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TECNOLOGÍA DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES
 

Título: TECNOLOGÍA DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES.
Autores:
José María Fernández Salgado.
Páginas: 410 en papel cuché. Encuadernación en rústica. Tamaño: 24 x 17 cms.
Ilustraciones: 250 ilustraciones (esquemas de procesos, tablas con datos de interés, fotos, casos prácticos resueltos, diagramas, etc.).
Año: 2009.  ISBN-13: 978-84-96709-14-0.
Precio: 48 EUROS (IVA incluido. No cobramos gastos de envío por correo y reembolso en España (62 dólares USA).

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COMENTARIO DEL LIBRO:

Esta obra es del autor de otras obras de energía solar térmica y fotovoltaica de nuestra editorial y de gran éxito, con varias ediciones en poco tiempo. Es un nuevo libro que trata las energías renovables más importantes de la actualidad y que lo serán en el futuro. Esta obra estudia ampliamente la energía solar térmica, la energía solar fotovoltaica, la energía solar termoeléctrica, la energía eólica y la biomasa. El contenido es muy amplio en un solo tomo para tener una amplia visión de estas fuentes de energía y para además profundizar en el diseño, la instalación, el mantenimiento y la puesta en marcha de los sistemas de energía tratados en este libro. Es una obra muy interesante para cualquier técnico de energías renovables, para instaladores, técnicos, estudiantes, cursos de formación, arquitectos, empresas constructoras, centros de formación, etc. que necesiten una documentación actualizada, práctica y que aporta conocimientos muy amplios de las energías renovables.

ÍNDICE RESUMIDO DEL LIBRO

CAPÍTULO 1. LAS FUENTES DE ENERGÍA DE ORIGEN RENOVABLE.- La explotación de las fuentes de energía.- Caracterización de la energía.- Fuentes de energía no renovable.- Fuentes de energía renovable.- La transformación de la energía.- Energía disponible y energía primaria.- Una justificación al estudio de las energías renovables.- Generalidades.- Necesidad por la demanda.- Necesidad por el impacto.- Necesidad por la garantía del suministro.- Razones económicas.- Impacto en el crecimiento económico.- Conclusiones sobre el aprovechamiento de las fuentes de energía.- Las necesidades energéticas a nivel mundial.- Las perspectivas de las renovables en el mundo.- La situación energética en España. La influencia de las energías renovables.

CAPÍTULO 2. INTRODUCCIÓN A LA ENERGÍA SOLAR.- Antecedentes.- La naturaleza de la energía solar.- La medición de la energía del sol: la constante solar.- La radiación normal extraterrestre.- Distribución espectral de la radiación solar.- Variación del flujo de energía con la distancia.- La radiación solar terrestre..- La captación térmica.- Base de datos de irradiación de los principales municipios en España.

CAPÍTULO 3. ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: TIPOLOGÍA Y CLASIFICACIÓN DE LAS INSTALACIONES.- Introducción - Componentes de una instalación solar térmica.- Clasificación de las instalaciones solares térmicas.- Clasificación según el sistema de expansión.- Clasificación según el sistema de intercambio.-Clasificación según la solución de integración con el sistema de energía auxiliar: acumulación solar y auxiliar centralizada.- No es necesario preparar los termos eléctricos para el caso de la acumulación solar centralizada, al contrario de lo que ocurre si se utilizan calderas de gas.- Acumulación solar distribuida que alimenta a una caldera de gas individual natural de tipo mixto modulante.- Conclusiones.- Clasificación según la aplicación.

CAPÍTULO 4. ENERGÍA SOLAR TÉRMICA: LOS SUBSISTEMAS.- El subsistema de captación Introducción.- Tipología de captadores solares de baja temperatura.- El captador solar plano.- Factores a tener en cuenta en la elección de un captador solar plano.- Principales componentes de un captador solar plano.- El tratamiento del absorbedor.- El rendimiento estacionario del captador solar.- Características esenciales de los captadores solares planos.- Instalación del campo de captadores solares.-Dimensionado básico del campo de captadores.- Cálculo de pérdidas por sombras sobre el campo de captadores.- Cálculo de las pérdidas por orientación e Inclinación de los captadores solares.- Cálculo de la distancia entre filas de captadores.-Rendimiento de las instalaciones solares térmicas.- Estructuras soporte.- El subsistema hidráulico.- Criterios generales.-  El equilibrado mediante la técnica de retorno invertido.- Diseño del sistema hidráulico.- Elementos del sistema hidráulico.-Diseño del circuito hidráulico en instalaciones con circulación forzada.- El subsistema de intercambio.- El Intercambiador de calor.- El coeficiente global de transmisión de calor.- Clasificación de los elementos de intercambio de calor.- Diseño y cálculo del sistema de intercambio.- El sistema de acumulación.- Introducción.- Tipos de acumulador en función del sistema de intercambio.- Condicionantes de diseño.- Funcionamiento y optimización de los sistemas de acumulación.- Criterios de selección del acumulador.- Cálculo del sistema de acumulación.- El subsistema de control.- El equipo de control.- Requisitos del proyecto.- Monitorización.- Equipos de medida.

CAPÍTULO 5. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA GENERALIDADES.- El efecto fotoeléctrico.- Interpretación cuántica del efecto fotoeléctrico.- Historia del efecto fotovoltaico.- Los semiconductores.- Las aplicaciones del efecto fotovoltaico.- Tipos de sistemas fotovoltaicos.- Generalidades.- Sistemas aislados.- Sistemas fotovoltaicos conectados a la red.

CAPÍTULO 6. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA: LOS COMPONENTES DE LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS.- La célula solar.- La configuración de la célula solar.- El silicio.- Otros materiales empleados en las células solares.- Características típicas de las células solares.- El panel fotovoltaico.- Composición y geometría del panel.- Características eléctricas.- El generador fotovoltaico.- Las estructuras soporte.- Tipos.- Requisitos.- Los cables de conexión.- El inversor.- Necesidad del inversor.- Tipos de inversores.- Requisitos para el inversor en el sistema fotovoltaico.- La Batería Solar.- La batería de Pb-ácido.- La batería de Ni-Cd.- El regulador de carga.- Función.- Regulación de la intensidad de carga de las baterías: igualación, carga profunda, flotación.-Tipos de regulador de carga.- Características esenciales de los reguladores de carga.- Sistemas Aislados.- Generalidades.- Características técnicas de los sistemas aislados.- Configuraciones típicas para las instalaciones aisladas.- Instalaciones Conectadas a Red.- Generalidades.- La conexión a red.- Las Pérdidas en el Sistema Fotovoltaico.- Pérdidas por temperatura.-Pérdidas por no cumplimiento de la potencia nominal.- Pérdidas por conexionado.-Pérdidas por sombreado del generador.- Pérdidas por polvo y suciedad.- Pérdidas angulares.- Pérdidas espectrales.- Pérdidas por el rendimiento del inversor.- Pérdidas por rendimiento de seguimiento del punto de máxima potencia del generador.- Pérdidas por caídas ohmicas en el cableado.- Pérdidas por explotación y mantenimiento.- El PR (Performance Ratio) de la Instalación y el cálculo de la producción en el sistema fotovoltaico.- Potencia producida por el generador fotovoltaico ideal.- Pérdidas en el sistema.- Estimación de la  producción en el sistema fotovoltaico.- Horas Equivalentes de Sol y Performance Ratio.- Comparativa entre las pérdidas en sistemas fotovoltaicos fijos y con seguimiento.- Conclusiones en cuanto a la estimación de energía generada.

CAPÍTULO 7. ENERGÍA SOLAR TERMOELÉCTRICA: GENERALIDADES.- Antecedentes.- El desarrollo legislativo.- Introducción a la tecnología.- Clasificación de los sistemas solares.-Experiencias en centrales eléctricas termosolares y tipos de concentración solar.- Concentradores cilindro-parabólicos.- Sistemas de receptor central con campo de helióstatos.- Sistemas disco-stirling.- Comparativa de las diferentes tecnologías.

CAPÍTULO 8. ENERGÍA SOLAR TERMOELÉCTRICA:  DESCRIPCIÓN DE LOS SUBSISTEMAS.- Generalidades.- Subsistema de concentración de energía solar.- Óptica parabólica y esférica.- Diagramas de rayos bidimensionales.- Colectores de línea focal.- Discos de punto focal.- Reflexión de energía al receptor.- Reflexión de rayos paralelos.- Reflexión de rayos no paralelos.- La contribución de los errores.- Subsistema de transformación de radiación solar en energía térmica.- Subsistema de almacenamiento de energía térmica.- Subsistema de conversión de energía térmica en eléctrica.- Subsistema de control.-Subsistema de adquisición de datos.

CAPÍTULO 9. LAS PERSPECTIVAS DE LA ENERGÍA SOLAR.- El Código Técnico de la Edificación.- La Calificación  Energética de los Edificios y el nuevo RITE.- Objetivos de la Calificación Energética de los Edificios.- Procedimiento para la certificación de eficiencia energética de los edificios de nueva construcción.- Certificaciones y calificaciones de los edificios.- La introducción de la etiqueta de eficiencia energética.- Especificaciones técnicas de la metodología de cálculo de la calificación de eficiencia energética.- La escala de eficiencia energética.- El nuevo Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios (RITE) y la Energía Solar Térmica.- Las perspectivas de mercado de la energía solar térmica.- El desarrollo de la energía solar térmica en España.- Las expectativas de desarrollo de la Energía Solar Térmica.- Las barreras de entrada para la energía solar térmica.- El mercado fotovoltaico en España.- El potencial de la energía solar fotovoltaica.- El sistema de retribución para las centrales fotovoltaicas conectadas a red.- Tarifas y régimen retributivo para energía solar fotovoltaica.-Las barreras de entrada para la energía solar fotovoltaica en España.-Barreras económicas.- Barreras tecnológicas.- Barreras normativas.- Barreras sociales.

CAPÍTULO 10. ENERGÍA EÓLICA: GENERALIDADES.- Aproximación a la Energía Eólica.- Reseña histórica sobre la Energía Eólica.- El Aprovechamiento de la Energía Eólica y el Viento.- Introducción al estudio del viento.- Los gradientes de presión y la fuerza de Coriolis.- Los vientos globales o geostróficos.- Los vientos locales y de superficie.- Los efectos de atenuación sobre los vientos locales.- Potencia eólica.- Potencia eólica disponible.- Potencia eólica aprovechable.- Teoría de la cantidad de movimiento y la Ley de Betz.- La variabilidad de la velocidad del viento.- La irregularidad en la velocidad del viento.- Variabilidad del viento a corto plazo.- Turbulencia atmosférica.- Variaciones espaciales del viento.- Obtención y tratamiento de datos de viento.- Parámetros representativos del potencial eólico.- Toma de medidas.- Tratamiento de los datos eólicos.- Representación estadística del viento. La distribución de Weibull y Raileigh.- Análisis estadístico.- Selección de emplazamientos.- Datos generales.- Factores influyentes en el funcionamiento de un sistema eólico.- Criterios básicos de selección de emplazamientos.- Aspectos particulares en la selección de emplazamientos.- Distribución del parque.- Otros factores.- Aspectos medioambientales.- Análisis del impacto sobre el medio.- Impacto sobre la flora y la erosión.- Efectos sobre la avifauna.- Impacto visual.- Impacto sonoro.- Parques Eólicos Marinos (Off Shore).- Introducción.- Ventajas de los emplazamientos marinos.- Costes de los parques eólicos marinos.- Tecnología en las cimentaciones de aerogeneradores en emplazamientos marinos.- Modificaciones en el diseño de las aeroturbinas para parques marinos.- Operación del parque.- Impacto medioambiental.- El marco legislativo de los parques eólicos marinos en España.- Problemas técnicos que plantea el uso de la energía eólica.-

CAPÍTULO 11. ENERGÍA EÓLICA: AEROGENERADORES.- Generalidades.- El funcionamiento del aerogenerador.- Componentes de un aerogenerador.- Cimentación.- La Torre.- La góndola.- El rotor.- Generalidades y tipos.- Las palas del aerogenerador.- La pérdida aerodinámica.- El buje.- Aerodinámica del rotor.- Sustentación.- Fuerzas aerodinámicas.- Determinación del perfil y alabeado óptimos.- El mecanismo de orientación.- Tamaño de las turbinas.- Tipos de Aerogeneradores.- Generalidades.- Máquinas eólicas de eje horizontal.- Máquinas eólicas de eje vertical.- Aerogeneradores de eje horizontal.- Aerogeneradores de paso variable y paso fijo.- Aerogeneradores de velocidad variable y velocidad fija.

CAPÍTULO 12. ENERGÍA EÓLICA: SITUACIÓN ACTUAL DEL MERCADO Y PERSPECTIVAS.- El contexto internacional de desarrollo de la energía eólica.- El marco regulatorio en España.- El futuro del sector eólico.

CAPÍTULO 13. BIOMASA: PRODUCTOS Y SISTEMAS.- Introducción a la biomasa.- Ventajas e Inconvenientes de la introducción de la  biomasa como fuente de Energía.-Tipos de biomasa.- La biomasa natural.- Biomasa residual seca.- Biomasa residual húmeda.- Cultivos energéticos.- Biocarburantes.- Generalidades.- Tipos de biocarburantes y su clasificación.- Ventajas e inconvenientes del uso de biocombustibles.- Alcoholes de origen orgánico.- El empleo de etanol y el metanol de origen orgánico.- La producción de bioetanol.- Ventajas e inconvenientes del uso del bioetanol.- Bioaceites y biodiesel.- Características del biodiesel.- La producción de biodiese.-l Ventajas e inconvenientes del empleo de biodiesel.- Biocombustibles gaseosos y biodigestores.- Uso de los biocombustibles gaseosos.- La combustión del biogás.- La digestión anaerobia.- Sistemas de digestión anaerobia.- Los vertederos de residuos sólidos urbanos.- Características energéticas de la biomasa.- Utilización industrial de la biomasa.- Generalidades.- Procesos de conversión.- Aplicaciones energéticas de la biomasa.- La producción en Régimen Especial con biomasa.- Ámbito de aplicación.- Exclusiones del RD 661/2007.-Eficiencia energética.- La hibridación.

Anexo I.-Legislación vigente para las instalaciones térmicas y energéticas en edificios.

Anexo II.- Legislación nacional vigente para la actividad de producción de energía en régimen especial.

Anexo III.- Cálculo de pérdidas por sombras en sistemas solares .

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 Y REFERENCIAS

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