Fisica

Fisica gy EdmiErimar-PiñeroRangcI cbenpanp 16, 2016 31 pagcs REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA GOBIERNO BOLIVARIANO DEL ESTADO MIRANDA UNIDAD EDUCATIVA ESTADAL «URQU[A» LAGUNETA DE MONTANA PACE to View nut*ge Energia Fotovoltaica ( PROFESOR: INTEGRANTES: Edmi Piñero Yorman Reverán especialmente de C02, protegiendo nuestro planeta del cambio climático.

Cuando pensamos en la energía solar, son muchas las ventajas que vienen a nuestra cabeza, parece que este tipo de energía se nos ofrece dia tras día con la salida del sol y, al ser Venezuela un lugar tan favorecido por esta estrella, se convierte n un tipo de energía que podríamos calificar como interesante.

Cuando pensamos en las desventajas de este tipo de energía renovable, suele costarnos mucho más pensar en algo en concreto salvo que estéticamente, no queda especialmente bonlto cuando se decide instalarlo en los campos. IMPORTANCIA DEL SOL El Sol es la estrella única y central del Sistema Solar; por tanto, es la estrella más cercana a la Tierra y el astro con mayor brlllo aparente. Su presencia o su ausencia en el cielo terrestre determinan, respectivamente, el día y la noche.

La energía radiada por el Sol es aprovechada por los seres fotosintéticos, ue constituyen la base d fica, y es por ello la 31 principal fuente de energía ambién aporta la energía 31 31 » en el afelio, lo que da un diámetro medio de 32′ 03″ Casualmente, la combinación de tamaños y distancias del Sol y la Luna respecto a la Tierra, hace que se vean aproximadamente con el mismo tamaño aparente en el cielo. Esto permite una amplia gama de eclipses solares distintos (totales, anulares o parciales).

ENERGíA FOTOVOLTAICA La energía es el recurso natural que, gracias a la aplicación de tecnología, puede aprovecharse a nivel industrial. El término ambién hace referencia a la capacidad de transformar o poner en movimiento algo. Fotovoltaico, por otra parte, es un adjetivo que permite nombrar a lo perteneciente o relativo a la generación de fuerza electromotriz a partir de la luz. Se conoce como energía fotovoltaica, pues, al tipo de electricidad (energ[a eléctrica) que se obtiene directamente de los rayos del sol gracias a la foto-detección cuántica de un dispositivo.

La energía fotovoltaica permite producir electricidad para redes de distribución, abastecer viviendas aisladas y alimentar todo tipo de aparatos. Estos dispositivos reciben el nombre de células fotovoltaicas cuando presentan una lámina metálica semiconductora, o de capa fina si cuentan con metales situados sobre un sustrato. Las células fotovoltaicas pueden dividirse en monocristalinas (con un único cristal de silicio), policristalinas (compuestas por múltiples particulas cristalizadas) o amorfas (si el silicio no se ha cristalizado).

La unión de varias de estas células se conoce como módulo fotovoltaico. Estos módulos proporcionan corriente eléctrica continua que puede transformarse en corriente alterna a través de un aparato denom orriente eléctrica continua que puede transformarse en corriente alterna a través de un aparato denominado inversor. Así, la corriente eléctrica producida por los módulos fotovoltaicos puede inyectarse en la red eléctrica. El principal fabricante de paneles fotovoltaicos en el mundo es Japón, seguido por Alemania.

Es importante destacar que el crecimiento de las instalaciones fotovoltaicas se encuentra limitado por la carencia de materia prima (silicio de calidad) en los mercados, aunque la situación tiende a revertirse. Uno de los avances más significativos en este campo se debe a la reación de una célula solar formada por una capa de perovskita, un material híbrido (orgánico e inorgánico) muy económico de producir y fácil de sintetizar, la cual se coloca entre otras dos capas de semiconductores ultra finas.

En total, el grosor de esta célula desarrollada por un equipo de investigadores a cargo de Hendrik Bolink no supera la media micra (lo que equivale a dividir un metro en un millón). La noticia de la utilización de perovskita para resolver algunos de los problemas relacionados con la construccion de paneles solares se publicó a finales del año 201 3, y las instituciones ue se encuentran detrás de todo el trabajo de investigación y desarrollo son el Instituto de Ciencia Molecular (ICMOI) del parque Científico de la Universidad de Valencia y la Escuela politécnica federal de Lausana (EPFL) de Suiza.

Bolink, quien desde el año 2003 ha estado a cargo de un equipo de investigación acerca de dispositivos optoelectrónicas moleculares y ha sido autor de más de un centenar de art[culos en revistas de interés científ 4 31 moleculares y ha sido autor de más de un centenar de artículos en revistas de interés científico, comentó que para la preparación e la perovskita se usaron procesos de baja temperatura, smilares a los que se utilizan en la imprenta, gracias a lo cual fue posible fabricar los dispositivos fotovoltaicos sobre láminas de vidrio o folios plásticos, con el objetivo de hacerlos flexibles.

Además de su bajo coste y su sencilla fabricación, otra de las ventajas de la perovskita es que permite la creación de dispositivos semitransparentes; esto, sumado a su discreto espesor y su liviandad, abre la posibilidad de colocar láminas sobre las ventanas de los edificios, para filtrar los rayos solares a la vez que generan electricidad. Esta aplicación en particular ya ha Sldo evaluada por varias empresas dedicadas a la construcción, y han mostrado mucho interés.

Cabe mencionar que para la fabricación de células fotovoltaicas se suele utilizar un material conocido como silicio cristalino, el cual tiene un coste muy alto, o bien cadmio y sulfuro de cadmio, sus alternativas económicas pero con materias primas diffciles de conseguir y muy contaminantes. La perovskita es economica y respetuosa para con el medio ambiente, y promete un futuro en el cual aprovechar la energía solar para generar electricidad esté al alcance de todos. VENTAJAS DE LA ENERGIA FOTOVOLTAICA La más importante de todas las ventajas es que este tipo de energía no contamina.

Al estar hablando de la energía solar podemos afirmar que es una fuente inagotable. Es un sistema de aprovechamiento de energía idóneo para zonas donde el tendido eléctrico no llega (zona s 1 sistema de aprovechamiento de energía idóneo para zonas donde el tendido eléctrico no llega (zonas rurales, montañosas, islas), o es dificultoso y costoso su traslado. Los sistemas de captación solar que se suelen utilizar son de fácil mantenimiento, lo que facilita su elección.

Vas a ahorrar dinero a medida que la tecnología va avanzando, mientras que el costo de los combustibles fósiles aumenta con el paso del tiempo porque cada vez son más escasos. La única inversión es el coste inicial de la infraestructura, pues no requiere de ningún combustible para su funcionamiento, y se puada amortizar a los 5 años de su implantación. La energía solar fotovoltaica no requiere ocupar ningún espacio adlcional, pues puede instalarse en tejados y edificios. La disponibilidad de energía solar reduce la dependencia de otros países para el abastecimiento de energía de la población.

Es un sector que promueve la creación de empleo, necesario para la fabricación de células y paneles solares, como para realizar la instalación y el mantenimiento de la misma. DESVENTAJAS DE LA ENERGÍA SOLAR El nlvel de radiación de esta energía fluctúa de una zona a otra, y lo mismo ocurre entre una estación del año y otra, lo que puede no ser tan atractivo para el consumidor. Cuando se decide utilizar la energía solar para una parte importante de la población, se necesitan grandes extensiones de terreno, lo que dificulta que se escoja este tipo de energía.

Además, otra de las desventajas, es que inicialmente requiere una fuerte inversión económica a la que muchos consumidores no están dispuestos a arriesgarse Muchas veces se debe complementar est 6 1 que muchos consumidores no están dispuestos a arriesgarse Muchas veces se debe complementar este método de convertir energía con otros, como por ejemplo las instalaciones de agua caliente y calefacción, requieren una bomba que haga circular el fluido. Los lugares donde hay mayor radiación, son lugares desérticos y alejados, (energía que no se aprovecha para desarrollar actividad grícola o industrial, etc… ENERGIAS RENOVABLES Provienen de recursos naturales que no se agotan. La energía solar es una fuente de energía renovable que se plantea como una posible solución a la dependencia energética que presentan muchos países frente a los productores de petróleo. Una de sus principales desventajas es su disponibilidad a lo largo de las 24 horas de un día, puesto que varía su producción en función de las horas de luz, la latitud y el clima (nubes, lluvia, niebla).

PANELES SOLARES En condiciones atmosféricas óptimas y con un ángulo adecuado especto al sol se pueden recibir entre 1300 y 1400 W/m2 (watios partido metro cuadrado). Los paneles solares deben estar orientados hacia el sol con un determinado ángulo para maximizar su eficiencia. Este ángulo depende de la latitud en la que se encuentren instalados los paneles solares y de la época del año. En caso de no hacer ajustes estacionales se puede calcular el ángulo medio más favorable para la instalación de paneles solares.

Además de paneles, existen otras tecnologías para aprovechar la energía solar como las torr nsistentes en una torre 31 central rodeada por un cir or múltiples espejos un circulo formado por múltiples espejos montados sobre dos ejes que reflejan la luz solar que llega a los espejos situados en el suelo hacia la torre solar. La concentración de rayos solares en la torre genera altas temperaturas que pueden ser usadas para calentar una caldera que genere vapor para mover turbinas que produzcan energía eléctrica.

Los nuevos modelos en lugar de agua emplean otros materiales como sales fundidas formadas por nitrato de potasio y nitrato de sodio para almacenar el calor antes de ser usado para hervir agua y mover las turbinas. Los paneles solares pueden montarse con distintas configuraciones, las más complejas pueden obtener mejores rendimientos pero a su vez aumentan los costes de montaje y mantenimiento de la instalaclón. Algunas de las configuraciones empleadas en el hemisferio norte son: Panel solar plano guiado con dos ejes. Panel solar fijo inclinado con latitud sur. Panel solar fijo horizontal. Panel solar fijo vertical horientado hacia el sur.

Para determinar la energía solar recibida en un determinado lugar se deben tener en cuenta los siguientes parámetros: Localización geográfica. Momento del año. Tipo de soporte del panel solar y orientación. LA ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA EN VENEZUELA La energía solar tiene dos aplicaciones principales: por un lado, está la energía térmica que es cuando se aprovechan los rayos solares para producir agua caliente; por otro, está la energía fotovoltalca que consiste en generar electricidad a partir de la radicación solar, para lo cual se necesitan unas celdas conocidas como fotovoltaicas.

La energía solar fotovoltai vechar necesitan unas celdas conocidas como fotovoltaicas. La energía solar fotovoltaica puede aprovecharse de dos formas iferentes: la prmera sirve para aquellos lugares que no cuentan con servicio eléctrico y permite el almacenamiento en baterías para utilizarlo cuando haya demanda; y la segunda serviría para abastecer núcleos mayores que requieren de una central o planta de producción formada por una serie de paneles solares (heliostatos) que reflejen la luz recibida hacia un punto en particular.

En Venezuela también se ha dado inicio desde el año 2001 a la práctica de experienclas de aprovechamiento de la energía solar, siendo el poblado de Los Cedros, en el estado Sucre, uno de los ioneros en esta materia, pues algunas de sus casas se abastecen de la electricidad proveniente de paneles solares, teniendo la capacidad y potencia suficiente para satisfacer las necesidades de la población en materia fotovoltaica.

De igual forma se han instalado unas 60 plantas potabilizadoras de agua que utilizan energía solar, en el marco del programa Sembrando Luz, que también instaló en zonas completamente aisladas otros 768 sistemas fotovoltaicos. Estos recursos apuntan a que Venezuela es un país con gran potencial para el desarrollo de la energía solar, donde se romedia que si se recibe una insolación solar promedio de cinco horas diarias, se puede incrementar hasta en un 10% la adecuación de nuevas plantas ubicadas a las posiciones del sol con esta novedosa tecnología.

EFECTO INVERNADERO El efecto invernadero es u atural que ha desarrollado nuestro plan itir que exista la vida y se fenómeno natural que ha desarrollado nuestro planeta para permitir que exista la vida y se llama así precisamente porque la Tierra actúa como un invernadero. El planeta recibe unas radlaciones que provienen del Sol, las cuales atraviesan la atmósfera y aunque la mayoría de las adiaciones es absorbida por la estratosfera, hay radiaciones que llegan a la Tierra.

La Tierra al calentarse radia energía, la mayor parte de esta radiación atraviesa la atmósfera y llega al espacio donde se pierde, pero hay una pequeña cantidad que en su intento de llegar al espacio queda absorbida por la atmósfera, lo que provoca un calentamiento de la Tierra (unos 350 C más caliente de lo que estaría si no ocurriera esto). Es causado por el aumento en la concentración de los gases de invernadero como el dióxido de carbono (C02), los clorofluorocarbonatos (CFC), el metano (CH4), el óxido de itrógeno (N20) y el ozono en la troposfera.

La radiación solar pasa a través de todos los gases nombrados antenormente y éstos atrapan la radiaclón infrarroja reflejada por la superficie del suelo, aumentando así la temperatura de la atmósfera baja. ¿Qué consecuencias pueden derivarse de una intensificación de dicho efecto? La consecuencia principal del efecto invernadero es el calentamiento global de la atmósfera, el cual puede provocar el deshielo de los polos y el aumento consecuente del nivel del mar, la inundación de ciudades reñas, y la pérdida de biodiversidad.