Panel solar

Un panel solar (o módulo solar) es un dispositivo que aprovecha la energía de la radiación solar. El término comprende a los colectores solares utilizados para producir agua caliente (usualmente doméstica) mediante energía solar térmica y a los paneles fotovoltaicos utilizados para generar electricidad mediante energía solar fotovoltaica.

Funcionamiento panel solar

Un panel solar es un módulo que aprovecha la energía de la radiación solar. Normalmente se refiere a los dispositivos para producir agua caliente (usualmente doméstica) y a los paneles fotovoltaicos utilizados para generar electricidad.

Los paneles fotovoltaicos están formados por numerosas celdas (llamadas células fotovoltaicas) que captan la radiación luminosa (fotones procedente de la radiación solar). Estos fotones impactan sobre la superficie de la célula y allí son absorbidos por materiales semiconductores, tales como el silicio, golpeando a los electrones liberándolos de los átomos a los que pertenecían, así los electrones comienzan a circular por el material produciendo la electricidad en forma de corriente continua a baja tensión. La estructura de los paneles solares está compuesta, entre otras cosas, por: un generador solar, un acumulador, un regulador de carga y un inversor (opcional). Los acumuladores son los que almacenan la energía producida por el generador y nos da la posibilidad de utilizar dicha energía almacenada en los días en donde existe una radiación muy bajo o directamente no se hace presente el sol. El regulador de carga, como su nombre lo indica, se encarga de evitar que se produzcan sobrecargas o descargas excesivas en el acumulador, si esto ocurriese se producirían daños irreversibles. Como el tipo corriente eléctrica que proporcionan los paneles solares es corriente continua, muchas veces se usa un inversor y/o convertidor de potencia para transformar la corriente continua en corriente alterna, que es la que utilizamos habitualmente en nuestras casas, trabajos y comercios.

¿Cómo construir paneles solares?
Como podrás comprobar, tan solo hacen falta unos cuantos materiales, fáciles de conseguir, que nos permitirán utilizar la energía solar, que además de ser gratuita, no necesita mantenimiento y podemos disfrutar de él todo el año.
Materiales para fabricar un panel solar

• Una botella de plástico de 1,5 o 2 litros.
• Una caja de cartón grueso.
• Papel celofán.
• Papel de aluminio.
• Pintura negra.

Pasos para construir un panel solar
a) Enjuaga varias veces la botella. Una vez seca píntala exteriormente de negro. Ahora coloca a la caja de cartón grueso paredes oblicuas de manera que al apoyar la botella en el fondo quede prácticamente inmovilizada.
b) Forra el fondo y los laterales internos de la caja con papel de aluminio, y pégalo con adhesivo (o con cinta).
c) Llena la botella hasta sus ¾ partes, y comprímela para que el agua llegue al tope. Tápala con firmeza y colócala dentro de la caja. Luego cubre toda la botella con papel de celofán, y pégala con cualquier cinta adhesiva.
d) Coloca la caja orientada hacia el norte e inclinada 45º respecto al suelo, para aprovechar así mucho mejor los rayos solares.
e) En algunas horas (aproximadamente entre 2 a 5 horas), tendrás agua lo suficientemente caliente como para prepararte una buena bebida caliente.

Central hidroeléctrica

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Central hidroeléctrica.

Corte transversal de una represa hidroeléctrica.

En una central hidroeléctrica se utiliza energía hidráulica para la generación de energía eléctrica. Son el resultado actual de la evolución de los antiguos molinos que aprovechaban la corriente de los ríos para mover una rueda.
En general, estas centrales aprovechan la energía potencial gravitatoria que posee la masa de agua de un cauce natural en virtud de un desnivel, también conocido como salto geodésico. El agua en su caída entre dos niveles del cauce se hace pasar por una turbina hidráulica la cual transmite la energía a un generador donde se transforma en energía eléctrica.
¿cuales son las principales centrales hidroeléctricas de colombia por su capacidad de generar energía ?
1. CHIVOR

Está situada a 160 km al Nororiente de la ciudad de Santafé de Bogotá, cerca al municipio boyacense de Santa María. Aprovecha el potencial hidroeléctrico del río Batá, regulado por la presa de La Esmeralda que forma un embalse con una capacidad de almacenamiento de 760 Mm3. El caudal regulado del río Batá, se desvía por medio de dos túneles a la hoya del río Lengupá, donde se encuentra situada la casa de máquinas. Esto permite aprovechar una caída de 768 m.

La capacidad instalada de la planta es de 1.000 MW, divididos en dos etapas similares, con cuatro unidades generadores cada una.

2. JAGUAS

Está localizada en el departamento de Antioquia, sobre las hoyas hidrográficas de los ríos Nare y Guatapé, a 117 km al Oriente de Medellín por la vía Medellín - El Peñol - Guatapé - San Rafael.

Aprovecha el caudal del río Nare, (abajo de la presa Santa Rita, embalse del Peñol. Se encuentra en operación comercial desde junio de 1988. La energía producida por la Central Hidroeléctrica de Jaguas es suministrada al Sistema de Transmisión Nacional mediante una subestación a 230 kV que conectan la Central Jaguas con las subestaciones Guatapé en Antioquia y Malena, Comuneros y Barranca en Santander.

3. PROYECTO HIDROELÉCTRICO PLAYAS

Localizado en el departamento de Antioquia, a 120 km de Medellín por carretera. Sus obras e instalaciones están en jurisdicción de los municipios de San Rafael y San Carlos y su cuenca hidrográfica comprende también territorios del municipio de Guatapé.

El proyecto forma parte del aprovechamiento hidroeléctrico de los ríos Nare y Guatapé, el cual está formado por 4 centrales: sobre el río Nare: Guatapé (560 MW) y Jaguas (170 MW); y sobre el río Guatapé: Playas (200 MW) y San Carlos (1.240MW).

4. SAN CARLOS

Localizada en el departamento de Antioquia a 150 km al este de Medellín, sus diferentes obras están ubicadas en jurisdicción del municipio de San Carlos.

Su capacidad total instalada es de 1240 MW en 8 unidades de 155MW cada una. La primera etapa de la central entró en funcionamiento en 1984 y la segunda en 1987.

5. RIO GRANDE

Está localizado en la cuenca del río Grande, la cual a su vez, hace parte de la hoya hidrográfica del río Porce. Dicha cuenca está situada en la zona central del departamento de Antioquia, en jurisdicción de los municipios de San Pedro, Entreríos, Belmira, Don Matías y Santa Rosa de Osos.

El objetivo principal de este aprovechamiento es atender la demanda del acueducto metropolitano de Medellín, adicionalmente, se tiene la generación de energía mediante el aprovechamiento de la diferencia de altura de 900 m, existente entre la altiplanicie del río Grande y el Valle de Aburrá.

Central La Tasajera: Turbinas: 3 Pelton de cuatro chorros. Potencia nominal: 105 MW. Central de Niquía: Turbina: Tipo Pelton de eje vertical, cinco chorros. Potencia nominal: 21 MW.

Molino de agua

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Un molino de agua (llamada Acea en Galicia) en Caldas de Reyes (España).

Un molino hidráulico o molino de agua es un tipo de molino movido por el agua que permite moler cereales, generar electricidad, y drenar grandes áreas de humedales utilizando la energía potencial del agua liberada en fluir.^[1] Es la estructura más antigua conocida de aprovechar la energía cinética de las aguas de los río y arroyos.

[editar] Funcionamiento y utilización

Ruedas verticales con palas en un molino de agua.

Hace cientos de años, el movimiento del agua se utilizaba en las fábricas. La energía cinética del agua en movimiento se convierte en un movimiento de rotación de unas palas de madera que se unen mediante un eje a una piedra de molino (piedra redonda y pesada) para moler cereales, (trigo trigo maíz, cebada, avena, etc.) y convertirlos en harina. Hoy en día las represas y saltos de agua se utilizan principalmente para producir electricidad en las centrales hidroeléctricas.
La energía hidráulica es la energía producida por el movimiento del agua y puede ser convertida en forma de electricidad, o directamente en forma de energía mecánica (de rotación). Cuando llueve en las colinas y montañas, el agua fluye hacia los ríos y de ellos hacia el mar. El movimiento o caída de agua lleva energía cinética y energía potencial que se puede aprovechar como fuente de energía.
Muchas veces se construyen diques que detienen el curso permitiendo la acumulación de agua en un depósito que se llama reservorio o reanudación. En otros casos, las tomas (presas) que no detienen el curso natural del agua, sino que la hacen pasar por un desvío que la conduce hacia un molino de agua.

Sistema impulsor de un molino hidráulico de rueda: rueda horizontal y árbol de transmisión.

La transformación de la energía contenida en los cursos de agua en energía utilizable se puede hacer mediante una turbina o antiguamente mediante una rueda hidráulica. Al abrir las compuertas de la presa, el agua retenida pasa a través de los álabes de la turbina (o la rueda de agua) causando que gire, utilizando la fuerza motriz del agua. Con la rotación de la turbina el proceso se repite, es decir, el generador acoplado a la turbina convierte la energía mecánica en electricidad. Esto es lo que ocurre en la mayor parte de las presas
¿Qué es un molino de viento?

una torre cilíndrica construida con piedras del lugar, las cuales se unían a base de cal y arena. Esta edificación suele tener una puerta en el piso inferior y varias ventanas en la parte superior. Las paredes del interior se recubrí Se trata de an con yeso. Tenía una escalera de caracol que unía los tres pisos y que se apoyaba en la pared

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¿Para qué sirve un molino de viento?

Es una máquina, un artefacto o un ingenio mecánico cuyo fin es aprovechar la energía del viento utilizando unas aspas con lonas. Éstas, que están acopladas o unidas a un eje, transmiten dicha energía hacia unas piedras cilíndricas y la transforman de este modo en trabajo útil.

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¿Qué hay dentro de un molino de viento?

En su interior aloja una maquinaria para moler compuesta por dos piedras cilíndricas. Una de ellas esta fija y sobre ella gira otra produciéndose un frotamiento entre ambas al estar superpuestas Para que este frotamiento se produzca se necesita una fuerza motriz, que puede ser el agua, el viento, la electricidad, u otra cualquiera. En nuestro caso es el viento. También se necesita un mecanismo que transmita esa energía hacia las piedras. Esa era la función de las aspas y de otras piezas de madera.

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¿Dónde están?

Para recoger mejor la fuerza del viento solían construirse en la cresta de los pequeños cerros u oteros próximos a los pueblos.

FUENTES DE ENERGIA Y AMBIENTACION DEL ARTEFACTOS TECNOLOGICO

La Energía y los Objetos Tecnológicos

El ser humano para realizar sus actividades ocupa energía, desde el envío de órdenes cerebrales para el adecuado funcionamiento de su organismo, hasta la aplicación de acciones, para cubrir sus necesidades de alimentación y bienestar.

Epoca primitiva ------------------- fuerza muscular.

Uso de animales ------------------ fuerza animal.

Epoca moderna -------------------fuerzas naturales.

Desarrollo industrial --------------- fuentes de energía derivadas del viento, agua y combustibles.

UTILIZACIÓN DE LA ENERGÍA

Ser humano ------- obtiene su energía -------- alimentación.

Viviendas ---------  obtiene su energía -------- de diversas fuentes.

Transporte -------- obtiene su energía --------- combustible.

En la industria ----- obtiene su energía --------- de diversas fuentes.

GENERACIÓN DE ENERGÍA

La energía se obtiene de diferentes formas, pero primordialmente, de la transformación que el hombre ha ido descubriendo de diversas fuentes:

Las diferentes energías, procedentes de las fuentes enunciadas, pueden ser transformadas para su aplicación; es el caso de la energía eléctrica, obtenida en Centrales Hidroeléctricas y que recibe el nombre de energía primaria, conforme a la siguiente descripción:

FUENTES DE ENERGÍA NO RENOVABLES.

• El carbón: recurso energético de composición sólida y combustible que se origina de vegetales y cuerpos orgánicos. El elemento básico es el carbono en estado de grafito.

• El carbón de origen vegetal: se obtiene de quemar la madera, su combustión se origina bajo el barro o tierra, para evitar el contacto con el oxígeno, a fin de que la combustión sea parcial.

• Carbón de origen mineral: es la sustancia que se obtiene de vegetales que, por acción del tiempo, se han descompuesto.

LAS FUENTES DE ENERGÍA Renovables o agotables Las fuentes de energía se pueden dividir en dos grandes subgrupos: permanentes (renovables) y temporales (agotables). En principio, las fuentes permanentes son las que tienen orígen solar, de hechos todos sabemos que el Sol permanecerá por más tiempo que la especie humana. Aún así, el concepto de renovabilidad depende de la escala de tiempo que se utilice y el ritmo de uso de los recursos. Así pues, los combustibles fósiles se consideran fuentes no renovables ya que la tasa de utilización es muy superior al ritmo de formación del propio recurso. En la tabla siguiente os proporcionamos información sobre las fuentes de energía primaria que se utilizan actualmente. Completad las dos últimas columnas, marcando con una cruz la casilla correspondiente. ¿Renovable o Agotable? Tabla fuentes de energía (energía primaria)

Fuentes	Característica	R	A
Energía fósil	Los combustibles fósiles se pueden utilizar en forma sólida (carbón)o gaseosa (gas natural). Son acumulaciones de seres vivos que vivieron hace millones de años. En el caso del carbón se trata de bosques de zonas pantanosas, y en el caso del petróleo y el gas natural de grandes masas de plancton marino acumuladas en el fondo del mar. En ambos casos la materia orgánica se descompuso parcialmente por falta de oxígeno, de forma que quedaron almacenadas moléculas con enlaces de alta energía.
Energía hidráulica	La energía potencial acumulada en los saltos de agua puede ser transformada en energía eléctrica. Las centrales hidroeléctricas aprovechan energía de los ríos para poner en funcionamiento unas turbinas que arrastran un generador eléctrico.
Energía de la biomasa	La biomasa, desde el punto de vista energético, se considera como el conjunto de la materia orgánica, de origen vegetal o animal, que es susceptible de ser utilizada con finalidades energéticas. Incluye también los materiales procedentes de la transformación natural o artificial de la materia orgánica.
Energía solar	La captación de la radiación solar sirve tanto para transformar la energía solar en calor (térmica), como para generar electricidad (fotovoltaica).
Energía geotérmica	Parte del calor interno de la Tierra (5.000ºC) llega a la corteza terrestre. En algunas zonas del planeta, cerca de la superficie, las aguas subterráneas pueden alcanzar temperaturas de ebullición, y, por tanto, servir para accionar turbinas eléctricas o para calentar.
Energía nuclear	El núcleo atómico de elementos pesados como el uranio, puede ser desintegrado (fisión nuclear) y liberar energía radiante y cinética. Las centrales termonucleares aprovechan esta energía para producir electricidad mediante turbinas de vapor de agua.
Energía gravitacional	La atracción del Sol y la Luna que origina las mareas puede ser aprovechada para generar electricidad.

GLOSARIO:

1. energia: El término energía (del griego ἐνέργεια/energeia, actividad, operación; ἐνεργóς/energos = fuerza de acción o fuerza trabajando) tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de una capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento.
   En física, «energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y economía, «energía» se refiere a un recurso natural (incluyendo a su tecnología asociada) para extraerla, transformarla y darle un uso industrial o económico.
2. energia renovable:Se denomina energía renovable a la energía que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales.^[1] Entre las energías renovables se cuentan la eólica, geotérmica, hidroeléctrica, maremotriz, solar, undimotriz, la biomasa y los biocombustibles.
   

   El girasol, icono de las energías renovables por su enorme aprovechamiento de la luz solar, su uso para fabricar biodiésel y su "parecido" con el Sol
3. energia no renovable: Mediante las expresiones energía no renovable, o "energías convencionales", se alude a fuentes de energía que se encuentran en la naturaleza en cantidades limitadas, las cuales, una vez consumidas en su totalidad, no pueden sustituirse, ya que no existe sistema de producción o de extracción económicamente viable. De esta índole de energías existen dos tipos:
   
   • Combustibles fósiles
   • Combustibles nucleares
4. energia electrica:Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos cuando se los pone en contacto por medio de un conductor eléctrico. La energía eléctrica puede transformarse en muchas otras formas de energía, tales como la energía luminosa o luz, la energía mecánica y la energía térmica.
   
5. energia eolica:Energía eólica es la energía obtenida del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transmutada en otras formas útiles para las actividades humanas.
   

   Parque eólico de Sierra de los Caracoles, Uruguay.
6. energia hidraulica:Se denomina energía hidráulica, energía hídrica o hidroenergía, a aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinéticas y potenciales de la corriente del agua, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía verde cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerza hídrica sin represarla, en caso contrario es considerada sólo una forma de energía renovable.
7. combustion: La combustión es una reacción química de oxidación, en la cual generalmente se desprende una gran cantidad de energía, en forma de calor y luz, manifestándose visualmente como fuego.
   En toda combustión existe un elemento que arde (combustible) y otro que produce la combustión (comburente), generalmente oxígeno en forma de O₂ gaseoso. Los explosivos tienen oxígeno ligado químicamente, por lo que no necesitan el oxígeno del aire para realizar la combustión.
   Los tipos más frecuentes de combustible son los materiales orgánicos que contienen carbono e hidrógeno ( ver hidrocarburos). En una reacción completa todos los elementos tienen el mayor estado de oxidación. Los productos que se forman son el dióxido de carbono (CO₂) y el agua, el dióxido de azufre (SO₂) (si el combustible contiene azufre) y pueden aparecer óxidos de nitrógeno (NO_x), dependiendo de la temperatura y la cantidad de oxígeno en la reacción.
   
   

   Combustión del metano con el oxígeno
8. central termica:es una instalación empleada en la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de combustibles fósiles como petróleo, gas natural o carbón. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica.
   

   Termoeléctrica Bocamina II, se construye a 250 metros de un colegio en la ciudad de Coronel, Chile. Entró en funcionamiento el año 2012
9. central geotermicas: Una central geotérmica es un lugar donde se aprovecha el calor interno de la Tierra. Para aprovechar esta energía es necesario que se den temperaturas muy elevadas a poca profundidad. Sólo así es posible aprovechar el agua caliente o el vapor de agua generados de forma natural.
   Este tipo de energía se utiliza principalmente para calefacción y usos agrícolas.
10. central mareomotriz:La energía mareomotriz es la que se obtiene aprovechando las mareas, mediante su empalme a un alternador se puede utilizar el sistema para la generación de electricidad, transformando así la energía mareomotriz en energía eléctrica, una forma energética más segura y aprovechable. Es un tipo de energía renovable, en tanto que la fuente de energía primaria no se agota por su explotación, y es limpia ya que en la transformación energética no se producen subproductos contaminantes gaseosos, líquidos o sólidos.