Uso industrial del calor solar. Esquema, descripción

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Aprovechamiento industrial del calor solar. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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No solo los hogares, sino también las empresas utilizan calentadores de agua solares para precalentar el agua antes de utilizar otros métodos para hervirla o evaporarla. La menor dependencia de los precios fluctuantes de la energía es otro factor que hace que los sistemas solares sean una inversión atractiva. Normalmente, la instalación de un calentador de agua solar genera un ahorro de energía rápido y significativo.

Dependiendo del volumen requerido de agua caliente y del clima local, una empresa puede ahorrar entre un 40% y un 80% del coste de la electricidad y otros recursos energéticos. Por ejemplo, más del 24% de la demanda diaria de agua caliente en el edificio de oficinas Kuk Jay de 85 pisos en Seúl, Corea del Sur, es suministrada por un sistema de calentamiento de agua solar. El sistema ha estado en funcionamiento desde 1984. Resultó tan eficaz que superó los objetivos previstos y, además, cubre entre el 10 y el 20% de la demanda anual de calefacción.

Ejemplo de sistema de calefacción (edificio Kook Jae)

(haga clic para agrandar)

Existen varios tipos diferentes de sistemas solares de calentamiento de agua. Sin embargo, la cantidad de agua caliente que normalmente necesita una empresa sólo puede proporcionarse con un sistema activo. Un sistema activo normalmente consta de colectores solares montados en la pendiente sur del techo (en el hemisferio norte) y un tanque de almacenamiento instalado cerca del colector solar. Cuando llega suficiente radiación solar al panel, un regulador especial activa una bomba que comienza a impulsar líquido (agua o anticongelante) a través del panel solar. El líquido recibe calor del colector y lo transfiere al depósito de agua, donde se almacena hasta que se necesita. Si el sistema solar no calienta el agua a la temperatura requerida, se puede utilizar una fuente de energía adicional. El tipo y tamaño del sistema se determinan según el mismo principio que el tamaño de un colector solar para un edificio residencial. El mantenimiento de los sistemas solares industriales depende del tipo y tamaño del sistema, pero debido a su simplicidad requiere un mantenimiento mínimo.

Para muchas actividades comerciales e industriales, el mayor beneficio de la energía solar es el ahorro de combustible y energía. Sin embargo, no debemos olvidarnos de los importantes beneficios medioambientales. Las emisiones de contaminantes como dióxido de azufre, monóxido de carbono y óxido nitroso se reducen cuando el propietario de un negocio decide utilizar una fuente de energía más limpia: el sol.

Los diferentes procesos industriales requieren un aporte de calor a diferentes temperaturas. Muchos de estos procesos se pueden lograr utilizando colectores solares, desde colectores de placa plana, que están limitados a 100 grados Celsius, hasta concentradores, que pueden alcanzar temperaturas de varios cientos de grados.

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En el curso del estudio, los físicos pasaron fotones a través de un interferómetro, un dispositivo con el que un haz de radiación electromagnética se divide en varios haces que pasan por diferentes caminos ópticos (A y B). Eventualmente, los dos haces se recombinan y se superponen, lo que genera interferencia. La configuración se montó de tal manera que, con polarización vertical, el fotón elegirá el camino izquierdo, luego regresará y golpeará el lado derecho del interferómetro. Con polarización horizontal, la partícula primero va por el camino de la derecha y luego por el de la izquierda.

Sin embargo, con la polarización diagonal, la onda cuántica que describe la posición del fotón se "divide", moviéndose a lo largo de ambos caminos simultáneamente. Los componentes polarizados vertical y horizontalmente primero van cada uno por su propio camino, regresan y cambian a un camino adyacente. Así, ambas componentes van por cada camino a la vez, es decir, el fotón parece ir por ambos caminos al mismo tiempo. Al final de cada ruta, el fotón se divide nuevamente, con un componente que regresa y el otro abandona la configuración.

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