Panells d'energia
solar fotovoltaica

Instal·lació d'energia solar tèrmica

Planta d'energia solar
termoelèctrica

Tèrmic

Energia tèrmica

Energia tèrmica

L'energia tèrmica és l'energia alliberada en forma de calor. També se li pot cridar energia calorífica. D'una fomra més tècnica podem definir l'energia tèrmica com la part de l'energia interna d'un sistema termodinàmic en equilibri que és proporcional a la seva temperatura absoluta i s'incrementa o disminueix per transferència d'energia.

L'energia tèrmica es pot transformar utilitzant un motor tèrmic (una central termoelèctrica utilitza energia tèrmica per generar electricitat); o en treball…

Bomba de calor geotèrmica

Bomba de calor geotèrmica

La bomba de calor geotèrmica és un sistema d'aire condicionat per a edificis que explota l'intercanvi de calor amb el subsòl superficial, per mitjà d'una bomba de calor. Atès que la calor al subsòl prové en gran part de l'interior de la Terra, l'energia geotèrmica de baixa entalpia es classifica com una font d'energia renovable, encara que la pròpia bomba de calor consumeix electricitat, generalment produïda a partir d'altres fonts d'energia (per exemple, combustibles fòssils).

La bomba de calor permet l'intercanvi…

Procés isotèrmic

Procés isotèrmic

En termodinàmica, un procés isotèrmic és una transformació termodinàmica a temperatura constant, és a dir, una variació de l'estat d'un sistema físic durant el qual la temperatura del sistema no canvia amb el temps. Els dispositius anomenats termòstats poden mantenir un valor de temperatura constant.

La transformació isotèrmica d'un gas perfecte és descrita per la llei de Boyle que, en un diagrama de pressió-volum (o pla de Clapeyron), està representada per una branca de la hipèrbola…

Energia solar tèrmica

Energia solar tèrmica

L'energia solar tèrmica consisteix en l'aprofitament de l'energia procedent del Sol per transferir-la a un mitjà portador de calor, generalment aigua o aire.

Entre les diferents aplicacions de l'energia solar tèrmica ha la possibilitat de generar energia elèctrica. La tecnologia actual permet escalfar aigua amb la radiació solar fins a produir vapor i posteriorment obtenir energia elèctrica.

Encara que el principi de funcionament és molt similar existeixen dues aplicacions principals de l'energia solar tèrmica:

  • Energia…

Captadors solars tèrmics

Captadors solars tèrmics

Un captador solar tèrmic és un component d'una instal·lació solar tèrmica. Un captador solar és un tipus de panell solar encarregat de capturar l'energia solar i transformar-la en calor. També rep el nom de col·lector solar tèrmic.

El captador solar és l'element bàsic d'aquesta font d'energia renovable.

De captadors solars hi ha molts tipus. El col·lector solar emprat dependrà de la utilització que se li va a donar. Per exemple, si volem escalfar una piscina fins a una temperatura…

Components d'una instal·lació solar tèrmica

Components d'una instal·lació solar tèrmica

La funció d'una instal·lació d'energia solar tèrmica és aprofitar l'energia solar per a generar calor. Els panells solars d'aquestes instal·lacions capturen la calor de la radiació solar que incideix sobre ells per escalfar un fluid. Les diferents maneres d'aprofitar aquest fluid calent permet utilitzar aquest tipus d'energia renovable a múltiples aplicacions.

Una instal·lació d'energia solar tèrmica està formada per:

  • Captadors solars
  • Circuits primari i secundari
  • Intercanviador…

Energia renovable

Energia renovable

L'energia renovable és aquella energia que prové de fonts naturals pràcticament inesgotables. Es consideren inesgotables o bé per la gran quantitat d'energia que contenen o bé per poder-se regenerar de forma natural.

Entre els principals avantatges de les energies renovables destaquem les següents:

Les energies renovables són respectuoses amb el medi ambient i no contaminen. En aquest sentit, són més segures i suposen menys riscos per a la salut que en altres fonts d'energia no-renovable.

En la majoria de casos…

Arquitectura bioclimàtica

Arquitectura bioclimàtica

L'arquitectura bioclimàtica entra dins del que s'anomena energia solar passiva. Aquest tipus d'arquitectura utilitza elements naturals del lloc (el sol, el vent, l'aigua, sòl i vegetació) per aconseguir edificis tèrmicament eficients capaços de satisfer les exigències de confort tèrmic, independentment de l'ús de sistemes d'aire condicionat.

L'enfocament bioclimàtic està relacionat amb el principi de l'autosuficiència i la constatació que els principals fenòmens que incideixen negativament…

Principis de transferència d'energia solar passiva

Principis de transferència d'energia solar passiva

L'energia solar passiva es fonamenta en l'aprofitament de l'energia solar sense la necessitat d'utilitzar mecanismes de suport externs. Per aquests mecanismes ens referim a la utilització de motors elèctrics per orientar panells solars o sistemes similars.

L'objectiu és obtenir un confort tèrmic personal. El confort tèrmic personal és una funció dels factors de salut personal (metges, psicològics, sociològics i situacionals), la temperatura de l'aire ambient, la temperatura mitjana radiant, el moviment de l'aire…

Geotèrmia

Geotèrmia

La geotèrmia és la disciplina de Ciències de la Terra que estudia el conjunt de fenòmens naturals involucrat en la producció i la transferència de calor o d'energia tèrmica des de l'interior de la Terra.

En un sentit ampli, el concepte geotèrmia també pot estendre a l'estudi d'altres planetes. Els seus principis s'exploten a nivell tecnològic en la producció d'electricitat i en la cogeneració a través de centrals geotèrmiques a partir de l'energia geotèrmica associada.

L'origen…

Energia solar tèrmica de baixa temperatura

Energia solar tèrmica de baixa temperatura

Es considerans instal·lacions d'energia solar tèrmica de baixa aquelles instal·lacions que proveeixen una calor útil a temperatures menors a 65ºC mitjançant l'energia solar.

Una instal·lació solar tèrmica de baixa temperatura està formada per captadors solars, dos circuits d'aigua (primari i secundari), intercanviador de calor, acumulador, vas d'expansió i canonades.

La circulació de l'aigua per dins dels circuits es pot obtenir mitjançant termosifon, aprofitant la diferència de densitat…

Llei zero de la termodinàmica

Llei zero de la termodinàmica

La llei zero de la termodiámica parla del que experimentem cada dia: dos sistemes que estan en equilibri tèrmic amb un tercer estan en equilibri entre si. Es diu que dos cossos estan en equilibri tèrmic quan, en posar-se en contacte, les seves variables d'estat no canvien. Al voltant d'aquesta simple idea s'estableix la llei zero.

Tota llei de la física té la seva rellevància, així com la llei zero de la termodinàmica, que curiosament va ser l'última llei a ser introduïda en la literatura. Després de la constatació…

Central tèrmica

Central tèrmica

Per a la conversió de l'energia fòssil en energia elèctrica, sovint s'utilitza la tecnologia d'una central tèrmica. En el moment en què una central tèrmica s'encoratja de combustibles fòssils de tracta d'una font de generació d'energia no renovable.

Una central tèrmica (o planta termoelèctrica) és una planta que genera electricitat en transformar la calor. Històricament es converteix l'energia tèrmica en electricitat mitjançant la transferència de calor a un fluid de treball…

Aigua calenta sanitària (ACS)

Aigua calenta sanitària (ACS)

Una de les aplicacions de l'energia solar tèrmica és l'obtenció d'aigua calenta sanitària (ACS). Els col·lectors solars capten l'energia de la radiació solar per augmentar la temperatura d'un fluid.

L'aigua calenta sanitària (ACS) és aigua destinada a consum humà (potable) que ha estat escalfada. S'utilitza per a usos sanitaris (banys, dutxes, etc.) i per a altres usos de neteja (fregat de plats, rentadora, rentavaixelles, fregat de terres). En termes energètics, l'ACS és una component important a tenir en compte, ja que representa entre un 25 i un 40% del consum energètic…

Watt - Unitat de potència

Watt - Unitat de potència

El watt (símbol: W) és la unitat de potència del Sistema Internacional, és la quantitat d'energia en joules que és convertida, utilitzada o bé dissipada en un segon. Es tracta d'una unitat derivada que pren el seu nom de l'enginyer, inventor i constructor d'instruments escocès James Watt, per la seva contribució al desenvolupament de la màquina de vapor, el que va ser un dels desencadenants de l'inici de la Revolució Industrial.

El watt va ser adoptat pel Segon Congrés de l'Associació Britànica…

Intercanviador de calor

Intercanviador de calor

En l'enginyeria un intercanviador de calor (o simplement un intercanviador) és un aparell en el qual l'energia tèrmica s'intercanvia entre dos fluids que tenen diferents temperatures.

Des del punt de vista termodinàmic, els intercanviadors de calor poden assimilar-se a sistemes oberts que funcionen sense intercanvi de treball; en altres paraules, intercanvien matèria i calor amb l'exterior, però no intercanvien treballs.

En la indústria de l'energia solar tèrmica l'intercanviador de calor s'utilitza per transferir la calor…

Sistema híbrid

Sistema híbrid

Els sistemes d'energia híbrida solar són sistemes híbrids d'energia que combinen l'energia solar d'un sistema fotovoltaic amb una altra font d'energia que genera energia. Un tipus comú és un sistema híbrid dièsel fotovoltaic, que combina generadors d'energia solar fotovoltaica (PV) i dièsel, o grups electrògens dièsel, ja que PV té tot just un cost marginal i es tracta amb prioritat a la xarxa. Els grups electrògens dièsel s'utilitzen per omplir constantment l'espai entre la càrrega actual i la…

Termodinàmica

Termodinàmica

La termodinàmica és la branca de la física clàssica que estudia i descriu les transformacions termodinàmiques induïdes per la calor i el treball en un sistema termodinàmic, com a resultat de processos que impliquen canvis en les variables d'estat de temperatura i energia.

La termodinàmica clàssica es basa en el concepte de sistema macroscòpic, és a dir, una porció de massa física o conceptualment separada de l'entorn extern, que sovint se suposa per comoditat que no es veu pertorbada per l'intercanvi…

Captador solar de cilindre parabòlic

Captador solar de cilindre parabòlic

El captador solar de cilindre parabòlic és un altre tipus de captador solar tèrmic. Aquest tipus de panell solar utilitzat en instal·lacions d'energia solar tèrmica utilitza cilindres parabòlics per concentrar tota la radiació solar en un punt. En lloc d'heliòstats, aquest tipus de col·lector empra miralls de forma cilindre parabòlica. Pel focus de la paràbola passa una canonada que rep els raigs concentrats del Sol, on s'escalfa el fluid, normalment un oli tèrmic. Actualment el fluid aconsegueix temperatures…

motor Stirling

motor Stirling

El motor Stirling va ser inventat en 1816 per Robert Stirling, un capellà escocès. L'objectiu era aconseguir un motor menys perillós que la màquina de vapor.

El funcionament del motor Stirling es basa en l'expansió i contracció d'un gas que pot ser heli, hidrogen, nitrogen o aire. A aquest gas se l'obliga a desplaçar-se cíclicament d'una font freda on es contreu a una font calenta on s'expandeix. Es considera com un motor tèrmic (motor termodinàmic) a causa de la presència d'un gradient de temperatures entre…

Captador solar pla

Captador solar pla

El captador solar tèrmic de placa plana té una bona relació cost / efectivitat en climes moderats i s'adapta correctament a un gran nombre d'aplicacions (l'escalfament d'aigua sanitària, la climatització de piscines, el suport a calefacció, el preescalfament fluids industrials, etc.).

Podem distingir dos tipus bàsics de captadors de placa plana, en funció de la configuració de l'absorbidor: el paral·lel de "tipus graella", en les versions vertical i horitzontal i la sèrie de "tipus serpentí". Bàsicament,…

Calor

Calor

En la física, en particular en la termodinàmica, la calor es defineix com la contribució de l'energia transformada com a resultat d'una reacció química o nuclear i transferida entre dos sistemes o entre dues parts d'un mateix sistema. Aquesta energia no és atribuïble a una feina o a una conversió entre dos diferents tipus d'energia. La calor és, per tant, una forma d'energia transferida i no una forma d'energia continguda com energia interna.

A mesura que s'intercanvia l'energia, la calor es mesura en el Sistema Internacional…

Col·lector solar

Col·lector solar

Els col·lectors solars són els elements que capturen la radiació solar i la converteixen en energia tèrmica, en escalfor. Es tracta d'un tipus de panell solar dissenyat per a usar-lo en instal·lacions d'energia solar tèrmica. També és conegut com a captador solar.

La funció de l'energia solar tèrmica és aprofitar l'energia solar per obtenir calor, per escalfar un fluid. A diferència de l'energia solar fotovoltaica la funció és generar electricitat.

Com col·lectors solars es…

Temperatura

Temperatura

La temperatura és una magnitud física de la matèria que expressa quantitativament les nocions comunes de calor i fred. Els objectes de baixa temperatura són freds, mentre que objectes de temperatures més altes els considerem tebis o calents. La temperatura es mesura quantitativament amb termòmetres. Els termòmetres poden ser calibrats respecte a diferents escales de temperatura.

Escales per mesurar la temperatura

Les tres escales més habituals per mesurar la temperatura són:

  • L'escala Celsius. Mesurada…

Panell solar

Panell solar

Un panell solar és un dispositiu per aprofitar l'energia solar. També se li pot cridar mòdul solar.

Els panells solars fotovoltaics contenen un conjunt de cèl·lules solars que converteixen la llum en electricitat. Es diu solar perquè el sol és una de les fonts d'energia més forts per a aquest tipus d'ús. Les cèl·lules solars de vegades es diuen cèl·lules fotovoltaiques, i la fotovoltaica significa literalment "llum-electricitat". Les cèl·lules solars tenen l'efecte fotovoltaic per…

Energia solar tèrmica de mitja temperatura

Energia solar tèrmica de mitja temperatura

L'energia solar tèrmica de baixa temperatura s'utilitza en aplicacions que requereixen temperatures entre 100ºC i 250ºC. A partir de 80 ºC els col·lectors plans pràcticament ja no tenen cap rendiment i cal recórrer a altres sistemes de captació.

Els sistemes d'energia tèrmica de baixa temperatura s'utilitzen principalment per a aplicacions que demanden energia tèrmica, és a dir, calor d'entre 125º C i 400º C. Per a aconseguir majors temperatures és necessari concentrar la radiació solar.

Panell solar híbrid - PVT

Panell solar híbrid - PVT

Un panell solar híbrid (definit més correctament com a col·lector PVT, un acrònim P Hoto V oltaic i T Hermal) és un aparell que permet la conversió de l'energia radiada pel sol en part en energia elèctrica i en part en energia tèrmica mitjançant la combinació de l'efecte d'un mòdul fotovoltaic i un panell solar tèrmic (cogeneració fotovoltaica).

Per tant, un panell solar híbrid està compost per un col·lector fotovoltaic a què està associat un intercanviador de…

Processos termodinàmics

Processos termodinàmics

En física, es denomina procés termodinàmic a l'evolució de determinades magnituds (o propietats) pròpiament termodinàmiques relatives a un determinat sistema termodinàmic. Des del punt de vista de la termodinàmica, aquestes transformacions han de transcórrer des d'un estat d'equilibri inicial a un altre final; és a dir, que les magnituds que pateixen una variació en passar d'un estat a un altre han d'estar perfectament definides en aquests estats inicial i final.

D'aquesta manera els processos termodinàmics…

Energia solar passiva

Energia solar passiva

En el disseny d'edificis solars passius, finestres, parets i pisos estan fets per recol·lectar, emmagatzemar i distribuir energia solar en forma de calor a l'hivern i rebutjar la calor solar a l'estiu. Això es diu disseny solar passiu perquè no implica l'ús de dispositius mecànics i elèctrics.

La clau per dissenyar un edifici solar passiu és aprofitar al màxim el clima local realitzant una anàlisi del lloc precís. Els elements a considerar inclouen la col·locació i la mida de la finestra, i el tipus d'envidrament,…

Procés adiabàtic

Procés adiabàtic

Un procés adiabàtic és un procés termodinàmic en el qual el sistema no intercanvia calor amb el seu entorn. Un procés adiabàtic pot ser més isentrópico, que vol dir que el procés pot ser reversible.

El procés adiabàtic proporciona una base conceptual rigorosa per a la teoria utilitzada per exposar la primera llei de la termodinàmica i, com a tal, és un concepte clau en termodinàmica.

El terme adiabàtic fa referència a elements que impedeixen la transferència…

Concentrador solar

Concentrador solar

Un concentrador solar és un sistema de concentració d'energia solar que s'utilitzen per convertir l'energia solar en energia tèrmica. El seu funcionament es basa en l'explotació de la reflexió dels raigs solars obtinguts a través de superfícies reflectants (substancialment de miralls), amb la finalitat de concentrar-se en un receptor de mida continguda. Similar a una lupa enfocando la seva llum en un punt, els concentradors reflecteixen la llum solar per mitjà d'un arranjament de miralls alineats cap a un objectiu capaç de captar…

Paret adiabàtica

Paret adiabàtica

En termodinamica una paret adiabàtica és una paret que no permet la transferència de calor d'un costat a un altre. Una paret adiabàtica no deixa sortir ni entrar calor algun.

Les parets adiabàtiques són conceptes teòrics ja que no cas que hi hagi seria un perfecte aïllant tèrmic. En l'actualitat, qualsevol aïllant tèrmic, per molt bo que sigui, sempre permet certa transferència d'energia calorífica.

Procés adiabàtic

Un procés adiabàtic és un procés…

Generador elèctric

Generador elèctric

Un generador elèctric és un dispositiu dissenyat per produir electricitat a partir d'una forma diferent d'energia.

Les diferents formes d'energia, que es transformen en electricitat, en general són l'energia mecànica, l'energia química, l'energia fotovoltaica o directament l'energia tèrmica.

Depenent de les seves característiques es distingeixen diversos tipus de generadors elèctrics. L'anàlisi d'aquests generadors no es limita únicament als generadors utilitzats en l'energia solar fotovoltaica, sinó que anem a fer un breu repàs per tots els tipus de generadors elèctrics.

Tipus de panells fotovoltaics

Tipus de panells fotovoltaics

Al mercat hi ha diversos tipus de panells solars fotovoltaics per a ús domèstic. Els tipus més comuns són els panells fotovoltaics monocristal·lins, els panells solars policristal·lins i les plaques solars de capa fina.

Al voltant del 90% de la tecnologia fotovoltaica es basa en l'ús d'alguna variació del silici. En el cas dels panells solars destinats a ús domèstic, aquest percentatge és encara més gran.

La principal diferència entre els diferents tipus de plaques fotovoltaiques és…