Energía solar / Nestor Pedro Quadri.

CONTENIDO
I. CARACTERISTICA DE LA ENERGIA SOLAR 1
Generalidades 1
Posición del observador 3
Estaciones del año 3
Radiación solar sobre una superficie plana 4
Efecto invernadero 6
Aprovechamiento de la energía solar 8
Captación de la energía solar 9
Sistemas pasivos 9
Sistemas activos 10
Sistemas mixtos 10
Almacenamiento de la energía solar 10
Clasificación 12
Sistemas múltiples 12
Análisis económico 12
II. SISTEMAS PASIVOS DE CLIMATIZACION SOLAR 17
Conceptos básicos 17
Parámetros de diseño 20
Clasificación 21
Sistema de ganancia directa 21
Sistemas semidirectos 21
Sistemas indirectos 23
Sistemas de captación independientes del ambiente 26
Análisis del diseño del edificio 27
Orientación y características del edificio 28
Ventanas 28
Infiltración de aire 29
Aislamiento térmico del edificio 29
Pérdidas de calor en invierno 30
Ganancia de calor en verano 30
III. COLECTORES SOLARES 31
Consideraciones generales 31
Colectores planos 32
Colector plano para agua caliente 32
Cubierta transparente 32
Placa de fondo o lámina negra 33
Aislante térmico 34
Caja 35
Otros tipos de colectores solares planos de agua caliente 35
Colectores solares planos de aire 36
Colectores de concentración 37
Colector lineal 37
Colector puntual 38
Emplazamiento de colectores planos 39
Posición del colector solar 43
Orientación 43
Inclinación del colector 43
IV. PRODUCCION DE AGUA CALIENTE 47
Elementos constitutivos 47
Colector solar 48
Tanque de almacenamiento de agua caliente 48
Cañerías de vinculación 48
Sistema de termosifón 48
Sistema de circulación forzada por bomba 49
Sistema directo 49
Sistema indirecto o cerrado 50
Análisis comparativo 51
Detalles de montaje 52
Complementación con fuentes auxiliares de energía 54
Equipos integrales 55
Diseño del equipo de agua caliente solar 55
Cálculo de la superficie de los colectores solares 56
Cálculo del tanque de almacenamiento de agua caliente 58
Ejemplo de cálculo 59
Aplicación de energía solar para calentamiento de agua de piscinas 60
V. CALEFACCION SOLAR 63
Generalidades 63
Sistemas con colectores por agua caliente 63
Sistemas de colectores por aire caliente 68
Ventajas e inconvenientes comparativos entre los sistemas de agua o aire 70
Sistemas de agua 70
Sistemas de aire 70
Cálculo de las instalaciones de captación para calefacción solar por agua caliente 70
Ejemplo 72
Cálculo de los colectores 72
Cálculo del tanque de almacenamiento 73
Bomba circuladora 73
VI. CONVERSION FOTOVOLTAICA 75
Fotocélula solar 75
Paneles fotovoltaicos 77
Almacenamiento de la energía fotovoltaica 78
Generadores solares fotovoltaicos 80
Aplicación de instalaciones fotovoltaicas 81
Ventajas y desventajas del sistema fotovoltaico 84
Cálculo de sistemas fotovoltaicos 85
Ejemplo 87
VII. REFRIGERACION SOLAR 91
Sistemas utilizados 91
Refrigeración mediante equipos convencionales 91 Refrigeración mediante equipos de absorción 93
Sistemas de separación directa 94
Sistema de separación indirecta 95
Refrigeración natural 96
Instalaciones de calefacción por bomba de calor por captación de energía solar 99
Tipos de bomba de calor 101
aire-aire 103
agua-aire 103
aire-agua 103
agua-agua 104
tierra-agua 104
Aplicaciones 104
VIII. APLICACIONES DE LA ENERGIA SOLAR. INVERNADEROS-DESTILACION 105
Invernaderos 105
Destilación solar 108
Secaderos solares 111
IX. ENERGIA EOLICA 113
Generalidades 113
Molinos de viento 115
Rotor y mecanismos de control y orientación 116
Rotores de eje horizontal 117
Rotores de eje vertical 119 Estructura de soporte 119
Aplicación de la energía eólica 119
Generación de electricidad 119
Generador 119
Potencia eléctrica 120
Bombeo de agua 122 Bombeo mecánico 123
Bombeo eléctrico 123
Aprovechamiento de la energía eólica 125
Almacenamiento de la energía eólica 125
X. BIOMASA 127
Definición 127
Combustión de la leña 128
Carbón de leña 128
Estufas de leña para calefacción 129
Aprovechamiento de la energía en hogares 133
Salamandras 135
Cocinas económicas 136
Biogás 136
Características de los digestores 138
Alcoholes 143
XI. OTRAS FUENTES DE ENERGIA 145
Energía geotérmica 145
Energía de los océanos 148
Energía de las mareas 148 Energía de las olas 149
Energía del gradiente térmico del mar 150
Producción de hidrógeno 150
Bibliografía recomendada 153
Publicaciones del autor 154