Sinopsis

Segunda edición ampliada, actualizada y corregida de este libro que presenta por primera vez, un estudio completo de la energía solar en todas sus facetas y aplicaciones (fotovoltaica, térmica y termoeléctrica), totalmente actualizado de acuerdo con las normas que fija el Código Técnico de la Edificación y el nuevo RITE (Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios). Es el libro de consulta más amplio, práctico, actualizado y completo escrito sobre energía solar y que será de gran interés para los profesionales del sector (instaladores, proyectistas, arquitectos, empresas constructoras, ingenierías, empresas de electricidad, fabricantes de equipos, empresas de calefacción y aire acondicionado, etc.). También es de gran interés este libro para cursos de formación y para las nuevas enseñanzas de la especialidad de energía solar, tanto térmica como fotovoltaica. El espíritu de esta segunda edición del Compendio es aportar una visión general sobre el aprovechamiento de la energía solar, en sus diferentes aplicaciones tecnológicas, así como el dimensionado, características y las posibles soluciones que pueden ser aplicadas en las instalaciones, sirviendo como libro de consulta para todos los técnicos que deban enfrentarse al reto de diseñar o conocer una instalación.



ÍNDICE DEL LIBRO


1. INTRODUCCIÓN A LA ENERGÍA SOLAR.- 1.1. Antecedentes.- 1.2. Una justificación al estudio de la energía solar.- 1.3. Fuentes de energía no renovable.- 1.4. Fuentes de energía renovable.- 1.5. Conclusiones sobre el aprovechamiento de las fuentes de energía.- 1.6. El Código Técnico de la Edificación.- 1.7. Las perspectivas de mercado de la energía solar térmica.- 1.8. Las expectativas de desarrollo de la Energía Solar Térmica.- 1.9. Las barreras de entrada para la energía solar térmica.- 1.10. El mercado fotovoltaico en España.- 1.11. El sistema de retribución para las centrales fotovoltaicas conectadas a red.- 1.12. Las barreras de entrada para la energía solar fotovoltaica en España.


2. CONCEPTOS FUNDAMENTALES SOBRE ENERGÍA SOLAR.- 2.1. La naturaleza de la energía solar.- 2.2. La medición de la energía del sol: la constante solar.- 2.3. La radiación normal extraterrestre.- 2.4. Distribución espectral de la radiación solar.- 2.5. Variación del flujo de energía con la distancia.- 2.6. La radiación solar terrestre.


3. ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: TIPOLOGÍA Y CLASIFICACIÓN DE LAS INSTALACIONES.- 3.1. Introducción.- 3.2. Componentes de una instalación solar térmica.- 3.3. Clasificación de las instalaciones solares térmicas.- 3.4. Clasificación según el principio de circulación.- 3.5. Clasificación según el sistema de expansión.- 3.6. Clasificación según el sistema de intercambio.- 3.7. Clasificación según la solución de integración con el sistema de energía auxiliar.- 3.8. Clasificación según la aplicación.


4. ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: EL SUBSISTEMA DE CAPTACIÓN.- 4.1. Introducción.- 4.2. Tipología de captadores solares de baja temperatura.- 4.3. El captador solar plano.- 4.4. Factores a tener en cuenta en la elección de un captador solar plano.- 4.5. Principales componentes de un captador solar plano.- 4.6. El tratamiento del absorbedor.- 4.7. El rendimiento estacionario del captador solar.-4.8. Características esenciales de los captadores solares planos.- 4.9. Instalación del campo de captadores solares.- 4.10. Dimensionado básico del campo de captadores.- 4.11. Cálculo de pérdidas por sombras sobre el campo de captadores.- 4.12. Cálculo de las pérdidas por orientación e inclinación de los captadores solares.- 4.13. Cálculo de la distancia entre filas de captadores.- 4.14. Rendimiento de las instalaciones solares térmicas.- 4.15. Estructuras soporte.


5. ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: EL SISTEMA HIDRÁULICO.- 5.1. Criterios generales.- 5.2. El equilibrado mediante la técnica de retorno invertido.- 5.3. Diseño del sistema hidráulico.- 5.4. Elementos del sistema hidráulico.- 5.5. Diseño del circuito hidráulico en instalaciones
con circulación forzada.


6. ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: EL SISTEMA DE INTERCAMBIO.- 6.1. Conceptos básicos de transmisión de calor.- 6.2. El Intercambiador de calor.- 6.3. El coeficiente global de transmisión de calor.- 6.4. Clasificación de los elementos de intercambio de calor.- 6.5. Diseño y cálculo del sistema de intercambio


7. ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: EL SISTEMA DE ACUMULACIÓN.- 7.1. Introducción.- 7.2. Tipos de acumulador en función del sistema de intercambio.- 7.3. Tipos de acumulador en función del material.- 7.4. Condicionantes de diseño.- 7.5. Funcionamiento y optimización de los sistemas de acumulación.- 7.6. Especificaciones de los equipos de acumulación.- 7.7. Criterios de selección del acumulador.- 7.8. Cálculo del sistema de acumulación.


8. ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: EL SUBSISTEMA DE CONTROL.- 8.1. Introducción.- 8.2. El sistema de control.- 8.3. Requisitos del proyecto.- 8.4. Monitorización.- 8.5. Equipos de medida.


9. SEGURIDAD E HIGIENE EN INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS.- 9.1. Seguridad en instalaciones solares térmicas.- 9.2. Higiene en las instalaciones solares térmicas.


10. EJEMPLO DE CÁLCULO DE INSTALACIÓN DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA.- 10.1. Generalidades.- 10.2. Configuración.- 10.3. Datos de partida.- 10.4. Balance energético.- 10.5. Trazado de tuberías.- 10.6. Dimensionado del intercambiador.- 10.7. Dimensionado de las bombas de primario y secundario.- 10.8. Dimensionado del vaso de expansión.- 10.9. Ejemplo de cálculo mediante programa de simulación por ordenador.


11. ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: EL CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN. LA EXIGENCIA BÁSICA HE-4.- 11.1. La contribución solar mínima de agua caliente sanitaria.- 11. 2 Caracterización y cuantificación de las exigencias.- 11.3. Cálculo y dimensionado.- 11.4. Mantenimiento.


12. NUEVAS APLICACIONES DE LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: REFRIGERACIÓN POR ABSORCIÓN.- 12.1. Descripción del ciclo frigorífico por absorción.- 12.2. Rendimiento de los equipos de frío por absorción a gas natural.- 12.3. Componentes de los equipos de absorción a gas natural.- 12.4. Principales ventajas de la utilización del ciclo de refrigeración por absorción.- 12.5. Integración de los equipos de absorción con llama directa de gas natural.- 12.6. La torre de refrigeración.- 12.7. Interés energético e impacto ambiental.- 12.8. Equipos de absorción con cogeneración.- 12.9. Equipos de absorción con energía solar.


13. ARQUITECTURA SOLAR E INTEGRACIÓN ARQUITECTÓNICA.- 13.1. Arquitectura y optimización energética.- 13.2.Edificación energéticamente eficiente.- 13.3. Aprovechamiento pasivo de la energía solar.- 13.4. Sistemas pasivos de calefacción.- 13.5. Ahorro Potencial.- 13.6. Integración de captadores solares térmicos.


14. LA CALIFICACIÓN ENERGÉTICA DE LOS EDIFICIOS Y ELNUEVO RITE.- 14.1. Objetivos de la Calificación Energética de los Edificios.- 14.2. Procedimiento básico para la certificación de eficiencia energética de los edificios de nueva construcción.- 14.3. Certificaciones y calificaciones de los edificios.- 14.4. La introducción de la etiqueta de eficiencia energética 14.5. Especificaciones técnicas de la metodología de cálculo de la calificación de eficiencia energética.- 14.6. La escala de eficiencia energética.- 14.7. El nuevo Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios (RITE) y la Energía Solar Térmica.


15. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA: EL EFECTO FOTOELÉCTRICO.- 15.1. Generalidades.- 15.2. Interpretación cuántica del efecto fotoeléctrico.- 15.3. Historia del efecto fotovoltaico.- 15.4. Los semiconductores.- 15.5. Las aplicaciones del efecto fotovoltaico.


16. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA: TIPOS DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS.- 16.1. Generalidades.- 16.2. Sistemas aislados.- 16.3.Sistemas fotovoltaicos conectados a la red


17. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA: LOS COMPONENTES DE LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS.- 17.1. La célula solar.- 17.2. El panel fotovoltaico.- 17.3. El generador fotovoltaico.- 17.4. Las estructuras soporte.- 17.5. Los cables de conexión.- 17.6. El inversor.- 17.7. La batería solar.- 17.8. El regulador de carga.


18. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA: SISTEMAS AISLADOS.- 18.1. Generalidades.- 18.2. Características técnicas de los sistemas aislados.- 18.3. El acumulador.- 18.4. El regulador de carga.- 18.5. El inversor.- 18.6. Las cargas de consumo.- 18.7. El cableado.-18.8. Protecciones y puesta a tierra.- 18.9. Configuraciones típicas para las instalaciones aisladas.- 18.10. Diseño.- 18.11. Sistema de monitorización.- 18.12. Ejemplo de cálculo.- 18.13. Recepción y pruebas.- 18.14. El mantenimiento de la instalación.- 18.15 Las condiciones de garantía de la instalación.


19. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA; INSTALACIONES CONECTADAS A RED.- 19.1.Características .- 19.2. El generador fotovoltaico.- 19.3. Orientación, inclinación y sombras.- 19.4. Características del inversor conectado a red.- 19.5. El cableado.- 19.6. La conexión a red.- 19.7. El sistema de medición.- 19.8. Los centros de transformación.- 19.9. Protecciones.- 19.10. Puesta a tierra.- 19.11. Diseño del sistema de monitorización.- 19.12. Medida de la potencia instalada.- 19.13. Cálculo de la producción anual esperada.- 19.14. Pruebas y recepción de la instalación.- 19.15. Mantenimiento.- 19.16 Garantía..


20. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA; LA PRODUCCIÓN DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO Y EL PR (PERFORMANCE RATIO) DE LA INSTALACIÓN.- 20.1. Las pérdidas en un sistema fotovoltaico.- 20.2. El cálculo de la producción en el sistema fotovoltaico.- 20.3. Horas Equivalentes de Sol y Performance Ratio.- 20.4. Modelización del generador fotovoltaico.- 20.5. Comparativa entre las pérdidas en sistemas fotovoltaicos fijos y con seguimiento.- 20.6 Conclusiones en cuanto a la estimación de energia generada.


21. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA: SISTEMAS DE SEGUIMIENTO SOLAR.- 21.1. Motivación.- 21.2. El seguimiento solar.- 21.3. El cálculo matemático del seguimiento solar.- 21.4. Ganancias por seguimiento solar.


22. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA; LA INTEGRACIÓN ARQUITECTÓNICA Y LA HE-5 DEL CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN.- 22.1. La Integración Arquitectónica.- 22.2. Ámbito de aplicación de la HE-5 del CTE.- 22.3. Caracterización y cuantificación de las exigencias de la HE-5.- 22.4. Procedimiento de verificación del cumplimiento de la HE-5.


23. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA: EJEMPLO DE UNA INSTALACIÓN CON CONEXIÓN A RED SOBRE TEJADO.- 23.1. Introducción 23.2. Diseño de la cubierta solar fotovoltaica. 23.3. Componentes del sistema solar fotovoltaico. 23.4. Dimensionado del campo fotovoltaico. 23.5. Cálculo del conexionado a la red eléctrica. 23.6. Cálculo de la energía generada por la instalación.


24. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA: EJEMPLO DE INSTALACIÓN DE 100 kW EN HUERTO SOLAR.- 24.1. Condiciones del Proyecto.- 24.2. Producción.- 24.3. Estudio económico.


25. INTRODUCCIÓN A LA ENERGÍA SOLAR TERMOELÉCTRICA.- 25.1. Antecedentes.- 25.2. El desarrollo legislativo.- 25.3. Introducción a la tecnología.- 25.4. Comparativa de las diferentes tecnologías.


26. ENERGÍA SOLAR TERMOELÉCTRICA: DESCRIPCIÓN DE LOS SUBSISTEMAS.- 26.1. Generalidades.- 26.2.. Subsistema de concentración de energía solar.- 26.3.. Subsistema de transformación de radiación solar en energía térmica.- 26.4. Subsistema de almacenamiento de energía térmica.- 26.5. Subsistema de conversión de energía térmica en eléctrica.- 26.6. Subsistema de control.- 26.7. Subsistema de adquisición de datos.


27. ENERGÍA SOLAR TERMOELÉCTRICA: ASPECTOS MEDIOAMBIENTALES.- 27.1. Generalidades.- 27.2. Emisiones del ciclo de vida.- 27.3. Ahorro global de emisiones de dióxido de carbono. 27.4. Cargas ambientales de la tecnología solar termoeléctrica.- 27.5. Resumen de impactos medioambientales potenciales.


28. ENERGÍA SOLAR TERMOELÉCTRICA: Perspectivas.- 28.1. Antecedentes.- 28.2. Estado del arte a nivel mundial.- 28.4. Combustibles solares y solarización de procesos industriales.- 28.5 Sistemas de Hornos Solares.

Anexo I. DEFINICIONES.

Anexo II. NORMATIVA DE APLICACIÓN Y CONSULTA.


Anexo III. Cálculo de pérdidas por sombras .


Anexo IV. Factor de corrección k para superficies inclinadas.


Anexo V. Energía solar incidente sobre superficie horizontal.


Anexo VI. Temperatura ambiente media en las horas de Sol ( º C).


BIBLIOGRAFÍA