Contenido Compendio de energía solar: Fotovoltaica, Térmica y Termoeléctrica

 Segunda edición ampliada, actualizada y corregida de este libro que presenta por primera vez, un estudio completo de la energía solar en todas sus facetas y aplicaciones (fotovoltaica, térmica y termoeléctrica), totalmente actualizado de acuerdo con las normas que fija el Código Técnico de la Edificación y el nuevo RITE (Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios). Es el libro de consulta más amplio, práctico, actualizado y completo escrito sobre energía solar y que será de gran interés para los profesionales del sector (instaladores, proyectistas, arquitectos, empresas constructoras, ingenierías, empresas de electricidad, fabricantes de equipos, empresas de calefacción y aire acondicionado, etc.). También es de gran interés este libro para cursos de formación y para las nuevas enseñanzas de la especialidad de energía solar, tanto térmica como fotovoltaica. El espíritu de esta segunda edición del Compendio es aportar una visión general sobre el aprovechamiento de la energía solar, en sus diferentes aplicaciones tecnológicas, así como el dimensionado, características y las posibles soluciones que pueden ser aplicadas en las instalaciones, sirviendo como libro de consulta para todos los técnicos que deban enfrentarse al reto de diseñar o conocer una instalación.

ÍNDICE DEL LIBRO:

1. INTRODUCCIÓN A LA ENERGÍA SOLAR
1.1. Antecedentes
1.2. Una justificación al estudio de la energía solar
1.3. Fuentes de energía no renovable
1.4. Fuentes de energía renovable
1.5. Conclusiones sobre el aprovechamiento de las fuentes de energía
1.6. El  Código Técnico de la Edificación
1.7. Las perspectivas de mercado de la energía solar térmica
1.8. Las expectativas de desarrollo de la Energía Solar Térmica
1.9. Las barreras de entrada para la energía solar térmica
1.10.El mercado fotovoltaico en España
1.11. El sistema de retribución para las centrales fotovoltaicas conectadas a red
1.12. Las barreras de entrada para la energía solar fotovoltaica en España

2. CONCEPTOS FUNDAMENTALES SOBRE ENERGÍA
2.1. La naturaleza de la energía solar
2.2. La medición de la energía del sol: la constante solar
2.3. La radiación normal extraterrestre
2.4. Distribución espectral de la radiación solar
2.5. Variación del flujo de energía con la distancia
2.6. La radiación solar terrestre.

3. ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: TIPOLOGÍA Y CLASIFICACIÓN DE LAS INSTALACIONES
3.1. Introducción
3.2. Componentes de una instalación solar térmica
3.3. Clasificación de las instalaciones solares térmicas
3.4. Clasificación según el principio de circulación
3.5. Clasificación según el sistema de expansión
3.6. Clasificación según el sistema de intercambio
3.7. Clasificación según la solución de integración con el sistema de energía auxiliar
3.8. Clasificación según la aplicación.

4. ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: EL SUBSISTEMA DE CAPTACIÓN
4.1. Introducción
4.2. Tipología de captadores solares de baja temperatura
4.3. El captador solar plano
4.4. Factores a tener en cuenta en la elección de un captador solar plano
4.5. Principales componentes de un captador solar plano
4.6. El tratamiento del absorbedor
4.7. El rendimiento estacionario del captador solar
4.8. Características esenciales de los captadores solares planos
4.9. Instalación del campo de captadores solares
4.10. Dimensionado básico del campo de captadores
4.11. Cálculo de pérdidas por sombras sobre el campo de captadores
4.12. Cálculo de las pérdidas por orientación e inclinación de los captadores solares
4.13. Cálculo de la distancia entre filas de captadores
4.14. Rendimiento de las instalaciones solares térmicas
4.15. Estructuras soporte.

5. ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: EL SISTEMA HIDRÁULICO
5.1. Criterios generales
5.2. El equilibrado mediante la técnica de retorno invertido
5.3. Diseño del sistema hidráulico
5.4. Elementos del sistema hidráulico
5.5. Diseño del circuito hidráulico en instalaciones con circulación forzada.

6. ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: EL SISTEMA DE INTERCAMBIO
6.1. Conceptos básicos de transmisión de calor
6.2. El Intercambiador de calor
6.3. El coeficiente global de transmisión de calor
6.4. Clasificación de los elementos de intercambio de calor
6.5. Diseño y cálculo del sistema de intercambio

7. ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: EL SISTEMA DE ACUMULACIÓN
7.1. Introducción
7.2. Tipos de acumulador en función del sistema de intercambio.
7.3. Tipos de acumulador en función del material
7.4. Condicionantes de diseño
7.5. Funcionamiento y optimización de los sistemas de acumulación
7.6. Especificaciones de los equipos de acumulación
7.7. Criterios de selección del acumulador
7.8. Cálculo del sistema de acumulación.

8. ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: EL SUBSISTEMA DE CONTROL
8.1. Introducción.
8.2. El sistema de control
8.3. Requisitos del proyecto
8.4. Monitorización
8.5. Equipos de medida.

9. SEGURIDAD E HIGIENE EN INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
9.1. Seguridad en instalaciones solares térmicas
9.2. Higiene en las instalaciones solares térmicas.

10. EJEMPLO DE CÁLCULO DE INSTALACIÓN DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
10.1. Generalidades
10.2. Configuración
10.3. Datos de partida
10.4. Balance energético
10.5. Trazado de tuberías
10.6. Dimensionado del intercambiador
10.7. Dimensionado de las bombas de primario y secundario
10.8. Dimensionado del vaso de expansión
10.9. Ejemplo de cálculo mediante programa de simulación por ordenador.

11. ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: EL CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN. LA EXIGENCIA BÁSICA HE-4.
11.1. La contribución solar mínima de agua caliente sanitaria
11. 2 Caracterización y cuantificación de las exigencias
11.3. Cálculo y dimensionado
11.4. Mantenimiento.

12. NUEVAS APLICACIONES DE LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: REFRIGERACIÓN POR ABSORCIÓN
12.1. Descripción del ciclo frigorífico por absorción
12.2. Rendimiento de los equipos de frío por absorción a gas natural
12.3. Componentes de los equipos de absorción a gas natural
12.4. Principales ventajas de la utilización del ciclo de refrigeración por absorción
12.5. Integración de los equipos de absorción con llama directa de gas natural
12.6. La torre de refrigeración
12.7. Interés energético e impacto ambiental
12.8. Equipos de absorción con cogeneración
12.9. Equipos de absorción con energía solar.

13. ARQUITECTURA SOLAR E INTEGRACIÓN ARQUITECTÓNICA
13.1. Arquitectura y optimización energética
13.2.Edificación energéticamente eficiente
13.3. Aprovechamiento pasivo de la energía solar
13.4. Sistemas pasivos de calefacción
13.5. Ahorro Potencial
13.6. Integración de captadores solares térmicos.

14. LA CALIFICACIÓN ENERGÉTICA DE LOS EDIFICIOS Y EL NUEVO RITE
14.1. Objetivos de la Calificación Energética de los Edificios
14.2. Procedimiento básico para la certificación de eficiencia energética de los edificios de nueva construcción
14.3. Certificaciones y calificaciones de los edificios
14.4. La introducción de la etiqueta de eficiencia energética
14.5. Especificaciones técnicas de la metodología de cálculo de la calificación de eficiencia energética
14.6. La escala de eficiencia energética
14.7. El nuevo Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios (RITE) y la Energía Solar Térmica.

15. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA: EL EFECTO FOTOELÉCTRICO
15.1. Generalidades
15.2. Interpretación cuántica del efecto fotoeléctrico
15.3. Historia del efecto fotovoltaico
15.4. Los semiconductores
15.5. Las aplicaciones del efecto fotovoltaico.

16. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA: TIPOS DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
16.1. Generalidades
16.2. Sistemas aislados
16.3. Sistemas fotovoltaicos conectados a la red

17. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA: LOS COMPONENTES DE LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS.
17.1. La célula solar
17.2. El panel fotovoltaico
17.3. El generador fotovoltaico
17.4. Las estructuras soporte
17.5. Los cables de conexión.
17.6. El inversor.
17.7. La batería solar.
17.8. El regulador de carga.

18. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA: SISTEMAS AISLADOS
18.1. Generalidades
18.2. Características técnicas de los sistemas aislados
18.3. El acumulador
18.4. El regulador de carga
18.5. El inversor
18.6. Las cargas de consumo
18.7. El cableado
18.8. Protecciones y puesta a tierra
18.9. Configuraciones típicas para las instalaciones aisladas
18.10. Diseño
18.11. Sistema de monitorización
18.12. Ejemplo de cálculo
18.13. Recepción y pruebas
18.14. El mantenimiento de la instalación
18.15 Las condiciones de garantía de la instalación.

19. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA; INSTALACIONES CONECTADAS A RED
19.1.Características
19.2. El generador fotovoltaico
19.3. Orientación, inclinación y sombras
19.4. Características del inversor conectado a red
19.5. El cableado
19.6. La conexión a red
19.7. El sistema de medición
19.8. Los centros de transformación
19.9. Protecciones
19.10. Puesta a tierra.
19.11. Diseño del sistema de monitorización
19.12. Medida de la potencia instalada
19.13. Cálculo de la producción anual esperada
19.14. Pruebas y recepción de la instalación.
19.15. Mantenimiento.-
19.16 Garantía..

20. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA; LA PRODUCCIÓN DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO Y EL PR (PERFORMANCE RATIO) DE LA INSTALACIÓN
20.1. Las pérdidas en un sistema fotovoltaico
20.2. El cálculo de la producción en el sistema fotovoltaico
20.3. Horas Equivalentes de Sol y Performance Ratio
20.4. Modelización del generador fotovoltaico
20.5. Comparativa entre las pérdidas en sistemas fotovoltaicos fijos y con seguimiento
20.6 Conclusiones en cuanto a la estimación de energia generada.

21. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA: SISTEMAS DE SEGUIMIENTO SOLAR
21.1. Motivación
21.2. El seguimiento solar
21.3. El cálculo matemático del seguimiento solar
21.4. Ganancias por seguimiento solar.

22. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA; LA INTEGRACIÓN ARQUITECTÓNICA Y LA HE-5 DEL CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN
22.1. La Integración Arquitectónica.-
22.2. Ámbito de aplicación de la HE-5 del CTE
22.3. Caracterización y cuantificación de las exigencias de la HE-5
22.4. Procedimiento de verificación del cumplimiento de la HE-5.

23. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA: EJEMPLO DE UNA INSTALACIÓN CON CONEXIÓN A RED SOBRE TEJADO
23.1. Introducción
23.2. Diseño de la cubierta solar fotovoltaica.
23.3. Componentes del sistema solar fotovoltaico.
23.4. Dimensionado del campo fotovoltaico.
23.5. Cálculo del conexionado a la red eléctrica.
23.6. Cálculo de la energía generada por la instalación.

24. INTRODUCCIÓN A LA ENERGÍA SOLAR TERMOELÉCTRICA
25.1. Antecedente
25.2. El desarrollo legislativo
25.3. Introducción a la tecnología
25.4. Comparativa de las diferentes tecnologías.

25. ENERGÍA SOLAR TERMOELÉCTRICA: DESCRIPCIÓN DE LOS SUBSISTEMAS
26.1. Generalidades
26.2.. Subsistema de concentración de energía solar
26.3.. Subsistema de transformación de radiación solar en energía térmica
26.4. Subsistema de almacenamiento de energía térmica
26.5. Subsistema de conversión de energía térmica en eléctrica
26.6. Subsistema de control
26.7. Subsistema de adquisición de datos.

26. ENERGÍA SOLAR TERMOELÉCTRICA: ASPECTOS MEDIOAMBIENTALES
27.1. Generalidades
27.2. Emisiones del ciclo de vida
27.3. Ahorro global de emisiones de dióxido de carbono
27.4. Cargas ambientales de la tecnología solar termoeléctrica
27.5. Resumen de impactos medioambientales potenciales.

27. ENERGÍA SOLAR TERMOELÉCTRICA: Perspectivas.-
28.1. Antecedentes
28.2. Estado del arte a nivel mundial
28.4. Combustibles solares y solarización de procesos industriales
28.5 Sistemas de Hornos Solares.

Anexo I. DEFINICIONES.

Anexo II. NORMATIVA DE APLICACIÓN Y CONSULTA. Referencias básicas. Referencias recomendadas.
 
Anexo III. Cálculo de pérdidas por sombras .

Anexo IV. Factor de corrección k para superficies inclinadas.

Anexo V. Energía solar incidente sobre superficie horizontal.

Anexo VI. Temperatura ambiente media en las horas de Sol ( º C).

BIBLIOGRAFÍA