1-Conceptos Basicos Energia Solar Termica
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Esp. Ing. René O. Galiano [email protected] [email protected] Sub Secretaría De Energías Renovables SECRETARÍA DE ESTADO DE LA ENERGÍA DE SANTA FE
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Esp. Ing. René O. Galiano
[email protected]@gmail.com
Sub Secretaría De Energías RenovablesSECRETARÍA DE ESTADO DE LA ENERGÍA
DE SANTA FE
04/06/2012 Ing. René O. Galiano 2
"The sun shines not on us, but in us""El Sol no brilla sobre nosotros, sino dentro de nosotros" (John Muir)
Fuente de vida.... y energía!
EL SOL
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EL SOL
P= 4 x 1023 kW/seg.Constante solar para la tierra:
1,353 kWh/m2*día
= 19,4 kcal/m2 * min
Equivale a decir la energía aproximada
de
13 lámparas de 100 Watts
3
4Fuentes: Florida Solar Energy Center
Al - Invest - Octubre 2011
Alemania: Con una media solar anual de 2,5 kWh.m2/día poseía a principios de 2010;7.400 MW fotovoltaicos instalados (40 % de la potencia instalada en viviendas particulares. El 50% en naves industriales y grandes edificios. El 10% en huertos solares)
12,9 millones de m2 de colectores para Agua Caliente solar (5000 empresas- 20.000 puestos de trabajo)
Brasil:6 millonesde m2 de colectores de A.C.S.
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19500 cal/m2 –minO sea:
1170Kcal/m2-día
~1170Kcal/m2-día
Áreade 1m2
~ 7,80 m2 = 1m3 de GN
Una caloría es la cantidad de energía necesaria para aumentar en un grado (centígrado) de temperatura, un gramo de agua
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La Radiación Solar
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La luz solar necesita desde el sol hasta la tierra 8 minutos, recorriendo unos 150 millones de kilómetros.
La luz solar está �������� �� �������� ������� �� ��� ������
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InfrarrojoLuz visibleUltravioletaRayos x y radiaciones cósmicas.
cuáles �� ������ ���������
Fracción palpable Las radiaciones infrarrojasFracción visible La luz visibleUna fracción que no se puede verni se puede sentir de inmediato Las radiaciones ultravioletas
L�� ����������� ������� ������ �������
TérmicoÓpticoQuímicoFotoeléctrico
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Dos demandas básicas para el aprovechamiento de la energía solar térmica:
1- Calentamiento de agua con fines sanitarios
2- Calentamiento de un fluido termóforo (agua y aire entre los más comunes) para usos múltiples
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El factor de Captación
C= área de Abertura/ área de absorción
Efecto Invernadero
Aislamiento (fibroso, granulado o celular
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Calentamiento de fluidos para alta potencia
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Andasol- Granada-España
Acumulación de calor por calentamiento de sólidos
60% de nitrato sódico y un 40% de nitrato potásico
28.500 toneladas de sal
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Calentamiento de Aire: Motor Stirling
Calefactor pasivo de aire
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LAS DOS PARTES FUNDAMENTALES
DEL CALEFON SOLAR
EL TANQUE DE ACUMULACIÓN
COLECTOR SOLAR PLANO COLECTOR SOLAR DE TUBOS DE VACÍO
2 m2 de Colector140 l/día
EL APROVECHAMIENTO DEL AGUA CALIENTE SOLAR
Ing. René O. Galiano- EPE Santa Fe 16
El Funcionamiento básico El proceso es simple: el calor del sol produce el movimiento interno del agua hacia el tanque.
El agua fría regresanuevamente al colector para ser calentada
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Tecnología 1:Tubos Evacuados
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Tubos de Vacío
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1.- Marco de aluminio anodizado.2.- Cubierta de vidrio templado, bajo contenido en fierro.3.- Placa absorbedora. Enrejado con aletas de cobre.4.- Cabezales de alimentación y descarga de agua.5.- Aislante, usualmente poliestireno, o lana de vidrio6.- Caja del colector, galvanizada.
Tecnología 2: El colector plano para ACS
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EFICIENCIA
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Construcción del acumulador
LANA DE VIDRIO EN HILOSVelo de vidrio suelto se coloca envolviéndolo alrededor de la cañería a aislar, DIMENSIONES NORMALES:80 a 120 Kg./m³
Algunas configuraciones de sistemas de ACS
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El tercer elemento esencial:
Diseño superficie colectora total siempre en función del
consumo y el recurso solar para el período de uso
1º2º 3º
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TERMOTANQUE GAS/ELÉCTRICO
Consumo
Dos tipos básicos de circulación del fluido:
1-Termosifón
2-Forzada
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ACS
Etilenglico y Propilaglicol
0,30 a 0,70 m
Ø no inferior a ½” (el recorrido más cortoposible)
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Fuente: ICAEN- maestría en energía sustentable
Configuraciones en propiedad horizontal
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Israel
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Oberá- Misiones
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Madrid
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El mayor edificio de oficinas con energía solar en el mundo se ubica en Dezhou de la provincia de Shandong en China. “Edificio Riyuetan-
Weipai”, tiene una superficie construida total de 75.000 metros cuadrados
Usa la tecnología de integrar el suministro solar de agua caliente, calefacción, refrigeración, y generación fotovoltaica con la arquitectura
Sin embargo los calefones solares hogareños siguen siendo la base del Desarrollo solar térmico: 40 millones de hogares lo usan.
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Un calefón de 10 litros/min (unas 15.000 kilocalorías/h) consume, como mínimo, 1,61 m3 de GN por hora, disponiendo (según la época del año), de hasta 500 litros de agua a unos 38-40ºC
Un termotanque de 150 litros, en la hora consume aproximadamente 0,86 m3 de GN
Consumos y contrastes
Un sistema de ACS de 300 litros día a 45ºC ahorraría, al menos, 1,5 m3 de gas/día: algo más de 300 m3 al año para nuestra zona.
En emisiones de CO2, el ahorro rondaría en 0.38 tn/añoLa Quema de gas natural para producir electricidad o calentar el agua produce alrededor de 450gramos de CO2 por cada kWh de energía producida.
OTROS USOS DOMÉSTICOS
DE LA ENERGÍA SOLAR
TÉRMICA
Ing. René O. Galiano
……COCINAR
CON
EL
SOL !
Ing. René O. Galiano
La Cocina parabólica……..
….y el Horno Solar
Ing. René O. Galiano
LA
COCINA SOLAR
PARABÓLICA REFLECTANTE(LLAMADAS TAMBIÉN
DE “CONCENTRACIÓN”)
Ing. René O. Galiano
La radiación llega desde el Sol y la superficie reflectora del plato la concentra en una pequeña región llamada foco
Las superficies reflectoras parabólicas tienen la propiedad de concentrar la radiación
Supongamos un plato que tiene un perfil con la forma de una curva llamada parábola.
Ing. René O. Galiano
o ingenioso………..
Ing. René O. Galiano
….a lo más grande! Con complicados sistemas de seguimiento solar
Ing. René O. Galiano
•Consiste en un paraboloide de superficie pulida a espejo, que actúa como resultado de la concentración de los rayos solares en un foco.
•Alcanzan temperaturas cercanas a los 300 C en su foco.
•Permite la preparación de todo tipo de comidas.
•Especialmente apta para frituras.
•Tiempos de cocción rápidos.
•Su manejo es fácil, pero requiere atención permanente durante la cocción
La Cocina parabólica:
Ing. René O. Galiano
Producción Local
Sí, se pueden fabricar en el país
Ing. René O. Galiano
EL HORNO SOLAR
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Ing. René O. Galiano
3 Premisas básicas :
CAPTAR LA RADIACIÓN SOLARCONCENTRARLACONSERVARLA
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Ing. René O. Galiano
Conceptos generales más relevantes para el diseño de un HSH
1. Materiales necesarios
2. Diseño y proporciones
3. Realización de la cocina solar
4. Factores culturales para su uso
Horno solar: cubierta, ventana y reflector
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Ing. René O. Galiano
EFECTO INVERNADERO
A. Ganancia decalor
B. Pérdida de calor
C. Almacenaje de calor
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Ing. René O. Galiano
. ALMACENAMIENTO DE CALOR
.
PÉRDIDA DE CALOR CONDUCCIONRADIACIONCONVECCION
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Ing. René O. Galiano
LA POSICIÓN DEL VIDRIOLA POSICIÓN DEL VIDRIO
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Ing. René O. Galiano 53
Ing. René O. Galiano
HORNOS: ALGUNOS DISEÑOS
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ALDEA RURAL ESCOLAR
Arroyo EL GUSANO, Santa Fe
Horno Ñancuñán, Mendoza
Horno pizzero
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Ing. René O. Galiano 56
El deshidratador Solar
Ing. René O. Galiano 57
Damascos secos
Secado Solar en el Cajón del Maipo
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Por último, un artefacto muy útil en zonas con escasez de agua potable: EL DESTILADOR SOLAR
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Ing. René O. Galiano
Ejemplo de Generación Distribuida, en búsqueda de una mayor Eficiencia Energética
Ing. René O. Galiano 60
MUCHAS GRACIAS!!
"URE + Energías Renovables + Arquitectura Bioclimática = Ayudemos a salvar al mundo"
Sub Secretaría De Energías RenovablesSECRETARÍA DE ESTADO DE LA ENERGÍA
DE SANTA FE
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BIBLIOGRAFIALibros
- L’ENERGIA FOTOVOLTAICA. ENEL- Italia 1994- Tecnología Solar . Ed. Mundi-Prensa 2005 Barcelona- Photovoltaics. Solar Energy International. New Society Publishers (2004).- Instalaciones de Energía Solar. Tomo III CENSOLAR – Ed. Progensa- España- Instalación de Paneles Solares Térmicos – Tomás Perales Benito – Alfaomega- Compendio de Energía Solar – José M. Fernández Salgado – Mundi-Prensa
Revista y Publicaciones
• Energía Solar. Ed. Emma Fiorentino Publicaciones Técnicas SRL
- Solar Energy (Revista tecnológica y científica de la Asociación Internacional de Energía Solar)
- Refocus (Revista de divulgación de la Asociación Internacional de Energías Renovables)- Energías Renovables y Medio Ambiente (Revista de la Asociación Argentina de Energías
Renovables y Ambiente- ASADES)
