ABC de la Energía Solar: Qué es la Cocina Solar ?

 
Las cocinas solares son artefactos que permiten cocinar alimentos usando el sol como fuente de energía. Se dividen en dos familias: las llamadas “de concentración” y los “hornos o cajas”. Puntualmente en esta nota vamos a hablar del primer grupo, que son las que precisamente se conocen en el mercado con el nombre de “cocinas solares”.

Las Cocinas Solares pertenecen al grupo de Concentración, ya que como bien lo indica la palabra, “concentran” la radiación solar en un punto, a través de un reflector parabólico. En este punto es donde se coloca la olla que cocinará los alimentos. Generan tan altas temperaturas que permiten freír alimentos o hervir agua. 

El principio de funcionamiento es muy simple. Por la lejanía a la que se encuentra el sol, se puede considerar que los rayos solares llegan a la Tierra en forma paralela. Estos al reflejarse en una superficie curva, tendran distintos ángulos de refracción. Por una cuestión geométrica de las superficies parabólicas todos los rayos que llegan paralelos al eje de la parábola se reflejan pasando por un mismo punto que se denomina foco. 
Un concentrador solar es un instrumento que sencillamente consiste en la concentración en un solo foco de los rayos incidentes en una superficie, consiguiendo de esta manera alcanzar altas temperaturas que permiten el cocido de los alimentos. El secreto del funcionamiento, es que siempre esté orientado en la dirección del sol. De esta forma nos aseguramos el rendimiento óptimo de la cocina solar. Por eso, habrá que hacer leves correcciones en la ubicación de la cocina solar a lo largo de toda la cocción que queremos realizar.
Las cocinas que concentran la radiación solar levantan temperatura muy rápidamente y sirven para freír alimentos. Pueden tener altas potencias de cocción y funcionan en cualquier día del año mientras exista sol directo con buena intensidad. Requieren algunos pequeños ajustes de posición mucho más frecuentes que las cocinas de tipo horno, y primordialmente se necesita cuidar el alimento. Al funcionar de forma similar a una cocina de gas y alcanzar altas temperaturas es necesario tomar las mismas precauciones que con una cocina de gas por lo que necesitan manejarse con más cuidado, por ejemplo, usar protección para las manos al tomar las ollas o cacerolas y para evitar deslumbramiento por el resplandor de la radiación que se refleja en el espejo se recomienda emplear gafas oscuras.
Estan construidas por una estructura de soporte, que generalmente no es muy pesada. Mientras tanto la superficie cóncava de la cocina solar está fabricada por láminas de aluminio (muy similar a los gajos de una naranja) que tienen un espesor muy pequeño. De un lado de estos “gajos” el aluminio está pulido hasta llegar al punto de espejado mientras el otro no (la parte convexa). Esta superficie, debe mantenerse lo más limpia posible (mas que nada libre de polvo ambiental) para que no dificulte la refracción de los rayos solares.
Entre las ventajas de las cocinas solares podemos mencionar: No contaminan, son muy ecológicas. No necesitan electricidad, ni combustible. Fomenta el uso de energías renovables. Se economiza en cuanto a dinero utilizado en la cocción de alimentos. La tecnología y conocimientos necesarios de fabricación es muy accesible. Existe alta disponibilidad de los materiales de fabricación. Los materiales de fabricación son económicos. Como frecuentemente los materiales de fabricación son sintéticos e impermeables, la cocina solar presenta un alto grado de limpieza. Es una buena solución en lugares donde el clima permite su uso cotidiano. Es un beneficio en países y sitios donde los recursos energéticos para cocinar son escasos o de costos demasiado altos.
Entre las desventajas la mas importante de todas es que si el cielo no está del todo despejado, se requiere más tiempo para cocinar (Con cielo azul los tiempos de cocción son equivalentes a una cocina de gas o eléctrica). Solo se puede ocupar de día.
En otro artículo entraremos en detalle para explicar el principio de funcionamiento de los hornos solares o cajas solares.
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ABC de la Energía Solar: De qué se trata la energía solar térmica domiciliaria ?

Principio de funcionamiento: El agua fria del tanque alimenta el sistema solar
y la salida de agua caliente de éste representa la entrada de un termotanque
tradicional. Con esto logramos mantener el agua caliente durante la noche.
El sistema de energía solar térmica domiciliaria es quizás una de las formas más simples de obtener beneficios rápidamente, teniendo en cuenta el nivel de inversión necesaria. Su funcinamiento no es para nada complicado, ya que la superficie captadora recoge los rayos del sol, absorbiendo de esta manera su energía en forma de calor. A través de la superficie de intercambio hacemos circular agua de manera que parte del calor absorbido por la superficie es transferido al agua. Esta, eleva su temperatura y es almacenada o directamente llevada al punto de consumo.

Entre todas las variantes que existen de equipos que realizan este trabajo, se encuentran los equipos de placa plana y los termotanques de tubos de vacío. Los tanques de acumulación que poseen en la parte trasera de cualquiera de los dos equipos (ver fotos) garantizan que el agua acumulada en ellos puede perder tan sólo 2ºC de un día para otro. Esto se debe al efectivo aislamiento que poseen estos tanques, que difieren de los termotanques tradicionales. De esta forma nos aseguramos que en caso de tener una serie de días nublados, contaremos con agua caliente lista para usar en todo momento. Es bueno destacar que la temperatura promedio de acumulación, alcanza los 85ºC.

Sistema denominado de “placa plana” que se asemeja por su forma
a los paneles solares. Sin embargo no tienen la tecnología de éstos.
Sistema denominado de “tubos de vacío” tienen un rendimiento muy superior
a los denominados de “placa plana”. Su uso se expande cada vez mas por
los bajos costos
Cualquiera de estos dos sistemas térmicos que se pueden ubicar en los tejados de las casas o en una terraza, se puede aprovechar los rayos del Sol (radiación solar directa, difusa y reflejada) para calentar agua y en casos particulares, dotar de calefacción a la vivienda.
Desde el panel, el líquido fluye a través de un circuito hidráulico, que se compone de tuberías, bombas y válvulas, que se encargan de conducir el movimiento del fluido caliente desde el sistema de captación hasta el sistema de acumulación y desde éste a la red de consumo.
El sistema de acumulación está constituido por un depósito que almacena el agua caliente hasta que se precise su uso. Se denomina acumulador solar. Un termotanque solar puede usar otro termotanque domiciliario que ya esté instalado. De esta forma no necesitamos invertir en mayor cantidad de equipamientos.
 
Principio de funcionamiento al detalle
En futuros artículos, analizaremos y explicaremos el principio de funcionamiento de cada uno de estas dos variantes en cuanto colectores solares se trata.
 
Fuente: www.bioenergysolar.com
 

De qué se trata la energía solar fotovoltaica de alta concentración HCPV

Si algo tiene la tecnología solar, tanto la fotovoltaica como la térmica , es que uno nunca se detiene en sorprenderse sobre la evolución permanente de tecnologías.
Es así como en este artículo vamos a hablar de la energía solar fotovoltaica de alta concentración o HCPV (de Hight Concentrated PhotoVoltaic) donde se aplican los principios de la concentración solar. Además de para las más conocidas aplicaciones térmicas de generación de electricidad, es también utilizada en la energía solar fotovoltaica.
Hace más de 20 años varias compañías iniciaron los estudios para superar una de las dificultades que más ha limitado el desarrollo de la electricidad fotovoltaica: los elevados costos de los materiales fotovoltaicos.
Estos estudios han dado sus frutos y actualmente, la fotovoltaica de concentración es ya una realidad y se presenta como una alternativa más a la generación de electricidad limpia. Claro que es una tecnología que no se encuentra aún en la Argentina, que está en pañales en cuanto a las tecnologías solares. De hecho México es el único país en América latina en disponer de esta tecnología en el estado de Durango.
Pero veamos en qué consiste  concepto del HCPV. Pues bien la tecnología solar fotovoltaica tradicional, por llamarla de alguna forma, para obtener volúmenes importantes de electricidad, necesita contar con amplias superficies de paneles fotovoltaicos, lo que se traduce en el empleo de mucho material fotovoltaico.
La tecnología de concentración fotovoltaica o HCPV plantea una ingeniosa estrategia para encarar este problema: en vez de disponer el material fotovoltaico en toda la superficie del panel, busca concentrar la luz solar que recibe el panel. Para ello utiliza elementos económicos como espejos y lentes, que concentran la luz en pequeñas celdas solares. Con ello se consigue emplear una mucho menor cantidad de material fotovoltaico y reducir los costes de forma importante.
Ya que se requiere una menor superficie de material fotovoltaico, se puede invertir en una tecnología fotovoltaica más eficiente ya que, aunque sea más cara, al ser muy poca cantidad la necesitada compensará sobradamente su precio más elevado.
De esta forma se obtienen paneles solares con celdas solares que tienen un rendimiento de entorno entre el 39 % y el 41% frente al rendimiento de las celdas convencionales de silicio que se sitúa entorno al 13% y el 19%.
En resumen, esta tecnología busca, mediante el empleo de una mucha menor cantidad de células fotovoltaicas muy eficaces, reducir los costos y a la vez mejorar el rendimiento.
En otra nota desarrollaremos detalladamente cuales son los componentes de una instalación de HCPV, que si bien tiene sus puntos en común, difieren en ciertas condiciones específicas que se deben cumplir.

Fuente: www.sitiosolar.com

Cinco mitos sobre la energía solar fotovoltaica


Por confusión, o quizás por intereses creados, se han difundido ciertas ideas sobre la Energía Solar Fotovoltaica, que por su nivel de repetición en muchos foros o publicaciones, podrían ya recibir la calificación de “mitos”. Vamos a revisar algunos de ellos