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GLOSARIO

A.- DATOS ENERGETICOS

1.- Datos energéticos

 

 

Etapas

 

Tiempo

Consumo por día
Kilocalorías Vatios
1 Hombre primitivo Hace 106 años     2000 ~ 100
2 Hombre cazador Hace 105 años 5000 ~ 250
3 Hombre agrícola primitivo 5000 años a.c. 12000 ~ 600
4 Hombre agrícola avanzado Año 1400 d.c. 26000 ~ 1300
5 Hombre industrial Siglo XIX 77000 ~ 3850
6 Hombre tecnológico 1980 230000 ~ 11500

2.- Recursos energéticos de la tierra

Recursos Q/año * KWh/año SERPY/año**
Energía solar recibida en la atmósfera exterior 5300 1,55 x 1018 1
Energía solar recibida sobre la superficie de la Tierra 2500 7,3 x 1017 0,47
Energía hidráulica 0.009 2,5 x 1012 1,6 x 10-6
Energía geotérmica 0.78 2,3 x 1014 1,5 x 10-4
Energía eólica 89 2,6 x 1016 1,7 x 10-2
Fotosíntesis 1.2 3,5 x 1014 2,3 x 10-4

*   1 Q = 1018 Btu = 1.05 x 1021 J = 2.92 x 1014 kW.

** 1 SERPY (Solar Energy Received Per Yeard) = 5300 Q.

B.- EL SOL Y LA TIERRA

1.- Características del Sol

Propiedad Valor
Distancia a la Tierra 1 unidad astronómica = 1,496 x 1011 m.
Radio 6,966 x 108 m = 109 radios terrestres
Masa 1,991 x 1030 Kg = 333000 masas terrestres
Densidad media 1,41 g/cm3
Potencia irradiada (luminosidad) 3,83 x 1026 W
Temperatura superficial (fotosfera) 5800 ºK
Edad 4,5 x 109 años
Composición superficial (masa) Hidrogeno: 71%, Helio: 26,5%, Otros elementos: 2,5%

2.- Características del planeta tierra

Propiedad Valor
Radio medio 6371 Km
Masa 5,967 x 1024 Kg.
Densidad media 5,518 g/cm3
Velocidad de escape 11,2 Km/s
Edad 4,5 x 109 años

3.- Composición de la atmósfera terrestre

Componente Concentración en Volumen
Nitrógeno 78 %
Oxigeno 20 %
Argón 0,9 %
Dióxido de carbono 0,3 %
Vapor de agua 0,3 %
Gotas de agua y hielo 0,008 %
Ozono 0,000005 %
Polvo (0,1 - 1,0 µm) 0,0000001 %

C.- ENERGIA SOLAR

1.- Energía solar recibida por una superficie cuando la intensidad media de radiación es de 1 cal cm-2 min-1

Area Langleys kcal min-1 kcal día-1* kW(calor) CV(calor) kWh/día*
1 cm2 1 0,001 0,500 7 x 10-5 9,39 x 10-5 5,8 x 10-4
1 cm2 104 10 5 x 103 0,700 0,938 5,83
1 pie2 929 0,929 464 0,065 0,087 0,54

* Suponiendo 500 min día-1 de radiación solar

2.- Energía emitida por unidad de tiempo y de superficie por un cuerpo negro (e = 1)

Temperatura (ºC) - 50º - 20º 20º 40º 50º
Potencia radiada (Wm-1) 130 233 316 419 549 625

3.- Características de los captadores

Tipo Aplicación Método Seguimiento
Captador plano Baja temperatura (máximo 150ºC) Superficie absorbente plana sin concentración. Se capta tanto la componente directa como la difusa. Ninguno
Foco lineal Temperaturas medias (150-300ºC) Absorbente tubular localidad en la línea focal de un espejo cilindro parabólico. Solo se capta la componente directa o especular. Seguimiento del Sol por lo menos en una dimensión.
Foco central Temperaturas altas (1000ºC o superiores) Gran número de heliostatos que reflejan la luz solar sobre un punto en lo alto de una  torre. Sólo se capta la componente directa. Los heliostatos deben seguir el movimiento del Sol en dos dimensiones.

4.- Conductividad térmica y densidad de materiales de construcción

Material r(kg m-3) k (Wm-1 K-1)
Asbesto aislante (cartón) 720 - 900 0,11 - 0,21
Corcho granulado 115 0,046
Espuma de poliestireno 15 0,037
Espuma de poliuretano 30 0,026
Espuma de polivinilo 25 - 80 0,035 - 0,041
Fibrocemento 1520 0,20 - 0,43
Ladrillo húmedo 2034 1,67
Ladrillo seco 1760 0,70 - 0,81
Madera (aglomerado) 350 - 1360 0,07 - 0,21
Teja (arcilla) 1900 0,85
Vermiculita, gránulos 8,30 0,032 - 0,038
Vidrio de ventana 2500 1,05
Yeso 1120 0,48 - 0,50

5.- Capacidad de acumulación de diversos materiales

Material Capacidad KWh/m3 Temperatura (ºC)
Agua 46 DT = 40
Hormigón 28 DT = 40
Grava (30 por 100 de huecos) 20 DT = 40
Parafina 53 Tf = 38ºC
Sal de Glauber 115 Tf = 49ºC

D.- ALMACENADORES DE CALOR

1.- Sustancias con agua de hidratación

Sustancia Punto de fusión (ºC) Calor de fusión (kJ/kg)
CaCl2 . 6H2O 30 168
Na2SO4 . 10H2O 32 241
Na2CO3 . 10H2O 33 267
Na2HPO4 . 12H2O 40 279
Ca(NO3)2 . 4H2O 47 153
Na2S2O4 . 5H2O 45 95
NaC2H3O2 . 3H2O 58 265
Cd(NO2)2 . 4H2O 59 107
Mg(NO3)2 . 6H2O 90 167
MgCl2 . 6H2O 115 165

2.- Almacenadores por calor sensible

Material Densidad (kg/m3) Calor especifico (kJ/ºK.kg)
Aluminio 2700 0,88
Sulfato de Al 2710 0,75
Oxido de Al 3900 0,84
Ladrillo 1698 0,84
Cloruro de cálcico 2510 0,67
Tierra seca 1698 0,84
Oxido de Mg 2570 0,96
Cloruro potásico 1980 0,67
Sulfato potásico 2660 0,92
Carbonato sódico 2510 1,09
Sulfato sódico 2700 0,92
Cloruro sódico 2170 0,92
Hierro fundido 7754 0,46
Grava de río 2245 - 2566 0,71 - 0,92

3.- Almacenadores por calor latente

Material Punto de fusión (ºC) Calor de fusión (kJ/kg)
Cera de abeja 62 177
Hidruro de boro 99 267
Acido metafosfórico 43 107
Naftaleno 80 149
Naftol 95 163
Parafina 74 230
Acido fosfórico 70 156
Potasio 63 63
Sodio 98 114
Hidróxido sódico 318 167
Azufre 110 56
Sebo 76 198
Agua (hielo) 0 335

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