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miércoles, 12 de octubre de 2011

CÉLULA SOLAR BIOMIMETICA COMPLEMENTADA CON LENTE DE AUMENTO. SOLAR CELL WITH ADDITION Biomimetics Magnifier. ADDITIONのバイオミメティックスの拡大鏡による太陽電池



 
Con este último diseño, completo la idea de intentar optimizar las Placas Solares Térmicas  habituales.

Hasta llegar a esta idea he imaginado antes unas cuantas.

En primer lugar pensé que la lupa podía ser un potenciador de fotones solares en una placa solar, lo expuse en esta idea: http://zebyaneitor.blogspot.com/2010/10/potenciacion-de-una-placa-solar-termica.html

Posteriormente, se me ocurrieron la existencia de (en vez de placas) Células Solares Esféricas: http://zebyaneitor.blogspot.com/2011/01/placas-de-energia-solar-termica-y.html en las cuales imaginaba la placa en 3D para que pueda tomar el calor del Sol en 360º.

A raíz de esta última idea desarrollé estas dos: http://zebyaneitor.blogspot.com/2011/10/placa-solar-biomimetica-dos-abetotwo.html y http://zebyaneitor.blogspot.com/2011/10/placa-solar-biomimeticabiomimetic-solar.html.  Las dos inspiradas en la forma en que las plantas recogen la radiación solar, de ahí que las denomine biomimeticas.




En este anagrama lo simplifico todo:


Las anteriores ideas han sido sometidas a diversas criticas (todas constructivas, lo cual agradezco para poder desarrollar esta otra), y éstas son las objeciones, sobretodo a la de tipo "Abeto": 

(fundamentalmente fusiladas por Soroman)

  •     "pierdes el 75% de eficiencia frente a un diseño plano convencional, a cambio , ahorras superficie de terreno ocupado, pero el diseño, a igual volumen del serpentín, resulta más caro"
  •     "la esfera es mas eficiente que el cono, porque el angulo de captación solar de la tubería es mayor en cada vuelta del serpentín, al tener una inclinación menor (angulo de ataque de la luz) en el casco de la esfera. El truco está en la tangente de cada punto, por eso el diseño plano, cuya tangente en cada punto es paralela a la tubería, tiene rendimiento óptimo"
  •      Otra objeción:                                                                                                                            ¿Por qué es menos efectiva?
  •     Porque en una plana, la luz llega el 100% del tiempo, pero en una cónica o esférica, solo el 25%.
  •     Explicación:
  •     * si pones una placa plana en horizontal sobre el suelo, la luz llega todo el día (al amanecer con un ángulo muy oblícuo, a mediodía, con un ángulo perpendicular y al atardecer, nuevamente oblícuo)
  •     * En una placa esférica, por la mañana solo se ilumina 1/2 parte de la placa (el resto está a la sombra), a mediodía, se ilumina toda y a la tarde, nuevamente 1/2. Pero además, las mitades que se iluminan, solo se calientan bien por su cara frontal (por el ángulo de incidencia de la luz). El resultado, es que solo se aprovecha al 100% la cuarta parte de la energía solar
  •     Ocurre lo mismo en un colector plano colocado en horizontal sobre el suelo: el ángulo de incidencia de la luz hace que no se pueda aprovechar el 100% de la energía solar. Esto lo resuelven algunos con un sistema que orienta la placa en perpendicular al sol durante todo el día (bien por un reloj mecánico, bien por un motorcillo computerizado).
  •     El gran quiz de la captación de energía solar, está en el ángulo de incidencia de la luz. Aunque un colector esférico exté expuesto a la luz todo el día, no es lo mismo "mirar" al sol directamente, que estar alumbrado levemente por la luz difusa que rebota del paisaje, cuya luz no tiene ni un 5% de la energía de la luz solar perpendicular
  •      Más objeciones:                                                                                                                       sobre el coste del aparato:
  •     El coste no es lo que cuenta, sino la relación entre precio por volumen de captación, .
  •     Cualquiera puede hacer un captador que cueste solo 50 euros (haciendo unas tuberías de 50 cm) y un depósito de 0.50 litros)
  •     *Lo importante es calcular lo que cuesta CADA LITRO DE AGUA CALENTADA.
  •     * en la página que te mando, el colector esférico cuesta 400 euros y tiene un volumen de agua de 9 litros, por lo que cada litro de agua cuesta 50 Euros. Pero las placas grandes horizontales del mismo catálogo cuestan 1800 euros para 120 litros, o sea, 15 euros por litro. Obviamente, el esférico es mucho más caro que el plano. Si se comercializa es por el diseño, el poco espacio que ocupa y la novedad... pero si lo que te preocupa es tener agua caliente en casa, a precio razonable, no compres el esférico
  •     Por último,  me indica la siguiente sugerencia: "colocar el depósito dentro de la esfera es buena idea...se ahorra espacio y es más estético. Habrá que ver si hay espacio suficiente para el volumen de acumulación que necesitas...    volumen de semiesfera = 0.5 x (4/3) · π · r³, que es más o menos 2 x r³  "

     Después de leer estas objeciones y sugerencias, he acabado por inventar, según este compendio, la "CÉLULA SOLAR BIOMIMETICA COMPLEMENTADA CON LENTE DE AUMENTO"

Sería esférica como sugiere Soroman, y la complemento con una cúpula, que es en realidad una formación cupular de lentes de aumento o lupas,  para aumentar la eficacia en captacion de fotones solares.



En la semiesfera inferior de la Célula, le acoplo un interior reflejante para aprovechar cada foton que se pierde y volverlo a mandar al serpentín y procurar que la eficacia siempre sea la mayor.

Bueno he quedado ya saturadito de colectores solares, os dejo dibujos que me hacen explicar mejor la idea, saludos