Resumen Tema 2: Fuentes Energéticas Solar y Eólica

LAS FUENTES ENERGETICAS SOLAR Y EOLOICA ======================================= ENERGIA EÓLICA -------------- La energía eólica se genera aprovechando el viento, que se define como aire en movimiento, generalmente en dirección horizontal. Este fenómeno se produce debido al calentamiento desigual d...

LAS FUENTES ENERGETICAS SOLAR Y EOLOICA ======================================= ENERGIA EÓLICA -------------- La energía eólica se genera aprovechando el viento, que se define como aire en movimiento, generalmente en dirección horizontal. Este fenómeno se produce debido al calentamiento desigual del aire en diferentes zonas, como entre el mar y la tierra, donde el aire caliente asciende y es reemplazado por aire más frío. Este proceso también ocurre en las montañas, donde el aire caliente sube durante el día y el aire frío desciende por la noche. Además, los vientos planetarios se originan por el calentamiento diferencial entre el Ecuador y los polos. El viento, como resultado de la energía solar, es una fuerza significativa en la naturaleza, afectando el clima, la humedad y la precipitación. Su dirección e intensidad son variables y dependen de las características del terreno, lo que influye en su velocidad y, por ende, en su potencial energético PRIMERAS APLICACIONES DE ENERGIA EOLICA --------------------------------------- Las primeras aplicaciones de la energía eólica se remontan a siglos atrás, comenzando con el uso del viento en embarcaciones en el Nilo. Los molinos de viento, que surgieron alrededor del siglo X, se utilizaban para moler grano y bombear agua, con registros de su existencia en Persia desde el siglo VII. En 1891, Dinamarca construyó la primera central eléctrica eólica, aunque esta tecnología no se popularizó hasta después de la Segunda Guerra Mundial. Durante el siglo XIX, la energía eólica para la generación de electricidad creció rápidamente, pero su uso disminuyó debido a la competencia con las centrales térmicas. Sin embargo, a partir de 1970, el uso de aerogeneradores resurgió, impulsado por la crisis energética y la necesidad de alternativas a los combustibles fósiles. Actualmente, países como EE. UU., Inglaterra, Francia, Canadá y Alemania lideran en el uso de energía eólica, mientras que España busca aprovechar su potencial eólico en regiones como el Estrecho de Gibraltar y Canarias \[T5\]. PARQQUES EÓLICOS ---------------- Los parques eólicos están compuestos por un conjunto de aerogeneradores que convierten la energía del viento en electricidad. Pueden ubicarse tanto en tierra como en el mar, y el número de aerogeneradores varía según la superficie disponible y las características del viento en la zona. Antes de la instalación, se realizan estudios exhaustivos sobre el viento, que incluyen mediciones de velocidad y dirección, generalmente durante más de un año. Para calcular la potencia que puede generar el viento, se utiliza la fórmula: P = 0.37 kg/m³ \* A \* V³, donde P es la potencia máxima en vatios, A es el área perpendicular a la dirección del viento y V es la velocidad del viento ENERGÍA SOLAR ------------- La energía solar es fundamental para la vida en la Tierra, ya que todos los sistemas vivos dependen del sol. Este astro es un enorme globo de gases incandescentes con un diámetro de 1,4 millones de kilómetros, lo que equivale a 1,3 millones de veces el volumen de la Tierra. En su interior, se lleva a cabo un proceso de fusión nuclear donde los átomos de hidrógeno se convierten en helio, liberando una potencia energética de 3,6 x 10²³ KW por segundo, equivalente a 36 millones de centrales térmicas de 1000 MW. La fusión nuclear ocurre en el centro del sol, donde las temperaturas alcanzan varios millones de grados, mientras que la superficie se mantiene a aproximadamente 6000 ºC. Se estima que el sol ha estado calentando la Tierra durante unos 6000 millones de años y tiene suficiente masa para continuar haciéndolo por al menos otros 8000 millones de años, asegurando así una fuente de energía a largo plazo LA RADIACIÓN SOLAR ------------------ La radiación solar se define como la emisión de energía del sol en forma de ondas electromagnéticas o partículas. La constante solar, que representa la radiación que alcanza la capa más externa de la atmósfera terrestre, se estima en 1353 W/m². Sin embargo, debido a la atmósfera, solo llega a la superficie terrestre un 70% de esta radiación en un día claro, y su grado de transparencia varía según la humedad. La radiación solar no se distribuye uniformemente en la Tierra; las zonas cercanas al Ecuador reciben más radiación de manera vertical, mientras que las áreas polares reciben rayos en dirección oblicua, lo que resulta en temperaturas más bajas. La radiación solar se clasifica en dos tipos: radiación directa, que atraviesa la atmósfera sin cambios y produce sombras, y radiación difusa, que es absorbida y dispersada por las moléculas de aire y polvo atmosférico Andalucía, especialmente la provincia de Cádiz, es un lugar destacado en España para aprovechar tanto la energía solar como la eólica. ORIENTACIÓN DE LOS CAPTADORES SOLARES ------------------------------------- La orientación de los captadores solares es crucial para maximizar su rendimiento y aprovechar al máximo la energía solar. En el hemisferio Norte, los colectores planos deben orientarse hacia el sur. La inclinación de los captadores varía según la latitud y el uso previsto: para captar más energía en invierno, se debe inclinar 10º más que la latitud; para el verano, se inclina aproximadamente 10º menos. Si el uso es constante durante todo el año, se debe ajustar la inclinación a la latitud del lugar. Este enfoque asegura que la radiación solar incida de manera más perpendicular sobre los captadores, optimizando así su rendimiento. Además, en instalaciones de gran escala, es común utilizar sistemas de inclinación automatizados que permiten a los captadores seguir el movimiento del sol, garantizando una captación máxima de energía