Páginas:
244
Edición:
1
Fecha de publicación:
15/03/2012
ISBN:
9788426717764
Formato:
17x24 cms
Colección

El universo de las energías renovables

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Las energías renovables involucran a un elevado número de actores. A diferencia de los procedimientos energéticos tradicionales movidos por su propia inercia, los derivados directa o indirectamente del Sol demandan promoción social y formación en muy diferentes niveles con anterioridad a las acciones específicas: la búsqueda de emplazamientos, la instalación, la explotación y el mantenimiento.

Este libro, con título tan elevado, se ha gestado para presentar todos los procedimientos de condición renovable actuales a los interesados en conocer sus fundamentos tecnológicos, sus aplicaciones y sus repercusiones medioambientales. No invade competencias de los proyectistas e instaladores, para los que existen otros textos. En él se describen, con el nivel adecuado a quienes deben moverse sobre todo su mundo científico, técnico y social, los procedimientos fotovoltaico y eólico; los térmicos e hidráulicos en todas sus formas; el del hidrógeno, la biomasa y los biocombustibles.

Como complemento agrega diversos anexos con datos acerca de las unidades de medida y páginas web de las instituciones nacionales e internacionales en las que se puede recabar más información.

Tomás Perales Benito viene simultaneando desde hace más de 30 años la docencia y la literatura. Ha escrito 25 libros dedicados a temas de divulgación tecnológica, como las energías renovables, uno al estraperlo que se produjo en el periodo histórico de la posguerra y cientos de artículos de opinión y crítica. Ha cultivado también el cuento tradicional. Cuenta con el premio de relato corto Félix Grande.

  1. CAMBIO CLIMÁTICO: SITUACIÓN Y PERSPECTIVAS . 1
    1.1 Introducción 1
    1.2 Efecto invernadero 1
    1.3 Reducción de la capa de ozono . 3
    1.4 Desarrollo y deterioro medioambiental . 3
    1.5 Protocolos  4
    1.6 Lucha contra el cambio climático . 5
    1.7 Dependencia por los combustibles convencionales  7
    2. CAPTURA Y APROVECHAMIENTO DEL CO2 . 9
    2.1 Introducción  9
    2.2 Captura, transporte y almacenamiento del CO2 (CAC) . 10
    2.3 Procedimientos de captura  12
    2.4 Condiciones del almacenamiento  14
    2.5 Aprovechamiento industrial  14
    3. ENERGÍAS RENOVABLES: PROCEDIMIENTOS  15
    3.1 Introducción  15
    3.2 Energía primaria  16
    3.3 Procedimientos  17
    3.3.1 Eólico . 18
    3.3.2 Fotovoltaico . 20
    3.3.3 Sistema híbrido  22
    3.3.4 Aspectos comunes entre fotovoltaica y eólica  23
    3.3.5 Térmico  24
    3.3.6 Hidráulico  29
    3.3.7 Geotérmico  32
    3.3.8 Chimeneas solares . 33
    3.3.9 Biocarburantes. 34
    3.3.10 Biomasa . 36
    3.3.11 Pilas de combustible  37
    3.4 Tipos de instalaciones . 38
    3.5 Almacenamiento de energía  39
    3.5.1 Electricidad  39
    3.5.2 ACS  40
    3.5.3 Depósitos de sales  40
    3.6 El Código Técnico de la Edificación (CTE) . 40
    3.6.1 Aportación . 40
    3.6.2 Rendimiento . 40
    3.6.3 Zonas climáticas  41
    3.6.4 Aportación mínima  41
    3.6.5 Pérdidas en las instalaciones . 43
    3.6.6 Cálculo de la demanda de ACS 43
    4. REPERCUSIONES ECONÓMICAS Y
    MEDIOAMBIENTALES  45
    4.1 Introducción  45
    4.2 Producción eléctrica  46
    4.2.1 Primas a la generación de origen renovable . 47
    4.2.2 Consumo y planes para reducirlo  48
    4.3 Efectos sobre la economía . 50
    4.3.1 Desarrollo tecnológico local . 50
    4.3.2 Creación de empleo . 51
    4.4 Efectos sobre el medio ambiente . 52
    4.5 Legislación  54
    5. CONDICIONES FÍSICAS DE LA LUZ Y EL VIENTO . 59
    5.1 Introducción  59
    5.2 Condiciones para los procedimientos fotovoltaicos y térmicos  60
    5.2.1 Masa de aire  61
    5.2.2 Irradiación . 62
    5.2.3 Horas pico de Sol . 63
    5.2.4 Mapas de irradiación . 63
    5.3 Recepción solar sobre superficies inclinadas  65
    5.3.1 Variaciones estacionales de la irradiación  66
    5.3.2 Posición de los receptores solares . 66
    5.3.3 Sombras sobre los receptores  68
    5.4 Fundamentos de la energía eólica . 70
    5.4.1 Tipos de vientos . 70
    5.4.2 Determinación de la dirección y velocidad del viento . 72
    5.4.3 Conceptos relacionados con el aprovechamiento eólico . 75
    5.5 La potencia del viento . 78
    5.5.1 Energía cinética . 78
    5.5.2 Potencia motriz  78
    5.5.3 Coeficiente de Betz . 79
    5.5.4 Coeficiente de potencia  79
    6. PROCEDIMIENTO FOTOVOLTAICO  81
    6.1 Introducción  81
    6.2 Configuraciones  81
    6.2.1 Aisladas  81
    6.2.2 Con conexión a red  82
    6.3 Módulos fotovoltaicos . 85
    6.3.1 Antecedentes  85
    6.3.2 Fundamentos  86
    6.3.3 Los módulos fotovoltaicos y el efecto sombra  87
    6.3.4 Conexión de los módulos . 89
    6.3.5 Tipos de células . 90
    6.3.6 Concentración de la luz . 92
    6.4 Soportes para los módulos . 97
    6.5 Acumuladores . 98
    6.5.1 Tipos de baterías  98
    6.5.2 Características . 99
    6.6 Reguladores de carga  100
    6.6.1 Regulación en serie  102
    6.6.2 Regulación en paralelo  102
    6.6.3 Características eléctricas  103
    6.7 Inversores  104
    6.7.1 Clases de inversores  104
    6.7.2 Tecnología . 106
    6.7.3 Características . 107
    6.8 Instalaciones industriales. 108
    7. PROCEDIMIENTO EÓLICO . 109
    7.1 Introducción  109
    7.2 Evolución  110
    7.3 Aerogeneradores de eje horizontal  112
    7.3.1 Sistema de captación . 113
    7.3.2 Transmisión mecánica . 115
    7.3.3 Generación eléctrica  116
    7.3.4 Sistema de orientación . 120
    7.3.5 Sistema de regulación de potencia . 121
    7.3.6 Sistema de refrigeración  122
    7.3.7 Sistema de sustentación . 122
    7.4 Aerogeneradores de eje vertical  124
    7.5 Instalaciones  126
    7.5.1 Aisladas  126
    7.5.2 Parques eólicos en tierra . 126
    7.5.3 Parques eólicos en el mar  127
    7.6 Características . 128
    7.7 Instalaciones industriales. 130
    8. PROCEDIMIENTO TÉRMICO DE
    BAJA TEMPERATURA: ACS  131
    8.1 Introducción  131
    8.2 Circulación natural  132
    8.3 Circulación forzada . 133
    8.4 Circuitos hidráulicos . 133
    8.5 Componentes . 134
    8.5.1 Captadores solares  134
    8.5.2 Intercambiador térmico . 141
    8.5.3 Acumulador  141
    8.6 Sistema de apoyo . 143
    8.7 Centrales de control . 143
    9. PROCEDIMIENTO TÉRMICO DE
    ALTA TEMPERATURA  145
    9.1 Introducción  145
    9.2 Sistemas de vapor  146
    9.2.1 Cilindro-parabólico . 147
    9.2.2 De torre  153
    9.2.3 Almacenamiento térmico . 155
    9.3 Sistema de disco  157
    9.3.1 Concentradores  158
    9.3.2 Motor Stirling  159
    9.4 Seguidores solares . 160
    9.4.1 Un eje . 160
    9.4.2 Dos ejes  161
    9.4.3 Información de las coordenadas  161
    9.5 Sistema de chimenea . 161
    9.5.1 Principio físico . 162
    9.5.2 Perspectivas . 163
    9.6 Instalaciones industriales. 163
    10. PROCEDIMIENTO HIDRÁULICO Y MARINO . 165
    10.1 Introducción  165
    10.2 Tipos de instalaciones . 166
    10.3 Turbinas . 167
    10.3.1 Pelton . 169
    10.3.2 Francis . 169
    10.3.3 Kaplan  170
    10.4 Control de velocidad y generación eléctrica . 170
    10.5 Recursos en el mar  171
    10.5.1 Mareomotriz  171
    10.5.2 Mareomotérmica  173
    10.5.3 Undimotriz . 174
    10.6 Instalaciones industriales . 175
    11. PROCEDIMIENTO GEOTÉRMICO . 177
    11.1 Introducción  177
    11.2 Recursos geotérmicos  178
    11.3 Aprovechamiento de los recursos . 180
    11.3.1 Recursos de alta temperatura  180
    11.3.2 Recursos de media temperatura . 181
    11.3.3 Recursos de baja temperatura . 181
    11.3.4 Recursos de muy baja temperatura  182
    12. HIDRÓGENO  187
    12.1 Introducción  187
    12.2 Un desarrollo en tres actos  188
    12.3 Generación de hidrógeno  189
    12.3.1 Electrolizadores . 189
    12.3.2 Transporte y almacenamiento del hidrógeno  192
    12.4 Pilas de combustible  192
    12.4.1 Topologías . 192
    12.5 Áreas de aplicación . 195
    12.6 Instalaciones industriales . 195
    13. BIOMASA  197
    13.1 Introducción  197
    13.1.1 Repercusión medioambiental . 197
    13.1.2 Repercusión económica . 198
    13.2 Retorno a los viejos combustibles . 198
    13.3 Aprovechamiento energético . 200
    13.3.1 Combustión  200
    13.3.2 Gasificación . 200
    13.3.3 Pirólisis  200
    13.4 Instalaciones industriales . 201
    14. INSTRUMENTOS DE MEDIDA,
    ANÁLISIS Y GESTIÓN  203
    14.1 Introducción  203
    14.2 Control . 203
    14.3 Monitorización  204
    14.4 Climatología  205
    14.4.1 Pirheliómetro . 206
    14.4.2 Piranómetro . 207
    14.4.3 Anemómetro . 208
    14.4.4 Veleta . 210
    ANEXO I. GLOSARIO DE TÉRMINOS TÉCNICOS  211
    ANEXO II. UNIDADES DE ENERGÍA  225
    ANEXO III. WEBS DE INTERÉS . 229
    ANEXO IV. BIBLIOGRAFÍA  231
A color
Páginas:
244
Edición:
1
Año Publicación:
15/03/2012
ISBN:
9788426717764
Formato:
17x24 cms
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