El Sol, fuente de energía renovable

I. Introducción En esta � cha encontrarás información que permitirá comprender cómo funciona un calentador

solar de agua a partir de principios físicos básicos, promoviendo la construcción de los mismos o la adquisición de equipos e� cientes.

II. Fundamentación teórica El aprovechamiento de la energía solar consiste en captar por medio de diferentes tecnologías la

radiación del Sol que llega a la Tierra con el � n de emplear esa energía para diferentes usos, como calentar agua, generar electricidad, etc.

El Sol es el origen de todas las principales fuentes de energía actuales. Usar la energía solar de manera e� ciente implica utilizar diseños, materiales y técnicas de acuerdo al lugar donde se utilice. La energía solar puede utilizarse para generar electricidad mediante paneles fotovoltaicos, realizar procesos de secado, cocción y calentar agua (terma solar). En el país se han instalado aproximadamente 50 000 termas solares, pero con la radiación solar que tiene nuestro país pueden ser utilizados por millones de familias.

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FichaINFORMATIVA

¿Cómo se podría utilizar la energía solar?

El calentamiento del agua en las termas solares se produce por el efecto denominado termosifón que permite que el agua circule sin que exista una bomba entre el tanque y el colector solar. Ello sucede porque el agua cuando se calienta pierde densidad y tiende a ascender y el agua fría por su mayor densidad tiende a bajar, lo que origina que el agua caliente se acumule en la parte superior del tanque.

El principio físico es muy simple: el agua al calentarse disminuye su densidad, ascendiendo a niveles superiores y el agua fría desciende a ocupar el lugar dejado por el agua caliente. Estableciéndose así un circuito de recirculación del agua que se va calentando paulatinamente en cada ciclo.

Calentador solar tipo tanque que funciona con energía solar (conocido como terma solar)

El agua fría desciende desde el tanque y pasa por unos tubos de un panel pintado de color negro absorbiendo la radiación solar. El agua que se calienta sube hasta la parte superior del tanque y el agua asciende nuevamente, produciéndose una corriente de recirculación, calentándose paulatinamente el agua del tanque mientras hay Sol.

Sabías que

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Calentador solar tipo tanque que funciona con energía solar (conocido como terma solar) Colector solar

de placa plana

Tubo de salida de agua caliente hacia la ducha

Tanque de aguaAislante que evita la fuga de

calor

FichaINFORMATIVA

Calentador solar de agua de placa plana

Los calentadores de agua con colectores de placa plana se caracterizan por no poseer métodos de concentración, ser más económicos y resultar e� cientes para obtener agua caliente. Además, nos ofrecen la ventaja de usar una orientación � ja y de aprovechar la radiación solar de manera directa.Un calentador solar está diseñado para capturar la energía térmica del Sol a través de la placa colectora donde se encuentran unos tubos por donde se hace discurrir el agua proveniente de un tanque elevado. El agua que se calienta en el colector retorna al tanque, debido al fenómeno físico que se produce por el calentamiento de este � uido.Estos colectores de placa plana se componen de tres elementos principales: el tanque de agua, el colector solar (super� cie pintada de negro que va a absorber la radiación solar y por donde pasan unos tubos en los que se calienta el agua) y el tubo por donde discurre el agua fría del tanque al colector solar, así como el tubo que sale del colector solar al tanque llevando el agua caliente.

Usando e� cientemente la energía reducimos costos y contribuimos con el planeta.

III. Actividades

IV. Referencias bibliográ� cas

■ Cómo funciona una terma solar con colector plano: http://www.youtube.com/watch?v=LjhJY_dcicw

■ Calentador solar casero explicativo: http://www.youtube.com/watch?v=ri9EeNLnW8I

Ahora, a partir de la � cha informativa, realiza las siguientes actividades:Actividad individual■ Indaga cuánta energía se consume mensualmente por usar una terma eléctrica de 110 litros que

tiene una potencia de 2 kW y se enciende 3 horas diarias. Responde: ¿Cuánto ahorrarías en consumo de energía si sustituyes una terma eléctrica por una terma solar?

Re� exiona con tus compañeros■ ¿En cuánto se reduciría el costo mensual de tu recibo si sustituyeras la terma eléctrica anterior

por un terma solar?■ Si la terma solar cuesta 1500 nuevos soles, ¿en cuántos meses recuperarías la inversión?Investiga con tus compañeros■ ¿Qué tipos de fenómenos de transmisión de calor suceden en la terma solar durante el

calentamiento?■ Investiguen acerca de las ventajas ambientales que representa utilizar una terma solar con respecto a

una terma eléctrica. Registren la información encontrada y argumenten sus respuestas.■ En el país hay 50 000 termas solares instaladas, de las cuales 30 000 están en Arequipa.

Encuentren tres razones por las que sucede esto, considerando que varias regiones del país tienen el mismo nivel de radiación solar.

Recuerda

Usando e� cientemente la energía reducimos costos y contribuimos con el planeta.

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