajas-y-desventajas/ [Accés 27 Maig 2015].

• S.L., T. (2015). Energía Solar Térmica. Ventajas, Ahorro y Características. | Teinsa. [online] Teinsa.net. Disponible a: http://teinsa.net/energia-solartermica-ventajas-ahorro-y-caracteristicas [Accés 27 Maig 2015].

• Hormigasolar.com, (2015). Energía Solar Fotovoltaica Ventajas y Desventajas. [online] Disponible a: http://www.hormigasolar.com/energiasolar-fotovoltaica-ventajas-y-desventajas/ [Accés 27 Maig 2015].

---

CategoryTreballs