Energía Solar Térmica: Preguntas y Respuestas

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Questions and Answers

¿A quién se atribuye el primer aprovechamiento documentado de la energía solar térmica?

  • Isaac Newton
  • Arquímedes (correct)
  • Georges Buffon
  • Galeno

¿En qué año Arquímedes utilizó espejos solares según la leyenda?

  • 300 d.C.
  • 99 a.C.
  • 100 a.C.
  • 212 a.C. (correct)

¿Dónde se construyó una de las instalaciones más exitosas de energía solar térmica en el siglo XIX?

  • Desierto de Atacama (correct)
  • Desierto de Gobi
  • Desierto de Sahara
  • Desierto de Mojave

¿Qué tipo de temperatura se utiliza en la energía solar térmica de baja temperatura?

<p>Menor de 100 °C (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué sistema se basa en el efecto termosifón?

<p>Termosifón (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué elemento debe estar ubicado por encima del colector en un sistema de termosifón?

<p>Tanque de almacenamiento (B)</p> Signup and view all the answers

En un sistema de energía solar térmica con circulación forzada, ¿qué dispositivo mueve el fluido caloportador?

<p>Bomba de circulación (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué función tiene el intercambiador de calor en un sistema de circulación forzada?

<p>Transferir el calor del circuito (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de aislamiento es importante en instalaciones solares térmicas?

<p>Aislamiento térmico (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué elemento ayuda a mantener el funcionamiento adecuado de una instalación solar térmica?

<p>Válvulas y controladores (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué temperatura se considera en la categoría de altas temperaturas?

<p>Superior a 300 °C (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una de las aplicaciones principales de la energía solar térmica de baja temperatura?

<p>Calefacción de viviendas (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de dispositivos se utilizan para regular la temperatura en sistemas de circulación forzada?

<p>Sensores de temperatura (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede cuando el colector está más caliente que el acumulador en un sistema de control de temperatura?

<p>Se activa la bomba de circulación (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué fenómeno permite el funcionamiento del sistema de termosifón?

<p>Convección natural (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuántos m² de colectores solares tenía la instalación en el desierto de Atacama?

<p>5000 m² (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de energía solar térmica se utiliza principalmente en aplicaciones domésticas?

<p>Baja temperatura (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué elemento es fundamental en el colector solar?

<p>Material absorbente (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué instalación permite la elección del acumulador en diferentes ubicaciones?

<p>Energía solar térmica con circulación forzada (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué importante tendencia impulsa hoy la investigación sobre energía solar?

<p>Cambio climático (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de válvula se utiliza para prevenir sobrecalentamientos en sistemas solares térmicos?

<p>Válvula de sobrepresión (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué técnica utilizó Georges Buffon en su experimento en el siglo XVIII?

<p>Espejos solares para incendiar materiales (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la capacidad de producción de agua pura de la instalación en el desierto de Atacama?

<p>20 m³ (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se busca reducir con el aislamiento térmico en instalaciones solares?

<p>Pérdidas de calor (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué función cumple el tanque de almacenamiento en un sistema solar térmico?

<p>Almacena agua caliente (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes elementos no es parte de un sistema de circulación forzada?

<p>Termostato (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipología de la energía solar térmica requiere mayores concentraciones de radiación solar?

<p>Ultra alta temperatura (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de energía solar se basa principalmente en aires y aguas calientes en su funcionamiento?

<p>Solar térmica de baja temperatura (B)</p> Signup and view all the answers

En los sistemas de control de temperatura, ¿qué ocurriría si el colector está frío?

<p>No se activa la bomba de circulación (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué parte de la instalación solar térmica se ajusta para obtener un rendimiento óptimo?

<p>Todos los anteriores (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes elementos es considerado el corazón de una instalación de termosifón?

<p>Colector solar (B)</p> Signup and view all the answers

En un sistema de termosifón, ¿por qué es importante la ubicación del acumulador?

<p>Ubicación alta permite la circulación natural del agua caliente. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal del colector solar en una instalación de energía solar térmica?

<p>Calentar el fluido mediante radiación solar (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de las válvulas y controladores en un sistema solar térmico?

<p>Regular el flujo de agua caliente y controlar la temperatura. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué característica del colector solar es fundamental para su rendimiento?

<p>Su orientación e inclinación adecuada. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué elemento no se incluye en un sistema de energía solar térmica con circulación forzada?

<p>Batería de almacenamiento de energía (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo ayuda un sistema de control de temperatura en una instalación solar térmica?

<p>Evita el sobrecalentamiento y regula la temperatura (A)</p> Signup and view all the answers

En comparación con el sistema de termosifón, ¿cuál es una característica distintiva del sistema de circulación forzada?

<p>Utiliza una bomba para mover el agua caliente. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué material se utiliza para minimizar las pérdidas de calor en una instalación solar térmica?

<p>Aislamiento térmico (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes componentes regula el flujo del fluido en una instalación solar térmica?

<p>Válvulas y controladores (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué material se utiliza en el aislamiento térmico de una instalación solar térmica?

<p>Materiales que minimizan las pérdidas de calor (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué elemento adicional puede mejorar el funcionamiento de una instalación solar térmica?

<p>Manómetros (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el propósito de la estructura de soporte en una instalación solar térmica?

<p>Sostener el colector solar y permitir su correcta inclinación. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función del intercambiador de calor en un sistema de energía solar térmica?

<p>Transfiera el calor del circuito de colectores a agua o calefacción (D)</p> Signup and view all the answers

¿En qué situación se activan las bombas de circulación en un sistema de control de temperatura?

<p>Cuando los colectores están más calientes que el acumulador (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes no es un accesorio común en una instalación de energía solar térmica?

<p>Paneles fotovoltaicos (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de energía solar térmica se utiliza principalmente para calentar agua y aire mediante placas solares o paneles planos?

<p>Bajas temperaturas (B)</p> Signup and view all the answers

¿En qué rango de temperatura se trabaja en la energía solar térmica de medias temperaturas?

<p>Entre 100 y 300 ºC (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué técnica se empleó en la instalación del desierto de Atacama en el siglo XIX para desalar agua?

<p>Concentración de radiación solar (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal diferencia entre la energía solar térmica de altas y bajas temperaturas?

<p>La temperatura alcanzada (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué factor ha impulsado la investigación sobre energía solar en la actualidad?

<p>La crisis energética y la necesidad de fuentes alternativas (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué aspecto fue crucial para lograr la fusión de metales en el experimento de Georges Buffon en el siglo XVIII?

<p>La concentración de la radiación solar (A)</p> Signup and view all the answers

En la energía solar térmica de bajas temperaturas, ¿qué se utiliza para calentar el agua o el aire?

<p>Paneles planos (A), Placas solares (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué elemento es fundamental para concentrar la radiación solar en los sistemas de energía solar térmica de medias y altas temperaturas?

<p>Espejos (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Primer uso documentado de la energía solar térmica

Arquímedes, un matemático griego, se le atribuye el primer uso documentado de la energía solar térmica para encender fuego.

Año en que Arquímedes uso espejos solares

Según la leyenda, Arquímedes utilizó espejos solares para incendiar los barcos romanos en el año 212 a.C.

Ubicación de la instalación solar térmica del siglo XIX

Una de las instalaciones más exitosas de energía solar térmica en el siglo XIX se construyó en el desierto de Atacama, en Chile.

Temperatura de la energía solar térmica de baja temperatura

La energía solar térmica de baja temperatura utiliza temperaturas menores a 100 °C.

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Sistema basado en el efecto termosifón

El termosifón es un sistema de energía solar térmica que funciona por convección natural, sin necesidad de bombas.

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Ubicación del tanque de almacenamiento en un termosifón

En un sistema de termosifón, el tanque de almacenamiento debe estar ubicado por encima del colector solar.

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Elemento que mueve el fluido en un sistema de circulación forzada

En la energía solar térmica con circulación forzada, una bomba de circulación mueve el fluido caloportador.

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Función del intercambiador de calor

El intercambiador de calor en un sistema de circulación forzada transfiere el calor del circuito al agua que se va a calentar.

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Tipo de aislamiento importante en las instalaciones solares

El aislamiento térmico es crucial en las instalaciones solares térmicas para evitar pérdidas de calor.

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Elemento que mantiene el funcionamiento de la instalación solar

Las válvulas y controladores ayudan a regular el flujo de agua y mantener el funcionamiento adecuado de la instalación solar térmica.

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Temperatura de la energía solar térmica de altas temperaturas

Las altas temperaturas en la energía solar térmica se consideran superiores a 300 °C.

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Aplicación principal de la energía solar térmica de baja temperatura

La energía solar térmica de baja temperatura tiene aplicaciones principales en la calefacción de viviendas.

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Dispositivos para regular la temperatura

Se utilizan sensores de temperatura para regular la temperatura en los sistemas de circulación forzada de energía solar térmica.

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¿Qué sucede cuando el colector está más caliente?

Cuando el colector está más caliente que el acumulador en un sistema de control de temperatura, se activa la bomba de circulación.

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Fenómeno en el que se basa el termosifón

La convección natural, el movimiento de fluidos debido al calor, es el fenómeno que hace que funcione el sistema de termosifón.

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Tamaño de la instalación en el desierto de Atacama

La instalación en el desierto de Atacama tenía 5000 m² de colectores solares para producir agua caliente.

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Tipo de energía solar térmica para uso doméstico

La energía solar térmica de baja temperatura se utiliza principalmente en aplicaciones domésticas, como calentar agua para el hogar.

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Elemento fundamental del colector solar

Un material absorbente es fundamental en el colector solar, para capturar la energía del sol.

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Sistema que permite la elección del acumulador

La energía solar térmica con circulación forzada permite elegir la ubicación del acumulador de agua caliente, no tiene que estar conectado al colector.

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Tendencia que impulsa la investigación en energía solar

La crisis energética es una de las tendencias que impulsa la investigación en energía solar.

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Válvula para prevenir sobrecalentamiento

Una válvula de sobrepresión se usa para evitar sobrecalentamientos en los sistemas solares térmicos.

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Técnica utilizada por Georges Buffon

Georges Buffon utilizó espejos solares para incendiar materiales en un experimento del siglo XVIII.

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Capacidad de producción de agua pura

La instalación solar térmica en el desierto de Atacama puede producir 20 m³ de agua pura por día.

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Objetivo del aislamiento térmico

El aislamiento térmico en las instalaciones solares térmicas sirve para reducir la pérdida de calor.

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Función del tanque de almacenamiento

El tanque de almacenamiento en un sistema solar térmico almacena el agua caliente que se produce.

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Elemento que no es parte de un sistema de circulación forzada

El termostato no es parte de un sistema de circulación forzada; este sistema utiliza una bomba de circulación, un intercambiador de calor y un tanque de almacenamiento.

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Tipo de energía solar térmica que necesita más radiación solar

La energía solar térmica de alta temperatura requiere mayores concentraciones de radiación solar para lograr temperaturas elevadas.

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Tipo de energía solar basada en aires y aguas calientes

La energía solar térmica de baja temperatura se basa principalmente en aires y aguas calientes.

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¿Qué sucede cuando el colector está frío?

En los sistemas de control de temperatura, la bomba de circulación no se activa si el colector solar está frío.

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Partes de la instalación que se ajustan para un rendimiento óptimo

Todos los componentes de una instalación solar térmica, desde la estructura de soporte hasta las válvulas y conductos, se ajustan para obtener un rendimiento óptimo.

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Energía solar térmica con circulación forzada

Este sistema utiliza una bomba para mover el agua caliente hacia un acumulador, que puede estar ubicado en cualquier lugar de la instalación.

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Termosifón

Este sistema calienta un fluido caloportador en el panel solar. El acumulador se coloca en la parte más alta de la instalación, esto permite que el agua caliente, al ser menos densa, suba y se almacene allí.

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Colector solar

Dispositivo que absorbe la radiación solar y la convierte en calor, calentando el fluido del circuito. Debe estar correctamente orientado e inclinado para un buen rendimiento.

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Tanque de almacenamiento o acumulador

Recipiente que almacena el agua caliente generada en el colector. Debe estar ubicado por encima del colector para permitir la circulación del agua caliente por el efecto termosifón.

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Aislamiento térmico

Material que recubre el colector y el tanque de almacenamiento para minimizar las pérdidas de calor.

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Sistema de tuberías

Conjunto de tubos que transportan el agua caliente desde el colector hasta el acumulador y los puntos de consumo.

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Estructura de soporte

Marco que sostiene el colector solar, permitiendo la orientación e inclinación adecuadas.

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Válvulas y controladores

Dispositivos que regulan el flujo de agua caliente y controlan la temperatura del sistema.

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Energía solar térmica

La energía térmica solar aprovecha la energía del sol para generar calor, convirtiéndola en una fuente de energía renovable.

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Categorías de la energía solar térmica

Las aplicaciones de la energía solar térmica se clasifican en tres categorías: bajas, medias y altas temperaturas.

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Energía solar térmica de bajas temperaturas

La energía solar térmica de bajas temperaturas se utiliza para calentar agua o aire mediante placas solares o paneles planos. La temperatura no excede los 100 *C.

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Energía solar térmica de medias temperaturas

En la energía solar térmica de medias temperaturas, se utilizan espejos para concentrar la luz solar y alcanzar temperaturas entre 100 y 300 *C.

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Energía solar térmica de altas temperaturas

La energía solar térmica de altas temperaturas requiere una mayor concentración de luz solar para alcanzar temperaturas superiores a 300 *C. Se utilizan espejos más sofisticados.

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El origen de la energía solar térmica

Arquímedes, un matemático griego, fue el primero en documentar el uso de espejos solares para incendiar la flota romana. Este evento se convirtió en leyenda.

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El auge de la energía solar térmica

El siglo XIX vio el desarrollo de instalaciones solares más avanzadas, como la construida en el desierto de Atacama, Chile, para desalar agua.

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El futuro de la energía solar térmica

La investigación actual en energía solar térmica se enfoca en desarrollar nuevas tecnologías para aprovechar al máximo la energía del sol.

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Bomba de circulación forzada

Bomba que mueve el fluido caliente a través del colector y el intercambiador de calor.

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Intercambiador de calor

Dispositivo que transfiere la energía térmica del fluido caliente al sistema de calefacción o agua.

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Tanque de almacenamiento

Recipiente que almacena el agua caliente generada por el sistema.

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Study Notes

Energía Solar Térmica: Preguntas y Respuestas

  • Primer aprovechamiento documentado: Arquímedes, en el año 212 a.C.
  • Instalaciones exitosas (siglo XIX): Desierto de Atacama, con 5000 m² de colectores solares.
  • Baja temperatura: Temperatura menor a 100°C.
  • Sistema termosifón: Se basa en el efecto termosifón, elevando el agua caliente por ser menos densa. Necesita que el acumulador este por encima del colector.
  • Elemento superior en termosifón: El acumulador (tanque de almacenamiento).
  • Intercambiador de calor: Transferencia de calor en sistemas forzados, conectando los circuitos del colector y el sistema de consumo.
  • Aislamiento importante: Térmico.
  • Aplicación principal (baja temperatura): Calefacción de viviendas.
  • Temperatura alta: Superior a 300°C. Requiere una mayor concentración de la radiación solar.
  • Dispositivos de regulación en sistemas forzados: Sensores de temperatura .
  • Otros elementos en sistemas forzados: bombas de circulación, válvulas y controladores.

Colector Solar y Sistemas Forzados

  • Dispositivo que mueve fluido caloportador (sistemas forzados): Bomba de circulación.
  • Función intercambiador de calor (sistemas forzados): Transfiere calor del circuito del colector al circuito de consumo.
  • Aislamiento importante: Térmico.
  • Elemento fundamental en el colector: Material absorbente, para captar la energía solar.
  • Sistema para ubicar acumulador en diferentes lugares: Energía solar térmica con circulación forzada, no necesita estar por encima del colector.
  • Tendencias en investigación solar: Cambio climático y desarrollo de nuevos materiales, con mejoras en la eficiencia energética.
  • Válvula para evitar sobrecalentamientos: Válvula de sobrepresión.
  • Otros elementos en sistemas forzados: Tuberías para el transporte de fluidos, accesorios (purgadores, manómetros, termometros) y estructuras de soporte para el colector.

Otros Sistemas Solares

  • Aplicaciones domésticas (energía solar térmica): Baja temperatura.
  • Tipos de energía solar con mayor concentración requerida: Alta temperatura.
  • Sistema de funcionamiento basado en agua y aire calientes: Solar térmica de baja temperatura.
  • Sistemas de control de temperatura cuando el colector está frío: Bomba de circulación no se activa para evitar la pérdida de calor.

Capacidad de Producción

  • Capacidad de producción de agua pura (Atacama): 20 m³.

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