VENTANAS QUE PUEDEN GENERAR ELECTRICIDAD

Jan Willem Wiegman, estudiante de física aplicada, se está graduando en la Universidad de Delft, Holanda, con una investigación muy novedosa sobre ventanas que generan electricidad. Se trata de ventanas con una delgada capa de un material que absorbe la luz solar y la dirige a unas celdas solares ubicadas en el perímetro de la ventana. Su idea es lograr ventanas más eficientes que aporten electricidad barata al hogar.
Vatios por metro cuadrado
Generalmente las ventanas de una casa o edificio suelen estar orientadas para recibir el sol, ya que apuntan a iluminar el interior durante el día. Por eso, tanto las ventanas como las fachadas de edificios y hogares, suelen ser objeto de quienes quieren aprovechar la energía solar.
Las ventanas solares están compuestas por una película transparente que forma parte de la ventana, de un material luminiscente que absorbe la luz solar y la guía hacia los colectores solares ubicados en los marcos de la ventana, que la convierten en electricidad.
Estos concentradores solares son capaces de generar docenas de vatios por metro cuadrado. La cantidad exacta que pueda producir dependerá del color y la calidad de la película encargada de absorber la luz del sol.
La investigación de Wiegman se centró sobre los materiales más eficientes y estudió la relación entre el color de la película capturadora de luz y la potencia máxima que se podría generar.
Por ahora estos dispositivos están en etapas experimentales, apenas si logran una eficiencia del 2%. El máximo que se ha conseguido es de 20 vatios por metro cuadrado, por lo que para que, por ejemplo, pueda alimentar de electricidad a la computadora, la ventana debería medir cuatro metros cuadrados, y tener una buena cantidad de luz solar. Pero la eficiencia aumenta si la película capturadora puede absorber más partículas de luz. Esto puede lograrse, según ha investigado Wiegman, al usar una película que pueda captar partículas de una cierta parte del espectro de luz solar.
Algunos ejemplos
Por ejemplo, una lámina que pueda absorber la luz azul, la violeta y la verde, le daría a la ventana un color rojo. Otra opción sería que la lámina pueda captar las partículas de todo el espectro solar de una forma equitativa, lo que le daría un tinte gris a la ventana. Estas dos son las configuraciones más eficientes, según pudo estudiar Wiegman, llevando la eficiencia a un 9% que es bastante, ya que es la de los paneles solares flexibles actuales. También descubrió que si la superficie de la lámina en sí, es suave, pulida, transportará con más eficiencia las partículas de luz al perímetro de la ventana.
En Europa está creciendo cada vez más la demanda de edificios lo más autosuficientes que se pueda en materia de energía. Las ventanas solares son una forma más de explotar el potencial generador de un edificio, y sin duda darán que hablar en los próximos años.
Sustentator.com

Anuncios

TIPOS DE COLECTORES SOLARES

Tipos de colectores solares
Los colectores solares térmicos son dispositivos capaces de captar la radiación solar y transmitírsela a un fluido, para su posterior aprovechamiento
Los colectores solares se dividen en dos grandes grupos:
1. Los Colectores Solares sin concentración:
Los cuales no superan los 70º C aproximadamente, por lo que son usados en las aplicaciones de la energía solartérmica de baja temperatura. Un ejemplo de aplicación sería la producción de agua caliente sanitaria.
2. Los Colectores Solares de Concentración:
Los cuales, haciendo uso de los métodos de concentración de la óptica, son capaces de elevar la temperatura de fluido a más de 70º C. Estos se aplican en la energía solar térmica de media y alta temperatura.
1. Colectores Solares sin concentración
Estos colectores se caracterizan por no poseer métodos de concentración de energía solar, por lo que la relación entre la superficie del colector y la superficie de absorción es prácticamente la unidad.
– Colector solar de Placa Plana:
En general un colector de placa plana actúa como un receptor que recoge la energía procedente del Sol y calienta una placa. La energía almacenada en la placa es transferida al fluido. Usualmente, estos colectores poseen una cubierta transparente de vidrio o plástico que aprovecha el efecto invernadero, formado por una serie de tubos de cobre, los cuales expuestos al sol absorben la radiación solar y se la transmiten al fluido que atraviesa su interior. Su aplicación es la producción de agua caliente sanitaria, climatización de piscinas y calefacción.
– Colectores de Aire:
Son colectores de tipo plano cuya principal característica es tener como fluido caloportador el aire. No tienen una temperatura máxima límite (los procesos convectivos tienen una menor influencia en el aire) y trabajan mejor en condiciones de circulación normal, pero en contraposición poseen una baja capacidad calorífica y el proceso de transferencia de calor entre placa y fluido es malo. Su aplicación principal es la calefacción.
– Colectores de Vacío:
Van dotados de una doble cubierta envolvente, herméticamente cerrada, aislada del interior y del exterior, y en la cual se ha hecho el vacío. Su finalidad es la de reducir las pérdidas por convección. Son más caros, además de perder el efecto del vacío con el paso del tiempo. Su aplicación principal es la producción de agua calienta sanitaria y climatización de piscinas.
– Tubos de Calor:
Poseen una simetría cilíndrica, formados por dos tubos concéntricos; uno exterior de vidrio y uno interior pintado de negro o con pintura selectiva. El fluido circula por el tubo del interno. Su aplicación principal es la calefacción.
– Colectores Cónicos o esféricos:
Su principal característica es que constituyen simultáneamente la unidad de captación y de almacenamiento. Su superficie de captación es cónica o esférica con una cubierta de vidrio de la misma geometría. Con estas geometrías se consigue que la superficie iluminada a lo largo del día, en ausencia de sombra, sea constante. Su instalación es sencilla, pero presentan problemas de estratificación del agua y la superficie útil de captación es pequeña. Su aplicación principal es la producción de agua caliente sanitaria por medio de energía solar.
2. Colectores Solares de Concentración:
Usan sistemas especiales con el fin de aumentar la intensidad de la radiación sobre la superficie absorbente y de este modo conseguir altas temperaturas en el fluido caloportador. La principal complicación que presentan es la necesidad de un sistema de seguimiento para conseguir que el colector esté permanentemente orientado en dirección al Sol.
– Concentradores cilíndricos:
Su superficie reflectora es la mitad de un cilindro. Su aplicación principal es la producción de vapor en una central térmica
– Concentradores paraboloides:
Su superficie reflectora presenta una geometría de paraboloide de revolución. Su aplicación principal es la producción de vapor en una central térmica.