Energías renovables para el desarrollo /
José Ma de Juana Sardón coordinador
- Madrid : Thomson, 2003
- xxiii, 311 p. : il., fig., tablas ; 25 cm
Bibliografía: p. 309-311
CAPÍTULO 1. LA ENERGÍA. Por José Ma. De Juana Sardón Energía Formas de energía Conversión de unas formas de energía en otras Fuentes de energía Combustibles fósiles Fuentes de energía renovable Unidades y equivalencias Eficiencia en el uso de la energía Reservas, producción y consumo Necesidad de energías renovables Desarrollo sostenible Anexos CAPÍTULO 2. ENERGÍA SOLAR. Por José Ma. De Juana Sardón El Sol El transporte de la energía La constante solar Variación de la radiación extraterrestre Irradiancia espectral Movimientos de la Tierra Movimiento alrededor del Sol Movimiento de rotación alrededor del eje polar Movimiento de precesión y nutación Tamaño y forma de la Tierra Coordenadas geográficas: altitud, latitud y longitud Alternancia de las estaciones. Solsticios y equinoccios La esfera celeste Posición del Sol Coordenadas horizontales Relación entre las distintas coordenadas. Triángulo celeste Horas de salida y puesta del Sol. Duración del día Medida del tiempo Tiempo sidéreo Tiempo solar Ecuación del tiempo Tiempo trópico Tiempo local Radiación extraterrestre sobre una superficie horizontal Irradiación extraterrestre sobre una superficie horizontal Ángulo de incidencia de la radiación solar directa sobre una superficie plana Radiación extraterrestre sobre la unidad de superficie inclinada Relación entre la radiación incidente sobre una superficie inclinada y sobre la horizontal Anexo CAPÍTULO 3. APROVECHAMIENTO TÉRMICO DE LA ENERGÍA SOLAR. Por Miguel A. Herrero Diagramas solares Introducción Carta solar estereográfica Diagrama de sombra Diagrama de sombra sobre superficie inclinada Resumen Radiación solar disponible Introducción La constante solar Radiación exterior a la atmósfera Medida de la radiación solar Estimación de la radiación horaria Componentes de la radiación sobre plano inclinado Resumen Mecanismos de transporte de calor Introducción Conducción Convección Radiación Transmisión de calor en edificios. Grados-día Reflexión, transmisión y absorción Producto transmitancia-absortancia El colector plano Introducción Ecuación de balance de energía Hipótesis de funcionamiento del colector Coeficiente global de pérdidas Factor de rendimiento Factor de evacuación de calor Curva de rendimiento del colector Resumen Sistemas térmicos Introducción Calentador de agua Calefacción solar El método f-Chart Cálculo de la carga térmica El método f-Chart para líquidos El método f-Chart para agua caliente Resumen Aprovechamiento pasivo Introducción Aporte a través de superficies acristaladas Utilizabilidad Energía auxiliar con ganancia directa El método SLR Pared Trombe Resumen CAPÍTULO 4. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA. Por Adolfo de Francisco García, Rafael Illanes Muñoz, José Luis Torres Escribano y Manuel Castillo Dorado Introducción Conversión fotovoltaica y células solares Niveles y bandas de energía. Semiconductores Unión p-n. Ecuación de funcionamiento de un diodo Efecto fotovoltaico y células solares Longitud de onda de corte. Penetración de la radiación Curva de respuesta de una célula fotovoltaica Tensión de circuito abierto y corriente de cortocircuito Punto de máxima potencia, factor de forma y rendimiento Tecnologías de fabricación y tipos de células fotovoltaicas Tecnología de fabricación y características de las células de silicio cristalino Células de lámina delgada Células Tanden Generador fotovoltaico El panel fotovoltaico. Conexión de células en serie y paralelo Modelos matemáticos de un generador fotovoltaico Ejemplos de aplicación Materiales y fabricación de paneles fotovoltaicos Otros componentes de una instalación fotovoltaica Sistema de acumulación Sistema de regulación Inversores y convertidores Receptores, conductores y elementos de protección Dimensionamiento de instalaciones fotovoltaicas aisladas Método simplificado Método de simulación y cálculo de la pérdida de carga Análisis económico Aplicación de la energía fotovoltaica en zonas rurales. Bombeo solar fotovoltaico Aplicaciones de los sistemas de bombeo fotovoltaicos Componentes de un sistema de bombeo fotovoltaico Funcionamiento del sistema Sistemas típicos de bombeo fotovoltaico Diseño y dimensionado de un sistema de bombeo fotovoltaico Otras aplicaciones rurales Instalaciones conectadas a la red Aspectos administrativos de la conexión de las instalaciones solares fotovoltaicas a la red pública de baja tensión Aspectos técnicos Inversores de conexión a red CAPÍTULO 5. LA ENERGÍA EÓLICA. Por A. Crespo, E. Migoya, R. Gómez-Elvira y C. Veganzones Introducción Energía extraíble con una aeroturbina Características del viento Variación del viento con la altura Caracterización del viento Efectos orográficos y de estelas Cálculo de la energía extraíble con una aeroturbina en un emplazamiento Diferentes sistemas para el aprovechamiento de la energía eólica Desarrollo histórico Comparación de las aeroturbinas según su coeficiente de potencia y su velocidad de giro Aeroturbinas de eje horizontal Aeroturbinas de eje vertical Tipos de generadores eléctricos Aplicaciones de las aeroturbinas en la actualidad El aerogenerador convencional de pocas palas y eje horizontal Descripción general y componentes Aspectos importantes del diseño Consideraciones sobre la industria eólica Fabricantes de Aerogeneradores Promotores de Parques Eólicos Barreras a la Industria Eólica Ayudas a la Industria Eólica Investigación y desarrollo tecnológico para la energía eólica Modelos de predicción del viento Modelos numéricos para la caracterización del flujo. Efecto del terreno. Estelas Campos eólicos en el mar Aerodinámica Materiales y comportamiento estructural Sistemas de generación eléctrica Normativa y estándares Ruido aerodinámico Otros aspectos medioambientales El potencial eólico futuro CAPÍTULO 6. ENERGÍA DE LA BIOMASA. Por Jesús Fernández Introducción Concepto de biomasa Naturaleza y tipos de biomasa según su composición Origen solar de la energía de la biomasa: fotosíntesis Eficiencia del proceso fotosintético Importancia energética del proceso fotosintético en la biosfera Biomasa para fines energéticos Situación de la biomasa comparada con las restantes energías a escala mundial Acontecimientos que están favoreciendo el desarrollo de la biomasa como fuente de energía Biomasa como materia prima para industrias no alimentarias Ventajas e inconvenientes de la utilización de la biomasa Posibilidades energéticas de la biomasa a escala global Fuentes de biomasa Biomasa natural Biomasa residual Excedentes agrícolas Cultivos energéticos Residuos o cultivos energéticos: un aparente dilema Biocombustibles Conceptos básicos sobre biocombustibles Aplicaciones energéticas de los biocombustibles Caracterización de los biocombustibles Poderes caloríficos Obtención de biocombustibles sólidos primarios Biocombustibles sólidos de origen agrícola Biocombustibles sólidos de origen forestal Biocombustibles de origen industrial Astillado y molienda Densificación Biocarburantes (biocombustibles líquidos) Bioaceites vegetales Bioetanol (alcohol carburante) Obtención de biocombustibles por tratamientos termoquímicos Producción de carbón vegetal Aceites de pirólisis Gasificación de la biomasa Obtención de biogás por digestión anaerobia Bioquímica de la digestión anaerobia Producción de biogás en función del sustrato Tecnologías de la digestión anaerobia Parámetros que se tendrán en cuenta en el diseño de un digestor Biogás de residuos sólidos urbanos (RSU) Combustión, producción de calor y electricidad Concepto y reacciones de la combustión Cantidad de aire necesaria en la combustión y producción de humos Temperatura de combustión Sistemas de combustión (hornos) Calderas y recuperado de calor Generación de electricidad y cogeneración con turbinas de vapor Producción de electricidad a partir de biocombustibles líquidos o gaseosos Producción de calor con biocombustibles Autoabastecimiento energético en comunidades rurales mediante biomasa Necesidades energéticas a nivel individual Consumo energético a escala doméstica Propuesta de alternativa basada en cultivos alimentarios y energéticos Generación de empleo agrícola Epílogo CAPÍTULO 7. MINICENTRALES HIDRÁULICAS. Por Florentino Santos García Utilización de la energía de un curso de agua en centrales hidroeléctricas de pequeña potencia Evolución histórica de la hidroenergética de pequeña potencia Clasificación de las pequeñas centrales hidroeléctricas Potencial de la hidroenergética de poca potencia. Potencial hidroeléctrico y su utilización Las pequeñas centrales hidroeléctricas en el mundo Tendencias actuales y perspectivas de desarrollo de la hidroenergética de poca potencia Parámetros principales y esquemas de pequeñas centrales hidroeléctricas Potencia y producción de energía Esquemas de centrales hidroeléctricas Microcentrales hidroeléctricas Efectividad económica de las pequeñas centrales hidroeléctricas Influencia de las pequeñas centrales hidroeléctricas en la ecología Equipamiento principal de pequeñas centrales hidroeléctricas Tipos de turbinas hidráulicas Regulación de las turbinas hidráulicas Alternadores Utilización de bombas en calidad de hidroturbinas Dispositivos de alimentación y descarga de pequeñas turbinas hidráulicas Cámaras de alimentación de las turbinas Tubos de aspiración Tendencias modernas en el diseño de pequeñas centrales hidroeléctricas Equipamiento principal Obras en pequeñas centrales hidroeléctricas Indicadores técnico-económicos
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