I. MARCO TERICO1. ENERGIA SOLAR1.1 La energa solarLa energa solar resulta del proceso de fusin nuclear que tiene lugar en el sol. Esta energa es el motor que mueve nuestro medio ambiente, siendo la energa solar que llega a la superficie terrestre 10.000 veces mayor que la energa consumida actualmente por toda la humanidad. La radiacin es trasferencia de energa por ondas electromagnticas y se produce directamente desde la fuente hacia fuera en todas las direcciones. Estas ondas no necesitan un medio material para propagarse, pueden atravesar el espacio interplanetario y llegar a la Tierra desde el Sol

Algunos datos de inters:

Potencia del Sol = 41026 WEnerga del Sol que llega a la Tierra = 5,51024 J/anoIntensidad de radiacin que llega en las capas altas de la atmsfera = 138 kW/m2Intensidad de la radiacin que llega a la superficie terrestre ~ 900 W/m2.De que depende la incidencia del Sol?- La hora- La inclinacin de la Tierra respecto del Sol, variable a lo largo del ao.- Condiciones meteorolgicas- Grado de contaminacin.De que formas podemos aprovechar la energa del Sol?- Aprovechando el calor (conversin trmica)- Aprovechando la luz (conversin fotovoltaica)La energa solar presenta dos caractersticas que la diferencian de las fuentes energticasConvencionales: Dispersin: su densidad apenas alcanza 1 kW/m2, muy por debajo de otras densidades energticas, lo que hace necesarias grandes superficies de captacin o sistemas de concentracin de los rayos solares. Intermitencia: hace necesario el uso de sistemas de almacenamiento de la energa captada El primer paso para el aprovechamiento de la energa solar es su captacin, aspecto dentro del que se pueden distinguir dos tipos de sistemas: Pasivos: no necesitan ningn dispositivo para captar la energa solar, el aprovechamiento se logra aplicando distintos elementos arquitectnicos. Aqu, se introduce el concepto de arquitectura bioclimtica con el diseo de edificaciones para aprovechar al mximo los recursos disponibles (sol, viento,) reduciendo as, en lo posible, el consumo energtico y minimizando el impacto ambiental. Activos: captan la radiacin solar por medio de un elemento de determinadas caractersticas, llamado "colector"; segn sea este se puede llevar a cabo una conversin trmica aprovechando el calor contenido en la radiacin solar (a baja, media o alta temperatura), o bien una conversin elctrica, aprovechando la energa luminosa de la radiacin solar para generar directamente energa elctrica por medio del llamado "efecto fotovoltaico"

Tecnologa Solar el sol como nuestro proveedor de energa

Existen diferentes formas para la utilizacin de la energa solar. La conocida como energa solar trmica, se obtiene mediante la conversin del calor del sol en calor til, para calentar por ejemplo agua para duchas o para calefaccin. La energa fotovoltaica, en cambio, implica convertir la radiacin solar en energa elctrica. Con este objetivo, celdas solares individuales se combinan para crear mdulos solares.Las celdas solares estn hechas de un material semi-conductor (generalmente silicio), a travs del cual la irradiacin lumnica es separada en cargas negativas (electrones) y en conductores de cargas positivas. El campo electromagntico creado por las variaciones seleccionadas en los semi-conductores, separa las cargas energticas. El resultado es la carencia de electrones en un lado y el exceso de ellos en el otro. Esta tensin elctrica puede ser recolectada por contactos metlicos en las partes superiores e inferiores.Ya en 1839, el fsico francs Alexandre Becquerel haba descubierto el efecto fotovoltaico, a travs del cual los pares de cargas elctricas se separaban cuando eran alcanzados por la luz solar. En 1884, el norteamericano Charles Fritts estableci la fuerza electromotriz del selenio iluminado, y construy la primera clula solar. Sin embargo, su efectividad era mnima.La explicacin cientfica para el hecho de que la luz puede ser convertida directamente en electricidad, fue enunciada por Albert Einstein en 1905. Su ensayo sobre la ley del efecto fotoelctrico de 1905, estableci las bases de la teora fotovoltaica moderna.Finalmente, fue una coincidencia lo que condujo a la creacin de las celdas solares modernas. Calvin Fuller y Gerald Pearson se encontraban desarrollando el transistor y crearon la celda solar casi como un sub-producto de su experimento. Conjuntamente con su colega Darryl Chapin, los investigadores presentaron su Aparato de Conversin de Energa Solar de silicio en 1953. La brecha se haba marcado. Ya en 1958, el primer satlite equipado con energa fotovoltaica, navegaba por el espacio. Actualmente, la energa proporcionada por los mdulos fotovoltaicos es bsica para las naves espaciales.En un principio, la energa fotovoltaica era un tipo de tecnologa costosa, utilizada nicamente para aplicaciones especiales. Pero entonces la crisis del petrleo en 1973 y la catstrofe del reactor nuclear en Chernobyl en 1986, estimularon la bsqueda de recursos energticos nuevos y renovables. La transformacin de la luz solar en electricidad y calor se manifest como un verdadero furor, y finalmente se volvi accesible para el uso privado.Actualmente se estn produciendo celdas solares delgadas. Son especialmente rentables debido a que slo es necesaria una mnima cantidad de silicio para fabricarlas. Las celdas son instaladas con vapor en materiales como el vidrio, por lo que pueden ser utilizadas, por ejemplo, en fachadas3Energa Solar FotovoltaicaLaenerga solar fotovoltaicaes una fuente deenergaque produceelectricidadde origenrenovable,4obtenida directamente a partir de laradiacin solarmediante un dispositivosemiconductordenominadoclula fotovoltaica, o bien mediante una deposicin de metales sobre un sustrato denominadaclula solar de pelcula fina.5Este tipo de energa se usa para alimentar innumerables aplicaciones y aparatos autnomos, para abastecer refugios o viviendas aisladas de lared elctricay para producirelectricidada gran escala a travs de redes de distribucin. Debido a la creciente demanda deenergas renovables, la fabricacin de clulas solares e instalaciones fotovoltaicas ha avanzado considerablemente en los ltimos aos.6Entre los aos 2001 y 2014 se ha producido un crecimiento exponencial de la produccin de energa fotovoltaica, doblndose aproximadamente cada dos aos.7La potencia total fotovoltaica instalada en el mundo (conectada a red) ascenda a 7,6GW en 2007, 16GW en 2008, 23GW en 2009, 40GW en 2010, 70GW en 2011 y 100GW en 2012.8A finales de 2013, se haban instalado en todo el mundo cerca de 140GWde potencia fotovoltaica.9

Energa Fotovoltaica en el PerEn elPer, con su alta radiacin solar, seusa esta forma de energa en la telecomunicacin y cada vez ms en la agricultura por ejemplo para el bombeo de agua, en minas y otras industrias.De importancia es el uso para laelectrificacin rural.Con una parte importante de la poblacin rural todava sin conexin a la red, la energa solar fotovoltaica es, en vista de una escasa densidad de poblacin, las vastas distancias y otros retos, frecuentemente la forma ms econmica para brindad electricidad a casas, oficinas, escuelas, centros de salud y otros establecimientos. Desde los aos 80 (ms de 25 aos) existen proyectos de energa solar y el gobierno cada vez ms promueve esta forma de energa para la poblacin rural aislada. Actualmente (Agosto 2013) el gobierno prepara un proyecto para electrificar hasta 500,000 hogares, gran parte con la energa solar.El escasopoder adquisitivo de la poblacin rural es un problema fundamentalque no permite a muchos comprar estos sistemas inicialmente costosos. Para cambiar esta situacin, existen varios propuestos, desde usar pico sistemas de muy bajo consumo y econmicamente accesibles hasta facilitar crditos de condiciones favorables para la poblacin rural. El insuficiente conocimiento y la poca familiaridad con sistemas solares representan otras barreras para aceptar ampliamente esta tecnologa. Existe la necesidad, pero todava no resulta en una demanda extendida por gran parte de la poblacin.10Generacin de Energa ElctricaEn general, lageneracin de energa elctricaconsiste entransformaralguna clase deenerga(qumica,cintica,trmicaolumnica, entre otras), enenerga elctrica. Para la generacin industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales elctricas, que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Estas constituyen el primer escaln delsistema de suministro elctrico. La generacin elctrica se realiza, bsicamente, mediante ungenerador; si bien estos no difieren entre s en cuanto a su principio de funcionamiento, varan en funcin a la forma en que se accionan. Explicado de otro modo, difiere en qu fuente de energa primaria utiliza para convertir la energa contenida en ella, en energa elctrica.Desde que se descubri lacorriente alternay la forma de producirla en los alternadores, se ha llevado a cabo una inmensa actividad tecnolgica para llevar la energa elctrica a todos los lugares habitados del mundo, por lo que, junto a la construccin de grandes y variadas centrales elctricas, se han construido sofisticadas redes de transporte y sistemas de distribucin. Sin embargo, el aprovechamiento ha sido y sigue siendo muy desigual en todo el planeta. As, los pases industrializados o delprimer mundoson grandes consumidores de energa elctrica, mientras que los pasesen vas de desarrolloapenas disfrutan de sus ventajas. La demanda de energa elctrica de una ciudad, regin o pas tiene una variacin a lo largo del da. Esta variacin es funcin de muchos factores, entre los que destacan: tipos de industrias existentes en la zona y turnos que realizan en su produccin, climatologa extremas de fro o calor, tipo de electrodomsticos que se utilizan ms frecuentemente, tipo de calentador de agua que haya instalado en los hogares, la estacin del ao y la hora del da en que se considera la demanda. La generacin de energa elctrica debe seguir la curva de demanda y, a medida que aumenta la potencia demandada, se debe incrementar la potencia suministrada. Esto conlleva el tener que iniciar la generacin con unidades adicionales, ubicadas en la misma central o en centrales reservadas para estos perodos. En general los sistemas de generacin se diferencian por el periodo del ciclo en el que est planificado que sean utilizados; se consideran de base la nuclear y la elica, de valle la termoelctrica de combustibles fsiles, y de pico la hidroelctrica principalmente (los combustibles fsiles y la hidroelctrica tambin pueden usarse como base si es necesario

61. Agencia estatal de meteorologa de Espaa ministerio de medio ambiente y medio rural y marino www.aemet.es/documentos/es/eltiempo/.../radiacion/Radiacion_Solar.pdf2. Bachillerato 1 tecnologa industrial http://iesvillalbahervastecnologia.files.wordpress.com/2011/10/07_fuentes-de-energc3ada_energc3ada-solar.pdf 3. Tecnologa de energa alternativa http://www.tudiscovery.com/guia_tecnologia/energia_alternativa/tecnologia_solar/4. SBullis, Kevin (23 de junio de 2006). Large-Scale, Cheap Solar Electricity(en ingls).Technologyreview.com. Consultado el 5 de enero de 2014.5. Volver arribaRoper, L. David (24 de agosto de 2011). World Photovoltaic Energy(en ingls). Consultado el 23 de febrero de 2013.6. Volver arribaREN21 (2009).Renewables Global Status Report: 2009 Updatep. 9.7. Volver arribaMartinot, Eric and Sawin, Janet (9 de septiembre de 2009).Renewables Global Status Report 2009 Update,Renewable Energy World.8. Volver arribaLa fotovoltaica instalada en el mundo supera los 100 GW(en espaol).Energas renovables.com(12 de febrero de 2013). Consultado el 23 de febrero de 2013.9. Volver arribaGlobal Solar Forecast A Brighter Outlook for Global PV Installations(en ingls). Consultado el 30 de diciembre de 2013.10. Energia solar fotovoltaica http://deltavolt.pe/energia-solar 11. La tecnologa revolucionar la produccin elctrica en 10 aos.http://www.ecoticias.com/energias-renovables/1075/la-tecnologia-revolucionara-la-produccion-electrica-en-10-anos