ENERGIA SOLAR TERMICA

Romero Centurion

3 Jun 202012:23

Summary

TLDREste video trata sobre la energía solar térmica, un tipo de energía renovable que transforma la energía del sol en calor. Se explican los diferentes métodos de captación, como la captación pasiva, que no requiere elementos mecánicos, y la captación activa. También se abordan las tecnologías de alta, media y baja temperatura, utilizadas para generar energía térmica y eléctrica, y cómo varían en función de la temperatura y el tipo de instalación, desde colectores hasta sistemas de generación más avanzados como los helióstatos y los discos parabólicos.

Takeaways

☀️ La energía solar térmica transforma la energía del sol en energía térmica, siendo una opción renovable y sostenible.
🏡 Puede aplicarse tanto en viviendas pequeñas como en grandes centrales eléctricas.
🌞 Existen dos tipos principales de captación térmica: pasiva y activa, que aprovechan la arquitectura y la radiación solar de manera eficiente.
📅 La captación pasiva depende de las estaciones del año para optimizar el aprovechamiento del sol, especialmente en invierno cuando se necesita más calefacción.
🔥 Las conversiones térmicas se clasifican en tres categorías: alta, media y baja temperatura, cada una con diferentes aplicaciones.
🏭 La energía de alta temperatura se utiliza en centrales termosolares que generan electricidad a temperaturas superiores a 500 grados Celsius.
💡 Los helióstatos y las torres receptores son componentes clave para concentrar la energía solar en sistemas de alta temperatura.
🔧 Los discos parabólicos son otro método de alta eficiencia para concentrar la energía solar y generar electricidad mediante motores Stirling.
🌡️ Las conversiones de media temperatura (100-300 grados Celsius) son útiles para procesos industriales, desalinización de agua y generación eléctrica a pequeña escala.
🔄 Los sistemas de captación solar suelen incluir movimientos automáticos para seguir la trayectoria del sol y maximizar la eficiencia energética.

Q & A

¿Qué es la energía solar térmica?
-La energía solar térmica es un tipo de energía que transforma la energía del sol en energía térmica. Es una forma de energía renovable, sostenible y respetuosa con el medio ambiente.
¿Dónde se puede aplicar la energía solar térmica?
-La energía solar térmica puede aplicarse en viviendas, desde instalaciones pequeñas hasta grandes centrales eléctricas.
¿Cuáles son los dos tipos de captación térmica mencionados en el guion?
-Los dos tipos de captación térmica mencionados son la captación pasiva y la captación activa.
¿Qué es la captación pasiva?
-La captación pasiva es un tipo de energía solar que no requiere elementos mecánicos para captar la energía del sol, sino que utiliza elementos arquitectónicos que permiten captar y almacenar la energía de forma natural.
¿Cómo afecta la estación del año a la captación pasiva de energía solar?
-En verano, la instalación solar absorbe menos energía porque el sol no incide directamente. En invierno, el sol incide más directamente, lo que mejora la captación y es útil para generar más energía térmica necesaria para calefacción.
¿Cuáles son los tres tipos de conversiones térmicas según la temperatura?
-Los tres tipos de conversiones térmicas son: alta temperatura, media temperatura y baja temperatura.
¿Qué es una central termosolar de alta temperatura?
-Es una instalación que utiliza energía solar térmica a temperaturas superiores a los 500 grados Celsius para generar electricidad. Incluye campos de helióstatos que reflejan la radiación solar hacia una torre central donde se produce la conversión térmica.
¿Qué son los discos parabólicos en la captación solar de alta temperatura?
-Los discos parabólicos son conjuntos de reflectores en forma de parábola que concentran la radiación solar en un punto central, donde un receptor convierte la energía térmica en electricidad o trabajo mecánico.
¿Para qué se utiliza la energía solar térmica de media temperatura?
-La energía solar térmica de media temperatura se utiliza para la producción de vapor de agua en procesos industriales, generación de energía eléctrica a pequeña escala, desalinización de agua de mar y refrigeración.
¿Cómo funcionan los colectores solares parabólicos en la captación de media temperatura?
-Los colectores solares parabólicos concentran la radiación solar en un punto de línea, donde un fluido térmico se calienta. Este fluido transfiere el calor a una caldera donde se genera vapor que impulsa una turbina conectada a un generador eléctrico.

Outlines

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🌞 Introducción a la Energía Solar Térmica

El primer párrafo presenta la energía solar térmica como una forma de energía renovable que convierte la energía del sol en energía térmica. Se destaca su aplicabilidad tanto en instalaciones pequeñas, como en viviendas, como en grandes centrales eléctricas. También se introducen los conceptos de captación térmica pasiva y activa, la arquitectura solar y la captación en diferentes rangos de temperatura (baja, media y alta). Se menciona brevemente la captación fotónica, como la fotovoltaica y la fotoquímica, para introducir la variedad de aplicaciones de la energía solar.

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💡 Tipos de Captación de Energía Solar

El segundo párrafo profundiza en los tres tipos de conversiones térmicas de la energía solar: alta, media y baja temperatura. Se explica el funcionamiento de las centrales termosolares de alta temperatura, donde la energía solar se concentra para generar temperaturas superiores a 500 °C. Se describe cómo los helióstatos reflejan la radiación solar hacia una torre central, generando calor que se convierte en electricidad a través de turbinas. También se mencionan los discos parabólicos, que captan la energía solar en un receptor central, y el uso del motor Stirling como una forma eficiente de generación eléctrica.

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🔥 Centrales de Alta Temperatura y Funcionamiento del Motor Stirling

En este párrafo se amplía la explicación sobre el uso de discos parabólicos y el motor Stirling en la generación de energía. Se destacan las características de estos sistemas, como su alta eficiencia y la conversión directa de calor en electricidad. Se menciona que, aunque son tecnologías costosas, permiten concentrar la energía en un punto focal para producir energía eléctrica sin necesidad de fluidos térmicos ni sistemas de control complejos. Se subraya que el motor Stirling tiene un rendimiento teórico alto, similar al de los motores de explosión tradicionales, y se describen sus componentes y funcionamiento básico.

🔄 Energía Solar de Media Temperatura y Procesos Industriales

El último párrafo explora las aplicaciones de la energía solar de media temperatura, que trabaja en un rango de 100 a 300 °C. Se detalla cómo se utiliza esta energía para producir vapor de agua en procesos industriales, generar electricidad a pequeña escala o desalinizar agua de mar. El texto explica la configuración de un sistema típico de media temperatura, con colectores solares, intercambiadores de calor y turbinas que convierten el calor en energía mecánica. También se menciona que los sistemas de media temperatura siguen la trayectoria del sol a lo largo del día, maximizando la captación de energía solar.

Mindmap

Keywords

💡Energía solar térmica

Es un tipo de energía renovable que transforma la energía del sol en energía térmica. Esta forma de energía es sostenible y respetuosa con el medio ambiente, ya que no genera contaminantes. En el video, se menciona su aplicación en viviendas y grandes centrales eléctricas para la generación de energía térmica destinada a la calefacción o la producción de electricidad.

💡Captación pasiva

Es un sistema de recolección de energía solar que no requiere el uso de mecanismos mecánicos, sino que utiliza elementos arquitectónicos para captar y almacenar la energía del sol. El video ilustra cómo, dependiendo de la estación del año, el diseño de techos y paredes puede optimizar la captación de energía solar, especialmente útil en invierno para calefacción.

💡Captación activa

Se refiere a la recolección de energía solar mediante sistemas mecánicos o eléctricos que ayudan a captar y distribuir la energía. A diferencia de la captación pasiva, la activa emplea dispositivos como bombas o ventiladores para mover el calor a través de un sistema, lo que permite un mayor control y eficiencia en la gestión de la energía térmica.

💡Alta temperatura

Es una categoría de conversión de energía solar térmica que opera a temperaturas superiores a los 500 grados Celsius. Estas instalaciones son complejas y suelen incluir centrales termosolares, donde grandes campos de helióstatos dirigen la radiación solar a una torre para generar calor y electricidad. El video describe este tipo de instalación como una forma eficiente de generar electricidad en grandes cantidades.

💡Helióstatos

Son dispositivos que reflejan la radiación solar hacia un receptor situado en lo alto de una torre en instalaciones de alta temperatura. Están compuestos por espejos que se ajustan para seguir la trayectoria del sol, maximizando la captación de energía. En el video, los helióstatos son una parte fundamental del sistema de captación en centrales termosolares.

💡Discos parabólicos

Son estructuras que concentran la radiación solar en un punto central para generar calor y energía. Tienen un alto rendimiento y son costosos de implementar. El video los menciona como una opción para la captación de energía solar de alta temperatura, permitiendo la generación de electricidad mediante un motor o una turbina compacta.

💡Motor Stirling

Es un tipo de motor que genera energía a partir de la expansión y compresión de gas, inducidas por el calentamiento y enfriamiento sucesivos. El video destaca que este motor es altamente eficiente y puede usarse en combinación con discos parabólicos para convertir la energía térmica en trabajo mecánico y, posteriormente, en electricidad.

💡Media temperatura

Se refiere a la conversión de energía solar térmica que opera entre los 100 y 300 grados Celsius. Este tipo de sistema es adecuado para generar vapor de agua, que puede ser utilizado en procesos industriales o para desalinización de agua. El video lo menciona como una tecnología aplicada para generar electricidad a pequeña escala.

💡Colector solar

Es el dispositivo encargado de captar la radiación solar y convertirla en energía térmica. Los colectores solares pueden tener diversas formas, como espejos parabólicos, que concentran la energía del sol en un punto o línea para calentar un fluido térmico. El video describe su papel en la producción de vapor y la posterior generación de electricidad.

💡Sistema de seguimiento solar

Es un mecanismo que ajusta la orientación de los paneles solares o espejos para seguir la trayectoria del sol, optimizando la captación de energía. En el video, se menciona cómo estos sistemas permiten que las instalaciones solares maximicen la recolección de energía al moverse de acuerdo con la posición del sol durante el día.

Highlights

La energía solar térmica transforma la energía del sol en energía térmica, siendo una fuente renovable, sostenible y respetuosa con el medio ambiente.

La energía solar térmica se puede aplicar tanto en viviendas con instalaciones pequeñas como en grandes centrales eléctricas.

Existen dos tipos principales de captación de energía solar térmica: captación pasiva y captación activa.

La captación pasiva de energía solar térmica no requiere elementos mecánicos, sino que utiliza elementos arquitectónicos para captar y almacenar energía.

La captación pasiva es eficiente en invierno, cuando el sol incide directamente sobre los elementos arquitectónicos, mejorando la generación de energía.

La energía solar térmica se divide en tres tipos según la temperatura: alta, media y baja.

La energía solar de alta temperatura se utiliza en centrales termosolares que requieren varios componentes como el campo de helióstatos y una torre receptora.

Los helióstatos captan la radiación solar y la dirigen hacia un receptor central, donde se genera calor para producir energía eléctrica.

Los discos parabólicos, utilizados para la captación de alta temperatura, concentran la energía solar en un punto para generar electricidad mediante un motor o turbina.

El motor Stirling es uno de los sistemas más eficientes para convertir la energía solar térmica en electricidad, con un rendimiento del 35%.

La energía solar de media temperatura se utiliza en la producción de vapor de agua para procesos industriales y a pequeña escala para desalinizar agua de mar.

El sistema de media temperatura incluye un colector solar que concentra la energía del sol en un punto, calentando un fluido térmico.

La turbina utiliza la presión del vapor generado por el calor para mover un generador eléctrico.

El sistema de media temperatura incluye un mecanismo que sigue la trayectoria del sol para maximizar la captación de energía.

El sistema Stirling no necesita fluidos térmicos ni turbinas complejas, lo que lo hace una opción más simple y eficiente para la producción de energía eléctrica.