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La Verdadera Revolución Energética

Somos testigos de un crecimiento inusitado de la participación de las energías renovables en la matriz energética global.

Pero por qué el ciudadano común no percibe los beneficios y se siente en cierta manera ajeno a este proceso ?

El principal motivo es que esa participación se construye sobre un paradigma de matriz energética ya obsoleto.

Los 3 pilares de la matriz energética del futuro son:

1) Eficiencia energética

En este elemento la variable de mayor peso es el consumidor.

La transformación está relacionada con un profundo cambio en los hábitos de consumo de energía. Hecho que es muy difícil que ocurra en aquellos países con un alto componente de subsidio en sus tarifas energéticas.

El otro aspecto importante y sobre el que los estados sí pueden actuar de manera directa es el estímulo para la adquisición de dispositivos más eficientes.

La eficiencia energética genera una menor demanda y por lo tanto una disminución de la inversión en generación.

Resultado de imagen de eficiencia energética

2) Energías renovables

En los países importadores de energía (la mayoría en Latam) el desarrollo de las renovables es un instrumento para mejorar la balanza de pagos.

En cualquier país del mundo, un medio para impulsar y hacer más competitiva la economía.

La inversión en un sistema solar es muy elevada en los países que no fabrican equipamiento respecto de los que sí lo hacen.

Vamos a ilustrarlo con un ejemplo concreto: en el mayor productor de módulos solares (China) el valor FOB del W ronda los U$D 0,50. Ese módulo solar puesto puertas afuera de la aduana del país de destino, por ejemplo Argentina, cuesta U$D 1,20 (+ 140%). Si a esto le sumamos el margen comercial de las empresas que los comercializan y el de las empresas que los instalan, el consumidor final termina pagando U$D 2,50 / W (+ 400%).

Las empresas adjudicatarias de las licitaciones públicas de energía renovable en los países en los que no se fabrica equipamiento no pagan aranceles de importación de equipos y están exentos de la mayoría de los impuestos.

Es una utopía a corto y mediano plazo la idea de fabricación local de equipos si el país no tiene capacidad de convertir el silicio en silicio de calidad solar o la tecnología para fabricar tubos de vacío evacuados. Sobre todo si consideramos la agresiva disminución en el precio de los equipos de energía solar de los últimos 5 años.

Resultado de imagen de energías renovables

3) Generación distribuida

Los sistemas de generación distribuida superan a los de generación centralizada en cuestiones de seguridad nacional (atentados, conflictos bélicos, etc.) y continuidad del suministro (catástrofes naturales y cortes por picos estacionales).

La generación distribuida es también una forma de redistribución de la riqueza, brindando la oportunidad al consumidor de generar la energía que consume y la posibilidad de obtener un ingreso por el excedente.

Las nuevas inversiones en infraestructura energética deberían dirigirse hacia los sistemas de interconexión e integración de las renovables e ir abandonando el paradigma de una matriz energética ya obsoleta (distribución desde plantas centralizadas de generación).

Los esfuerzos para desarrollar grandes centrales eólicas y solares de generación deberían redirigirse al desarrollo de sistemas de generación distribuida.

Las grandes centrales deben ser solo un complemento, localizarse solamente en ubicaciones donde el potencial del recurso renovable sea muy grande y aprovechar principalmente la superficie de terrazas y techos en lugar de situarse en suelos que podrían tener otros usos.

Sobran los dedos de nuestras manos y pies para contar las empresas EPC de proyectos de cierta envergadura del sector renovable a nivel mundial.

Estas empresas son itinerantes. Aterrizan en los países con gran potencial dónde se levanta la veda.

En Europa los principales países del itinerario fueron España, Francia, Italia y ahora Reino Unido.

En Latinoamérica fueron por Chile, Brasil, México y ahora Argentina.

El mito de que este tipo de proyectos genera gran cantidad de puestos de trabajo estables es falso. El trabajo es intensivo solamente en el momento de la construcción. Luego la operación y mantenimiento de estas plantas es relativamente sencillo y se realiza de manera remota con muy poco personal sobre el terreno.

No estamos en contra del desarrollo de centrales de generación renovable, lo que manifestamos es que el paradigma de matriz energética es el que ya está obsoleto.

El recurso renovable genera energía en el lugar dónde está disponible. Si lo aprovechamos allí, evitamos todos los gastos y eliminamos todas las pérdidas de energía inherentes a la distribución de esa energía.

La generación de trabajos estables y el desarrollo de un sector económico renovable sostenible van de la mano de la generación distribuida y del desarrollo de la figura del prosumidor (residencial, industrial y servicios).

La energía solar es la renovable ideal para la generación distribuida porque es la que tiene el mayor nivel de integración al entorno urbano.

Resultado de imagen de generación distribuida

Los países que adopten las siguientes medidas para conseguir la matriz energética del futuro, harán su economía más competitiva:

• Estimular la adquisición de dispositivos eficientes (financiación especial, exenciones impositivas) o gravar con impuestos la adquisición de dispositivos que no lo son

• Eliminar aranceles a la importación de insumos para equipamiento renovable que no puedan fabricar en el corto y mediano plazo y enfocar el esfuerzo industrial en el montaje del insumo importado complementado con insumos de materia prima local

• Dar prioridad a la generación distribuida y a la creación de prosumidores por sobre el desarrollo de grandes centrales de generación

• Invertir en infraestructura energética de interconexión e integración de las renovables y abandonar paulatinamente la matriz energética obsoleta (grandes centrales de generación – distribución).

Es un proceso largo pero, como todo gran viaje, empieza dando un paso.

Los municipios (en energía solar térmica) y las provincias (en energía solar fotovoltaica) tienen potestad para impulsar el desarrollo de la generación solar distribuida.

Existen ejemplos sobre los que se puede trabajar para adaptarlos a cada realidad local e introducir mejoras para evitar los errores cometidos.

En energía solar térmica distribuida, un ejemplo puede ser el CTE (Código Técnico de la Edificación) español. Una mejora a introducir a este referente podría ser la obligatoriedad de un mantenimiento periódico para verificar el buen funcionamiento de la instalación y corroborar que se alcanza la fracción solar exigida.

En energía solar fotovoltaica distribuida, un ejemplo puede ser el régimen net-metering de algunos estados norteamericanos (p.e.: California). En este caso se podría imitar la implementación de las herramientas financieras complementarias (financiación especial, leasing) que han impulsado su gran desarrollo.

Se deben crear las condiciones (estabilidad política y económica) para que los hechos deseados ocurran.

Sancionando leyes no se puede modificar la realidad.

Por ejemplo, si una provincia latinoamericana cuenta desde 2013 con normativa para impulsar la generación distribuida y en 3 años se han conectado 10 sistemas, significa que algo estamos haciendo mal.

Como en todos los aspectos de la vida de cualquier individuo o sociedad, para conseguir logros deben plantearse objetivos (ambiciosos pero a la vez realizables), establecerse plazos y realizar mediciones periódicas para introducir mejoras y corregir errores.

Esto resulta muy difícil si no se adoptan políticas energéticas de largo plazo que sobrevivan al gobierno de turno.

Por ahora, el corto plazo manda.

Es más fácil sentarse a negociar con unos pocos y cortar cintas para la foto, que trabajar en serio y a largo plazo por el interés general.

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Energía Solar Térmica

Las instalaciones de energía solar térmica para aplicaciones domésticas estarán cada vez más presentes en el paisaje construido y serán promovidas por normativas como ordenanzas solares o las futuras normativas en técnica de edificación.

El sistema más básico es el equipo compacto denominado termosifón, que incorpora todos los subsistemas y en el que el fluido circula de manera natural (diferencia de densidades).

Resultado de imagen de termosifón solar

Los sistemas de energía solar térmica utilizan los rayos solares para obtener agua o aire caliente.

Unas placas especiales, denominadas colectores o captadores, concentran y acumulan el calor del Sol y lo transmiten al fluido que queremos calentar.

Este fluido puede ser el agua potable de la casa o el sistema hidráulico de calefacción o refrigeración de la vivienda.

Generalmente un sistema de energía solar térmica está constituido por varios subsistemas, que a su vez pueden considerarse como sistemas interdependientes conectados entre sí.

Sin embargo, hay ocasiones en que un mismo elemento físicamente independiente realiza varias funciones dentro del sistema solar.

Estos distintos subsistemas son:

a) Sistema de captación: compuesto por los colectores solares. Son los encargados de recibir la radiación solar y transmitirla al fluido que circula por su interior.

Imagen relacionada

b) Sistema de acumulación: compuesto por uno o más depósitos para acumular el agua caliente generada hasta el momento de su utilización.

Resultado de imagen de tanque solar térmico

c) Sistema hidráulico: compuesto por las bombas y tuberías por donde circula el fluido de trabajo. Un circuito primario transporta la energía captada hacia el acumulador. La circulación del fluido por las tuberías se realiza por acción de una bomba de circulación o por circulación natural.

Resultado de imagen de circuito solar térmicod) Sistema de intercambio: existe en caso de que el fluido que circula por los colectores solares no sea el mismo que el que utiliza el usuario; por ejemplo cuando existe riesgo de heladas o el fluido del usuario puede dañar la instalación solar. El intercambiador puede formar parte del mismo acumulador o estar situado en el exterior.

Resultado de imagen de intercambiador solar

e) Sistema de control: en los sistemas de circulación forzada con bombas se encargará de ponerlas en marcha y pararlas. El accionamiento de los diferentes componentes de la instalación (válvulas motorizadas, bombas, etc.) se realiza a través de mecanismos de regulación.

Resultado de imagen de centralita solar térmico

f) Sistema de energía auxiliar: generalmente la viabilidad económica de la instalación solar exige que no se pueda satisfacer la demanda energética con aporte solar en todo momento. La energía producida por la instalación depende de las condiciones climatológicas y es por eso que se dispone de un sistema de producción de energía auxiliar. Estos equipos de apoyo complementan al sistema solar con la finalidad de garantizar en todo momento la continuidad del servicio de agua caliente.

Resultado de imagen de caldera gas

Las instalaciones solares térmicas tienen una gran similitud con las instalaciones térmicas convencionales.

De hecho, comparten todos sus componentes (tuberías, mecanismos de protección, tanques de acumulación, intercambiadores, grupos de bombeo, aislamiento) excepto uno: los colectores solares.

Este contenido fue extraído del Manual Técnico Comercial de Energía Solar Térmica y forma parte del e-learning Solar.

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Solar Layout (Fotovoltaica)

Solar Layout es la App para posicionamiento de colectores y módulos solares in situ.

Se trata de la App solar más intuitiva del mercado.

Para utilizarla sobre el terreno no es necesario contar con conexión a Internet porque funciona a partir de la latitud del lugar, obtenida a través de GPS.

Hoy veremos la parte correspondiente a energía solar fotovoltaica.

Para comenzar pulsamos el comando de la derecha representado en la figura de la pantalla inicial por la vivienda con el módulo solar y el cable con el enchufe.

fig-1

Si no está activado el GPS de nuestro Smartphone, la App nos pedirá que lo activemos para localizar nuestra ubicación.

Inmediatamente aparecerá la imagen de un planeta tierra intermitente con la leyenda “Localizando”.

Cuando el GPS de nuestro dispositivo haya localizado nuestra ubicación aparecerá la siguiente pantalla para que la confirmemos.

fig-2

Al confirmar nuestra ubicación se desplegará el Menú Uso Equipo Solar.

En el mismo encontramos 4 aplicaciones:

1- Uso invierno: representada por la imagen de la nieve
2- Uso todo el año: representado por las imágenes flor, sol, hoja y nieve
3- Uso primavera / verano: representada por las imágenes flor y sol
4- Conexión a red: representada por la imagen del enchufe.

fig-3

Al seleccionar alguna de las 3 aplicaciones, se desplegará el Menú Opciones.

En el mismo encontramos 3 variables:

1- Inclinación: representada por la figura del colector y un ángulo
2- Orientación: representada por la figura del colector y los puntos cardinales
3- Separación: representada por la figura de 3 filas de colectores.

fig-4

Pulsando la opción Inclinación, obtenemos el valor recomendado de inclinación para la ubicación y aplicación solar seleccionada, acompañado de unos Tips respecto de las pérdidas a considerar.

fig-5

Pulsando la opción Orientación, obtenemos la descripción del procedimiento para fijar la orientación de los módulos y el acceso a la descarga de App brújula recomendada en caso de que aún no contemos con ella.

fig-6

Pulsando la opción Separación, se despliega el Menú Tipo de Superficie para que seleccionemos la opción correspondiente (Horizontal / No horizontal). Si la superficie en la que se situarán los módulos es horizontal, debemos introducir el dato Altura del colector en cm.

fig-7

Si la superficie en la que se situarán los módulos es no horizontal, además del dato Altura del Colector en cm, debemos ingresar el dato Ángulo Inclinación Cubierta.

Lo ingresaremos con valor positivo si coincide con el sentido de la inclinación de los módulos y con valor negativo si no coincide.

fig-8

De esta manera obtenemos la distancia de Separación entre filas de módulos expresada en metros.

fig-9

Pulsando el botón i se despliegan Tips relacionados con sombreado y localizaciones singulares (zonas de nieve, desérticas y lluviosas).

Descarga Solar Layout y posiciona módulos solares fotovoltaicos sobre el terreno de la manera más intuitiva con Sopelia.

El Salvador Solar

En la región central de El Salvador la irradiación solar es alta (5.3 kWh/m2/día), en comparación con la de otras localizaciones como Alemania o Tokio (3.3 kWh/m2/día).

El mapa de irradiación solar en El Salvador fue creado bajo el proyecto SWERA, el cual muestra el potencial de irradiación solar en promedio diario de un año.

Resultado de imagen de energía solar el salvador

En los últimos años el país empezó a trabajar en la diversificación de su matriz energética introduciendo la participación de fuentes renovables.

Según cifras del Consejo Nacional de Energía al cierre de 2015 el país tenía una capacidad instalada de 1,659.6 MW. De ellos, cerca del 46% es generación térmica (combustible fósil), 28.5 % es hidroeléctrica, 12.3 % es geotérmica y 13.6 % se genera a partir de biomasa.

En marzo de 2015, de la alianza entre una empresa taiwanesa y un grupo petrolero local, surgió una empresa salvadoreña que puso en marcha una planta de producción de paneles solares y luces LED.

La planta se encuentra ubicada en San Juan Opico y se convierte en la primera maquila de dispositivos de alta tecnología en El Salvador.

En octubre de 2015 la Asamblea Legislativa aprobó reformas a la Ley de Incentivos Fiscales para fomentar el uso de energías renovables, reducir la emisión de gases de efecto invernadero y mejorar la balanza de pagos nacional a través de la reducción de las importaciones de combustibles fósiles.

La reforma afecta a 4 artículos de la Ley y se concreta en:

– Inclusión de las fuentes renovables marinas y de biogás, añadiéndolas a las ya especificadas en el artículo 1 (hidráulica, geotérmica, eólica, solar, biomasa)

– Eliminación de la limitación a 20 MW para ser sujeto beneficiario de la exención en el pago de derechos arancelarios durante 10 años

– Exención del impuesto sobre la renta durante 5 años para instalaciones superiores a 10 MW, manteniendo el plazo de 10 años para instalaciones iguales o menores a 10 MW.

Además, se amplían los plazos para que la SIGET resuelva sobre la certificación de proyectos y del Ministerio de Hacienda para emitir acuerdo de beneficios fiscales a 45 días hábiles.

También se incluyen como susceptibles de ser beneficiarios los proyectos de ampliación de centrales de generación de energías renovables ya existentes.

En febrero de 2016 la Distribuidora de Electricidad DELSUR y los entes reguladores dieron a conocer un nuevo proceso de licitación para la generación de 150 MW de fuentes eólica y solar fotovoltaica por 20 años a partir del 2019.

Este proceso se inicia con la fase de consulta participativa para que todos puedan acceder a las bases de licitación y hacer los comentarios que consideren necesarios.

El documento resultante deberá ser aprobado por SIGET y luego se pondrá a disposición de los potenciales oferentes.

Se estima que este nuevo proceso de licitación para proyectos de energía renovable generará una inversión de alrededor de U$D 300 millones en los próximos 2 años y podrá abastecer la demanda de unos 250,000 hogares.

Este es el segundo proceso de licitación que se realiza para la instalación de proyectos con estas tecnologías y la comercialización de la energía generada en el mercado mayorista.

Resultado de imagen de energía solar el salvador

El primer proceso culminó exitosamente con la adjudicación de 94 MW de tecnología fotovoltaica que iniciará el suministro en 2017.

El proceso será coordinado por DELSUR, con el apoyo del resto de distribuidoras de electricidad del país, entidades gubernamentales y privadas, entre otros.

Se ha considerado también el desarrollo de sistemas de energía solar térmica de alta temperatura.

Estudios indican que el potencial de este tipo de energía es alto en El Salvador y, aunque el costo de inversión inicial sigue siendo elevado, hay planes de desarrollo futuro para la energía solar térmica concentrada.

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La Energía del Sol

La energía solar es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el Sol.

La potencia de la radiación varía según el momento del día, las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud.

Se puede asumir que en buenas condiciones de radiación el valor es de aproximadamente 1.000 W/m² en la superficie terrestre.

A esta potencia se la conoce como irradiancia.

La radiación es aprovechable en sus componentes directa y difusa, o en la suma de ambas.

La radiación directa es la que llega directamente del foco solar, sin reflexiones o refracciones intermedias.

La difusa es la emitida por la bóveda celeste diurna gracias a los múltiples fenómenos de reflexión y refracción solar en la atmósfera, en las nubes y el resto de elementos atmosféricos y terrestres.

La radiación directa puede reflejarse y concentrarse para su utilización, mientras que no es posible concentrar la luz difusa que proviene de todas las direcciones.

La radiación de albedo es la reflejada por los cuerpos situados alrededor de la superficie sobre la que nos interesa evaluar la radiación.

La cantidad de energía debida a la radiación directa que una superficie expuesta a los rayos solares puede interceptar dependerá del ángulo formado por los rayos y la superficie en cuestión.

Si la superficie es perpendicular a los rayos, este valor es máximo, disminuyendo a medida que lo hace dicho ángulo.

La intensidad sobre la superficie varía en la misma proporción en que lo hace la energía.

Este efecto de la inclinación es la causa por la que los rayos solares calientan mucho más al mediodía que en las primeras horas de la mañana o últimas de la tarde.

También es la causa de que en las regiones de latitudes altas (cercanas a los polos) se reciba mucha menos energía que en las más cercanas al ecuador.

Las coordenadas solares que se utilizan para determinar la posición del Sol referida al plano horizontal son dos:

Altura solar (h) que es el ángulo que forman los rayos solares sobre la superficie horizontal. El ángulo cenital es el ángulo que forma el rayo con la vertical, o sea, el complemento de la altura.

Resultado de imagen de altura solar

Altura solar (perspectiva hemisferio norte)

Azimut (A) que es el ángulo de giro del Sol medido sobre el plano horizontal mediante la proyección del rayo sobre dicho plano y tomando como origen el Norte si estamos en el hemisferio Sur.

Por convenio, el azimut se considera negativo cuando el Sol está hacia el Este (por la mañana) y positivo cuando se sitúa hacia el Oeste (después del mediodía).

Resultado de imagen de azimut solar

Azimut

El número de horas de sol teóricas es el lapso de tiempo transcurrido entre el amanecer y el ocaso.

En estos 2 momentos la altura del Sol vale cero.

El número de horas de Sol depende del punto geográfico considerado y de la época del año.

Durante el verano, el Sol realiza una trayectoria muy amplia y elevada sobre la bóveda celeste y está mucho tiempo sobre el horizonte. Lo contrario sucede en invierno.

Resultado de imagen de trayectoria del sol y estaciones

Trayectoria del sol en las distintas estaciones (perspectiva hemisferio sur)

Al mediodía solar (instante en que el azimut vale cero), la elevación del Sol es máxima y la longitud de las sombras mínimas.

La sombra sobre el suelo de una varilla vertical coincidirá con la dirección del meridiano (dirección Sur-Norte), la que debe determinarse con exactitud para, por ejemplo, orientar correctamente los colectores o módulos de una instalación solar.

El factor más importante que influye en la cantidad de energía solar incidente en una localización o zona determinada es la proporción de días nublados que se dan al año.

Este es un extracto del libro «Introducción a la Energía Solar» de venta exclusiva en Amazon.

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Solar Fotovoltaica Ecuador

Ecuador se encuentra en una ubicación privilegiada en cuanto a recurso solar, siendo casi perpendicular la radiación que recibe, invariable durante el año y con un ángulo de incidencia constante; características que otorgan a la fotovoltaica enorme potencial de aprovechamiento.

El mercado solar ecuatoriano se ha desarrollado hasta hace poco sobre todo en instalaciones aisladas de la red para electrificación rural.

La primera planta fotovoltaica en conectarse a la red está ubicada en la norteña provincia de Imbabura, con una potencia de 998 kW.

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Para impulsar la generación fotovoltaica, el Conelec reformó en 2012 la regulación 04/11 y fijó una tarifa preferencial de U$D 0,40 por kW/h de generación.

En el marco de esa normativa, en enero de 2013, el Conelec firmó los permisos para que empresas nacionales y extranjeras construyeran 355 MW de potencia fotovoltaica en 91 proyectos (15 mayores a 1 MW y 76 menores a 1 MW).

El otorgamiento de estos permisos recibió numerosas críticas de sectores que manifestaron que esa tarifa era demasiado alta en comparación con el costo de generación hidroeléctrica o la misma fotovoltaica en otros países de la región.

El Conelec revocó los permisos de construcción de varios proyectos porque las empresas concesionarias no cumplieron con los cronogramas de construcción al carecer de financiamiento. En algunos casos también porque se iniciaron las obras sin contar con estudios ni autorizaciones.

Representantes de algunas empresas constructoras de los proyectos manifestaron que los retrasos y las revocatorias de permisos se debieron a una serie de trabas burocráticas para la construcción, además de la falta de financiamiento.

En un inicio, la Corporación Financiera Nacional (CFN) anunció que financiaría este tipo de proyectos, promesa que no se concretó.

Las empresas que finalizaron sus proyectos manifestaron no haber tenido problemas con las entidades de control y solicitaron se les permitiera hacerse cargo de los proyectos inconclusos.

La cruda realidad es que a finales de 2013 operaban en Ecuador 4 MW fotovoltaicos.

Durante 2014 la nueva potencia fotovoltaica instalada fue de 22 MW, llevando la capacidad instalada a 26 MW a principios de 2015.

La potencia acumulada se estancó por debajo de los 30 MW ya que durante 2015 no se añadió prácticamente ningún MW fotovoltaico en el país.

Teniendo en cuenta que en enero de 2013 se cerraron acuerdos para proyectos fotovoltaicos por más de 300 MW, resulta evidente que el avance es mucho más lento que lo inicialmente previsto.

Resultado de imagen de fotovoltaica ecuador

Ecuador no cuenta con un marco que regule y fomente la generación fotovoltaica distribuida.

De acuerdo al Balance Energético Nacional de 2015, la generación de electricidad corresponde en un 45,6% a energía hidráulica; 0,3% energía eólica; 0,1% energía solar y 1,6% aprovechamiento energético de biomasa.

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Solar Layout (Térmica)

Solar Layout es la App para posicionamiento de colectores y módulos solares in situ.

Se trata de la App solar más intuitiva del mercado.

Para utilizarla sobre el terreno no es necesario contar con conexión a Internet porque funciona a partir de la latitud del lugar, obtenida a través de GPS.

Hoy veremos la parte correspondiente a energía solar térmica.

Para comenzar pulsamos el comando de la izquierda representado en la figura de la pantalla inicial por la vivienda con el colector solar térmico y el usuario tomando una ducha de agua caliente.

fig-1

Si no está activado el GPS de nuestro Smartphone, la App nos pedirá que lo activemos para localizar nuestra ubicación.

Inmediatamente aparecerá la imagen de un planeta tierra intermitente con la leyenda “Localizando”.

Cuando el GPS de nuestro dispositivo haya localizado nuestra ubicación aparecerá la siguiente pantalla para que la confirmemos.

fig-2

Al confirmar nuestra ubicación se desplegará el Menú Uso Equipo Solar.

En el mismo encontramos 3 aplicaciones:

1- Agua caliente sanitaria: representada por la imagen de una ducha
2- Calefacción: representada por la imagen de un radiador
3- Climatización de piscina exterior: representada por la imagen de una escalera de piscina.

fig-3

Al seleccionar alguna de las 3 aplicaciones, se desplegará el Menú Opciones.

En el mismo encontramos 3 variables:

1- Inclinación: representada por la figura del colector y un ángulo
2- Orientación: representada por la figura del colector y los puntos cardinales
3- Separación: representada por la figura de 3 filas de colectores.

fig-4

Pulsando la opción Inclinación, obtenemos el valor recomendado de inclinación para la ubicación y aplicación solar seleccionadas, acompañado de unos Tips que consideran el tipo de colector a utilizar.

fig-5

Pulsando la opción Orientación, obtenemos la descripción del procedimiento para fijar la orientación de los colectores y el acceso a la descarga de App brújula recomendada en caso de que aún no contemos con ella.

fig-6

Pulsando la opción Separación, se despliega el Menú Tipo de Superficie para que seleccionemos la opción correspondiente (Horizontal / No horizontal).

Si la superficie en la que se situarán los colectores es horizontal, debemos introducir el dato Altura del Colector en cm.

fig-7

Si la superficie en la que se situarán los colectores es no horizontal, además del dato Altura del Colector en cm, debemos ingresar el dato Ángulo Inclinación Cubierta.

Lo ingresaremos con valor positivo si coincide con el sentido de la inclinación de los colectores y con valor negativo si no coincide.

fig-8

De esta manera obtenemos la distancia de Separación entre filas de colectores expresada en metros.

fig-9

Pulsando el botón i se despliegan Tips relacionados con sombreado y localizaciones singulares (zonas de nieve, desérticas y lluviosas).

Descarga Solar Layout y posiciona colectores solares térmicos sobre el terreno de la manera más intuitiva con Sopelia.

Manual Del Municipio Solar

En el mes de septiembre de 2014 enviamos al gobierno de la Municipalidad del Partido de General Pueyrredón en Argentina un borrador con propuestas.

Se trataba de propuestas de eficiencia energética y de mayor uso, fomento y desarrollo de la energía solar en el ámbito municipal.

Creemos que puede servir de referencia a aquellos municipios que no están aprovechando su recurso solar y desean comenzar a hacerlo.

Las propuestas contemplan los siguientes supuestos / premisas:

I) Evaluación económica (inversión inicial, ahorro anual y plazo de recupero de la inversión) de las medidas de eficiencia energética a aplicar y de los sistemas de energía solar a incorporar.

II) Fomento de la eficiencia energética y de la energía solar para el mejoramiento de la calidad medioambiental, desarrollo de un nuevo sector económico y creación de nuevas fuentes de trabajo en el Partido.

III) Participación de los sectores académico, empresarial e institucional.

Resultado de imagen de eficiencia energética

1.1) Propuestas de Eficiencia Energética

1.1.1.) Auditar los edificios públicos para detectar aspectos en los que se puedan aplicar medidas de eficiencia energética.

1.1.2) Relevar edificios públicos cuyas azoteas puedan aprovecharse para instalar colectores solares térmicos y módulos solares fotovoltaicos.

1.1.3) Relevar instalaciones en las que se hace un intensivo de la iluminación (más de 8 hs / día) para evaluar sustitución por luminaria led, que puede conseguir ahorros que oscilan entre el 50%-80%. Evaluar la instalación de sensores de presencia en las zonas de paso y otras medidas de optimización de los dispositivos de iluminación.

1.1.4) Evaluar la sustitución de calderas y climatizadores por equipos de biomasa, energía solar térmica y bombas de calor con las que se pueden conseguir ahorros de entre el 40%-60%.

1.1.5) Instalación de sistemas de ahorro (perlizadores, electroválvulas, grifería bajo consumo, etc.) y reutilización de agua (recuperación de agua de lluvia, infiltración de agua de lluvia, etc.) en edificios públicos y fomentar su uso en el sector privado.

Resultado de imagen de energía solar térmica

2.1) Propuestas de Energía Solar Térmica

2.1.1) Utilización de equipos compactos de energía solar térmica para aportar agua caliente sanitaria a viviendas unifamiliares en programas de vivienda social y en nuevos desarrollos.

2.1.2) Utilización de colectores solares térmicos (planos y de tubo de vacío), con fluidos caloportadores distintos al agua, intercambiadores de calor y depósitos de acumulación independientes; para obtención de ACS en edificios públicos y climatización de piscinas municipales.

2.1.3) Utilización de sistemas solares térmicos para la climatización de edificios e instalaciones públicas de nueva construcción.

Resultado de imagen de energía solar fotovoltaica

3.1) Propuestas de Energía Solar Fotovoltaica

3.1.1) Utilización de sistemas de energía solar fotovoltaica para Iluminación y electrificación de escuelas, centros médicos, puestos de policía y usuarios residenciales en lugares aislados de la red eléctrica. Potencias desde 50W a 400W.

3.1.2) Implementación de energía solar fotovoltaica en la renovación o modernización de parquímetros y señalizaciones (marítima, ferroviaria, terrestre y aérea).

3.1.3) Evaluar la incorporación de energía solar fotovoltaica en OSSE y otras reparticiones para:

– Suministro de agua a poblaciones
– Bombeo de agua / riegos
– Protección catódica
– Sistemas de telecontrol vía satélite, detección de incendios, telemetría y demás sistemas que deben prestar servicios en lugares remotos o de difícil acceso.

Potencias: 20W-50W (equipos de emergencia), 100W-400W (repetidoras) y más de 20 Kw (válvulas de bloqueo).

3.1.4) Alumbrado público. Prueba de farola solar con led en lugar a designar (p.e.: parque industrial, delegación municipal, etc.)

3.1.5) Presentación de proyecto fotovoltaico de conexión a red para programas del tipo GENREN (actualmente RenovAr) de la Secretaria de Energía.

Resultado de imagen de sostenibilidad largo plazo

4) Políticas de largo plazo

Propuestas al Municipio en el marco de la Iniciativa Ciudades Emergentes y Sostenibles.

4.1) Formación

4.1.1) Desarrollo de acciones de capacitación en energías renovables dirigidas a los agentes implicados, sean instaladores, proyectistas, profesionales o empresas; ya que es uno de los factores decisivos unido al continuo desarrollo de la tecnología.

4.2) Urbanismo y Obras Públicas

4.2.1) Implementar la evaluación del potencial de la tecnología solar en la integración arquitectónica en fachadas y la aplicación de principios de arquitectura solar pasiva en edificios públicos de nueva construcción.

4.2.2) Dar tratamiento a la propuesta de ordenanza solar que presentarán conjuntamente Puerto Hueche S.R.L. y el Grupo de Investigación en Energías Limpias de la Facultad de Derecho de UNMDP.

4.2.3) Alumbrado Público. Implementar la evaluación de la utilización de energía solar y solar / eólica en el alumbrado público de todos los nuevos desarrollos y efectuar en cada caso la comparativa con toda la obra que requiere el sistema convencional de iluminación conectado a red.

4.3) Tejido Industrial

4.3.1) Evaluar la factibilidad de fabricación de equipos de energía solar térmica en el Partido, teniendo en cuenta que ya existen en el Parque Industrial fabricantes de equipos relacionados (calefacción y refrigeración) e iniciativas en ese sentido.

4.3.2) Evaluar la factibilidad de montaje de kits y dispositivos de iluminación de energía solar fotovoltaica. Sinergia con UNMDP (Carrera Ingeniería en Materiales).

4.3.3) Fomentar el uso de energía solar térmica en los sectores industriales con aplicaciones prácticas:

* Fabricación de cerveza y malta
* Industria textil
* Limpieza y desengrasado en baños líquidos de pintura de automóvil
* Industria alimentaria
– Producción de agua caliente para la limpieza y desinfección de botellas y útiles
– Lavado, cocción, escaldado y limpieza de productos cárnicos, conservas vegetales y conservas de pescado
– Esterilización de conservas
– Limpieza en instalaciones de sacrificio de animales.

Y en el sector servicios. Algunos ejemplos:

– Hoteles
– Recogida y tratamiento de residuos urbanos
– Supermercados e hipermercados
– Lavanderías, limpieza de alfombras, tapicerías, tintorerías, etc.
– Talleres mecánicos de reparación de automóviles
– Recuperación y reutilización de envases de vidrio.

Implementación de políticas para el desarrollo de la energía solar con Sopelia.

Herramienta Solar Móvil

Sergio llegó a casa de su potencial cliente María y le pidió ver el tejado en el que se localizarían las instalaciones solares.

Una vez arriba, Sergio comenzó a manipular su teléfono móvil.

“No se moleste”, dijo María … “aquí no hay cobertura”.

Esto no fue impedimento para Sergio porque su herramienta funciona en base a la localización del dispositivo móvil a través del posicionamiento GPS (no es necesaria conexión a Internet).

A partir de la latitud de la localización se realizan todos los cálculos.

Sergio seleccionó primero la opción Energía Solar Térmica en el Menú Tipo de Instalación.

Luego confirmó la localización en el Mapa y seleccionó Calefacción en el Menú Uso de la Instalación.

Resultado de imagen de inclinación panel solar

El ángulo de inclinación de los colectores térmicos dependerá del uso o aplicación del equipo solar.

Sergio consultó su móvil obteniendo el resultado y le informó a María que la inclinación óptima de la instalación solar térmica es 50◦.

María, un poco sorprendida, le consultó cuál sería la orientación óptima.

“La orientación óptima de los colectores solares es hacia el ecuador” le indicó Sergio.

Resultado de imagen de orientación panel solar

Para obtener la orientación, Sergio recurrió a la App brújula recomendada por su herramienta que, precavidamente ya tiene descargada en su móvil.

Faltaba el último dato: la separación entre filas de colectores térmicos.

Cómo la superficie era horizontal, el único dato que tuvo que ingresar en su móvil fue la medida en cm de la altura del colector solar.

Sergio consultó su móvil, obtuvo el resultado y le informó a María que la separación mínima entre filas es 4,42 m.

Ya sorprendida del todo, María indicó a Sergio dónde se localizaría la instalación solar fotovoltaica.

Sergio seleccionó ahora la opción Energía Solar Fotovoltaica en el Menú Tipo de Instalación.

Luego confirmó la localización en el Mapa y seleccionó Conexión a Red en el Menú Uso de la Instalación.

Sergio consultó su móvil, obtuvo el resultado y le informó a María que la inclinación óptima para la instalación fotovoltaica es 34▫.

Como en este caso las filas de módulos se situarían sobre una superficie no horizontal, Sergio consultó a María la inclinación de ese sector del tejado, que es de 20◦.

Sergio ingresó el ángulo de inclinación de la cubierta respecto de la horizontal con valor positivo porque el sentido del ángulo de inclinación de la cubierta coincide con el de los módulos.

Finalmente Sergio indicó a María numerosos Tips disponibles en el botón i de su App que hay que tener en cuenta para la configuración de la superficie captadora.

Sergio causó una muy buena impresión a María y demostró profesionalidad.

Esta App existe, fue desarrollada por el I+D+I de Sopelia y su nombre es Solar Layout.

La satisfacción para María fue completa cuando Sergio le indicó cómo podía descargar Solar Layout en su móvil y de una manera muy intuitiva, obtener ella misma los valores recomendados en cualquier localización geográfica.

Hidráulica Solar

La hidráulica es la rama de la física que estudia la mecánica de los líquidos y se divide en hidrostática (líquidos en reposo) e hidrodinámica (líquidos en movimiento).

Se llama densidad d de un cuerpo al cociente entre su masa m y su volumen V:

d = m / V

El peso específico pe es el cociente entre el peso (= m . g) y el volumen:

pe = m . g / V

Los fluidos (líquidos y gases) ejercen siempre una presión pr en todas las direcciones.

La presión es el cociente entre una fuerza f (la ejercida por el fluido) y el área de la superficie sobre la que actúa esta fuerza S:

pr = f / S

La unidad de presión en el SI es el Newton dividido por el m2 (N / m2) y recibe el nombre de pascal.

La presión ejercida por la gravedad y las fuerzas que tienden a comprimir los fluidos se llama presión estática.

La presión derivada del movimiento de un fluido se llama presión dinámica.

Conociendo la densidad o el peso específico de un fluido podemos hallar la presión estática debida a la gravedad a cualquier profundidad h a partir de cualquiera de las siguientes 2 fórmulas:

pr = d . g . h

pr = pe . h

Resultado de imagen de presión estática en líquidos

La diferencia de presión será igual a la diferencia de profundidades h entre 2 puntos o distancia vertical entre ellos.

Una típica presión estática, es la presión atmosférica, producida en todas direcciones sobre los cuerpos colocados en la superficie de la tierra debido a la gran columna de aire sobre ellos. El resultado de esta acción en todas direcciones de la presión atmosférica no produce fuerza neta de empuje del cuerpo hacia algún lado, solo tiende a comprimirlo.

En el caso de un recipiente, la presión atmosférica actúa por dentro y por fuera y por lo tanto sus acciones se anulan entre sí.

A nosotros nos interesa conocer el exceso de presión sobre la presión atmosférica que pueda haber en el interior del recipiente (depósitos o tuberías) a través de aparatos de medición (manómetros).

Si en un recipiente el aire puede entrar y salir libremente a través del borde de la tapa, la superficie del líquido estará únicamente sometida a la presión atmosférica. Se trata de un depósito abierto o no presurizado.

Si midiéramos con un manómetro la presión a diferentes alturas en el depósito, será igual a cero en la superficie y máxima en el fondo.

Si ahora el recipiente está herméticamente cerrado y sometido a una presión adicional p, transmitida a través de las tuberías que lo comunican con la red de distribución; la medición será igual a la anterior pero incrementada en el valor de p. Generalmente la pequeña diferencia de presión originada en la diferencia de alturas es despreciable frente a la presión general del circuito p.

El teorema de Arquímedes permite conocer el peso de un cuerpo cuando se encuentra sumergido en un líquido.

Este teorema también puede aplicarse a una porción del mismo líquido.

Supongamos que una porción del líquido sufriera un ligero aumento de temperatura con respecto a otras partes del mismo.

Los cuerpos se dilatan al aumentar su temperatura y al aumentar de volumen su densidad disminuye ya que la masa permanece invariable.

Resultado de imagen de presión estática en líquidos

Si d1 es la nueva densidad de la porción considerada (d1 < d):

Peso de la porción de líquido: p = m . g = V1 . d1 . g

Empuje que actúa sobre la porción de líquido: E = V1 . d . g

Donde V1 es el volumen de la porción de líquido

Resultado de imagen de termosifón

Estas son las llamadas corrientes de convección naturales de los fluidos, en las que las partes calientes de los mismos tienden a ascender. En este fenómeno se basan los sistemas de circulación natural o termosifón para el aporte de agua caliente mediante colectores solares.

Este contenido forma parte del eBook «Introducción a la Energía Solar» y del e-learning solar de Sopelia.