La Acústica Arquitectónica

La Acústica Arquitectónica estudia los fenómenos vinculados con una propagación adecuada, fiel y funcional del sonido en un recinto, ya sea una sala de concierto o un estudio de grabación. Esto involucra también el problema de la aislación acústica. Las habitaciones o salas dedicadas a una aplicación determinada (por ejemplo para la grabación de música, para conferencias o para conciertos) deben tener cualidades acústicas adecuadas para dicha aplicación. Por cualidades acústicas de un recinto entendemos una serie de propiedades relacionadas con el comportamiento del sonido en el recinto, entre las cuales se encuentran:

Las reflexiones tempranas

La reverberación

La existencia o no de ecos y resonancias

La cobertura sonora de las fuentes

etc

La ciencia acústica es una de las que ha dejado menos huellas. La acústica se ha centrado en algunos campos sectoriales poco conectados entre sí (el problema del ruido, la acústica de salas...) ignorando por mucho tiempo aspectos fundamentales como las formas de percibir e interpretar el sonido por parte del hombre. Así, la acústica de salas subordinó por mucho tiempo su saber hacer práctico a las analogías con la óptica geométrica lo que dio lugar a las "salas megáfonos" siguiendo el modelo de Pleyel. Por haber ignorado durante mucho tiempo el fenómeno de la percepción, la acústica física, más preocupada por asegurarse el crédito de la abstracción matemática, ha continuado coexistiendo con creencias casi místicas. Quizás por ello la ciencia acústica no ha disipado en los arquitectos este sabor de oficio de magia que envuelve todavía hoy el campo del sonido.

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Materiales Absorbentes en Arquitectura Acústica

Los materiales de construcción y los revestimientos tienen propiedades absorbentes muy variables. A menudo es necesario, tanto en salas de espectáculo como en estudios de grabación y monitoreo realizar tratamientos específicos para optimizar las condiciones acústicas. Ello se logra con materiales absorbentes acústicos, es decir materiales especialmente formulados para tener una elevada absorción sonora.

Existen varios tipos de materiales de esta clase. El más económico es la lana de vidrio, que se presenta en dos formas: como fieltro, y como panel rígido. La absorción aumenta con el espesor, y también con la densidad. Permite absorciones sonoras muy altas. El inconveniente es que debe ser separada del ambiente acústico mediante paneles protectores cuya finalidad es doble: proteger la lana de vidrio de las personas, y a las personas de la lana de vidrio (ya que las partículas que se podrían desprender no sólo lastiman la piel sino que al ser respiradas se acumulan irreversiblemente en los pulmones, con el consecuente peligro para la salud). Los protectores son en general planchas perforadas de Eucatex u otros materiales celulósicos. Es de destacar que salvo las planchas perforadas de gran espesor, no tienen efecto propio en la absorción, por lo tanto las planchas perforadas aplicadas directamente sobre la pared son poco efectivas.

Otro tipo de material son las espumas de poliuretano (poliéster uretano, y poliéster uretano) o de melamina. Son materiales que se fabrican facetados en forma de cuñas anecoicas. Esta estructura superficial se comporta como una trampa de sonido, ya que el sonido que incide sobre la superficie de una cuña se refleja varias veces en esa cuña y en la contigua. El resultado es un aumento de la superficie efectiva de tres veces o más

Para tratamiento acústico de cielorrasos se pueden emplear plafones fonoabsorbentes basados en fibras minerales (basalto), fibra de vidrio, fibras celulósicas, corcho, etc. con diversas terminaciones superficiales de fantasía. En general se instalan suspendidas por medio de bastidores a cierta distancia de la losa. Cuanto mayor es la separación, mejor es la absorción resultante, sobre todo si se intercala algo de lana de vidrio. Es necesario efectuar aquí dos advertencias. La primera se refiere al poliestireno expandido (telgopor). Si bien es un excelente aislante térmico, sus características acústicas son muy pobres, contrariamente a lo que mucha gente supone, y por lo tanto no debería utilizarse en aplicaciones en las que la absorción o la aislación acústica sean críticas. La segunda advertencia es con respecto a la costumbre de recubrir los cielorrasos con cajas de huevos, bajo la creencia de que son buenos absorbentes del sonido. En

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realidad no son efectivas para esta aplicación, debido a que carecen de la porosidad y el volumen necesarios. Tal vez la confusión se origene en la semejanza que presentan con las cuñas anecoicas. No son recomendables para ninguna aplicación acústica seria. El tratamiento de pisos se realiza normalmente con alfombras, las cuales son más efectivas si se colocan sobre bajo alfombras porosos de fibra vegetal (arpillera, yute) o poliéster. El efecto de las alfombras no se reduce a absorber el sonido, sino que atenúan los ruidos de pisadas u objetos que caen o rozan el suelo (por ejemplo, cables de micrófonos). A igual estructura, la absorción de una alfombra aumenta con el espesor. El tipo de fibra constitutiva de una alfombra (lana, nylon) no afecta significativamente a su coeficiente de absorción.

Por último, los cortinados también pueden aprovecharse como absorbentes sonoros, especialmente cuando forman parte del diseño arquitectónico con algún fin estético o funcional. Hay que tener en cuenta que a mayor separación de la pared, mayor efectividad en la absorción. También es importante la porosidad, ya que una cortina plástica impermeable no tiene propiedades absorbentes. Por el contrario, una cortina de tela gruesa, de terciopelo, etc., será bastante absorbente. La absorción también aumenta con el plegado, fruncido o drapeado, es decir la relación entre el área efectivamente ocupada por la cortina y el área de la cortina estirada. Una cortina fruncida al 50% puede llegar casi a duplicar su coeficiente de absorción.

Una aplicación interesante de las cortinas es la obtención de una acústica variable. Para ello se coloca una cortina frente a una pared relativamente reflectora. Al correr la cortina se va descubriendo la pared, y el conjunto se vuelve menos absorbente.

Materiales Aislantes en Arquitectura Acústica

Aislar acústicamente un recinto significa impedir que los sonidos generados dentro del mismo trasciendan hacia el exterior y, recíprocamente, que los ruidos externos se perciban desde su interior.

La aislación acústica (o aislación sonora) es muy importante en todo lo que tenga que ver con sonido profesional. Si el recinto es una sala de concierto o de espectáculos en la cual se ejecuta o propaga música a alto nivel sonoro, es preciso evitar que los sonidos trasciendan convirtiéndose en ruidos molestos al vecindario. Si se trata de una sala de grabación o un estudio radiofónico, cualquier ruido proveniente del exterior contaminará el sonido que se desea difundir o grabar, en desmedro de su calidad, lo cual también debe evitarse.

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En una primera aproximación al problema, podemos observar que la aislación sonora se logra interponiendo una pared o tabique entre la fuente sonora y el receptor. La aislación es tanto mayor cuanto mayor sea la densidad superficial (kg/m2) del tabique y cuanto mayor sea la frecuencia del sonido. Esta es la razón por la cual las paredes gruesas (y por lo tanto pesadas) ofrecen mayor aislación que las delgadas. También explica por qué de la música del vecino se escucha mucho más la base rítmica de la percusión grave (baja frecuencia) que las melodías, por lo general más agudas (alta frecuencia). Un análisis más detallado indica que es posible obtener una mayor aislación acústica por medio de tabiques dobles, o, más generalmente, múltiples. En otras palabras, dada una cantidad de material (por ejemplo 20 cm de espesor de hormigón) podemos sacarle mayor provecho si lo dividimos en dos partes (en este caso dos paredes de<b<="" b="">cada una) y lo separamos con un espacio de aire. Si el espacio de aire se rellena con algún material absorbente (típicamente, lana de vidrio), el resultado es una aislación todavía mayor.</b

Este tipo de estructura se utiliza mucho con placas de roca de yeso (Durlock, Placo, Pladur). Estas placas están formadas por yeso recubierto a ambos lados por celulosa (cartón). El espesor es, normalmente, unos 12 mm, y se suelen usar de a 2 separadas 50, 70 ó 90 mm mediante perfiles de chapa. El espacio entre ambas placas se rellena con lana de vidrio (Figura). La aislación que se logra es sorprendente para el espesor y el peso total. Se puede obtener mayor aislación aún utilizando dos placas de roca de yeso de cada lado, y montándolas sobre perfiles independientes para evitar las conexiones rígidas propensas a transmitir las vibraciones (estructura alternada, Figura ).

También se utiliza el concepto de tabique doble para construir ventanas de gran aislación sonora, como las peceras que separan la sala de control de la sala de graba ción de los estudios. En este caso se utilizan dos hojas de vidrio grueso de distintos espesores (por ejemplo 6 mm y 8 mm), fijados al marco mediante masillas no endurecibles de silicona. En los bordes interiores (en forma más o menos oculta) se coloca material absorbente, como lana de vidrio o espuma de poliuretano. Para evitar que por diferencias de temperatura se produzcan condensaciones por dentro, lo cual empañaría los vidrios, se colocan gránulos de sílica gel, un poderoso deshumectante. En la Figura se muestra la estructura de una ventana de este tipo.

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Acústica de Espacios Abiertos

En los espacios abiertos el fenómeno preponderante es la difusión del sonido. Las ondas sonoras son ondas tridimensionales, es decir, se propagan en tres dimensiones y sus frentes de ondas son esferas radiales que salen de la fuente de perturbación en todas las direcciones. La acústica habrá de tener esto en cuenta, para intentar mejorar el acondicionamiento de los enclaves de los escenarios para aprovechar al máximo sus posibilidades y mirar como redirigir el sonido, focalizándolo en el lugar donde se ubique a los espectadores.

Los griegos construyeron sus teatros, donde las obras dramáticas y las actuaciones musicales, en espacios al aire libre (espacios abiertos) y aprovecharon las propias gradas en donde se ubicaban los espectadores (gradas escalonadas con paredes verticales) como reflectores, logrando así que el sonido reflejado reforzase el directo, de modo que llegaban a cuadruplicar la sonoridad del espacio que quedaba protegido por las gradas. El tamaño de los teatros griegos, alguno de los cuales, gracias a sus propiedades acústicas, llegó a tener capacidad para 15.000 espectadores, no ha sido igualado.

Acústicas de Espacios Cerrados

En los espacios cerrados, el fenómeno preponderante que se ha de tener en cuenta es la reflexión. Al público le va a llegar tanto el sonido directo como el reflejado, que si van en diferentes fases

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pueden producir refuerzos y en caso extremos falta de sonido. A la hora de acondicionar un local, se ha de tener en cuenta, tanto que no entre el sonido del exterior (Aislamiento acústico).

Además, en el interior se ha de lograr la calidad óptima del sonido, controlando la reverberación y el tiempo de reverberación, a través, de la colocación de materiales absorbentes y reflectores acústicos

Instalaciones Acústicas: Suelos

Suelo flotante especial para situaciones en las que se requiere un asilamiento acústico crítico, tales como salas de máquinas, bancadas, estructuras de baja frecuencia, etc.

El suelo está formado por cazoleta metálica de cuello ajustable (de espesor de la losa de hormigón) y silenblock de alta deflexión calculado en función de la carga a soportar.

El suelo flotante tiene entre otras las siguientes ventajas:

Como control de energía vibratoria generada por el movimiento de los equipos, ya que al poseer una elevada deflexión elástica y una frecuencia natural de oscilación excesivamente baja (del orden de los 5 Hz) evita el paso de las vibraciones a la estructura.

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Baja el centro de gravedad del sistema, por lo que da mayor estabilidad al conjunto oscilante, y a su vez hace que se compensen las fuerzas de equilibrio, por lo que reduce la emisión acústica del sistema emisor.

Reduce los efectos de las frecuencias exteriores y posibles problemas en acoplamientos de modos degenerados.

Reduce las transmisiones vibratorias de muy baja frecuencia a través de la estructura, pilares, vigas, grietas y conducciones de fluidos en paredes.

Como control en la transmisión de ruido aéreo asegura el comportamiento de paredes dobles entre el forjado existente y la losa de hormigón del suelo flotante, ya que se puede elegir la separación entre ambas mediante la regulación de los tornillos.

Instalaciones Acústicas: Techos

Está especialmente indicado para lugares en que el tiempo de reverberación debe ser extremadamente bajo en todo el ancho de banda, como estudios de radio, de TV, de grabación, etc.

Pueden instalarse como falsos techos acústicos sujetos mediante perfilería adecuada, o como transdosado acústico en paredes. Estos paneles, mejora notablemente el grado de absorción, lográ,ndose obtener coeficientes de absorción α=1 para frecuencias en torno a los 500 Hz.

Absorción acústica: La colocación de los bafles reduce el tiempo de reverberación y ruido de fondo. Pudiendo reducirse hasta en 25dB.

Instalaciones Acústicas: Puertas

En caso de que el aislamiento acústico sea un factor esencial, como por ejemplo en estudios de TV, grabación, radio, etc..., pueden suministrarse puertas dobles con sistema de apertura independientes, (mediante sistemas tándem o puertas correderas), tanto para puertas de una hoja como de dos hojas.

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Instalaciones Acústicas: Control de Vibraciones

Antivibradores

Se caracteriza por poseer dos funciones principales: la función aislante y la función amortiguadora. De la determinada proporción de ambas se diferenciará básicamente una familia de antivibradores de las otras.

La función aislante, consiste en oponer resistencia a la propagación del movimiento oscilatorio producido por la fuerza de naturaleza periódica generada por la máquina. En cambio, la función amortiguadora considera la transformación de la energía vibratoria incidente en calor, debido a la acción de fuerzas de disipación intrínsecas a los antivibradores. Así, el antivibrador que básicamente sea elástico en más de un 90% respecto a su componente amortiguadora, se denominará aislador, ejemplo de ello tenemos los aisladores metálicos de muelle. Por el contrario, los denominados amortiguadores son antivibradores cuya componente amortiguadora puede ser del 5% al 10% como el caso de los amortiguadores de caucho y caucho-metal, o bien hasta del 90% como el caso de los hidráulicos o viscosos.

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PISO

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BLOQUEADOR ACUSTICO EN MURO

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TIPOS DE SENSORES

Abrir o cerrar sus cortinas, prender o apagar luces, ver quien entra o sale de una habitación, vigilar como cuida la niñera a sus hijos aunque esté de viaje…Esto y más está a su alcance gracias a la domótica. 

La tecnología aplicada al hogar -domótica- permite hoy en día satisfacer las necesidades básicas de seguridad, comunicación, gestión energética y confort del hombre y de su entorno más cercano: su hogar. Esto se logra aplicando un software y de un hardware especializado que permite tener el control de la casa desde cualquier parte del mundo. 

Las casas inteligentes además ahorran energía. Trabajan con un cerebro que es el que manda las instrucciones a cada área para que realice según la programación que se le haya asignado. Se programa para que sea capaz de llenar las necesidades y satisfacer una amplia gama de placeres personales: aumentar o disminuir la intensidad de la luz, calentar, enfriar, difundir la música, abrir y cerrar las persianas, entre otros. Los sistemas inteligentes mantienen un diálogo a distancia, mediante el computador, el teléfono fijo, la PDA o el teléfono celular. 

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Control que coordina todos los sistemas inteligentes de la casa: música, video, seguridad, luces, cortinas. 

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Interruptor digital radio para sobre poner, maneja un solo canal (alcance típico de 20 m).

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Sensor de sol autónomo para sobreponer. Controla persianas a través de la detección de la incidencia de la luz.

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Control de pared donde se puede controlar la música, el video, la iluminación, los aires acondicionados de todas las áreas de la casa y además tener acceso a internet. 

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Este control permite manejar el audio, el video, etc, de forma que se pueda programar a su preferencia sin tener que moverse de su asiento. 

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Sistema principal de monitoreo, el monitor presenta las imágenes de las cámaras, ya sea una por una o varias al mismo tiempo. El teclado tiene un joystick para el manejo manual de las cámaras. 

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Sensor de ruptura de cristal, funciona por frecuencias y le avisa al sistema principal cuando un vidrio se rompe. 

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Sensor que permite accionar un toldo automáticamente, retrayéndolo en presencia de viento fuerte.

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Refrigeradora LG con sensores de calor que detectan que áreas requieren de mayor enfriamiento. Tiene reloj de temperatura externa, pantalla LCD de 14 pulgadas de resolución (1366x 680

pixeles), radio FM, memoria de canales y emisoras de radio con control remoto y una alarma que avisa si la refrigeradora está mal cerrada, lo cual también ayuda al ahorro energético. Otro de sus compartimentos estrella es el Jet Free, que permite congelar en tan solo 5 minutos el alimento que

lo requiera. 

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Intercomunicador con cámara incorporada que permite ver quien presiona el timbre. Una cámara en la parte superior derecha del portón permite tener una visión más detallada de quien está en la

entrada. Atrás de la puerta hay un sensor que avisa si el portón quedo mal cerrado. 

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Alarma perimetral para exterior con señal infrarroja ajustable a las necesidades del usuario. Detecta movimiento de acuerdo a la capacidad del sensor de distancia. Si hay mascotas, se ajusta

el rango a la altura del animal para que no interfiera.

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SISTEMA CONTRA INCENDIOS

Una instalación o sistema contra incendio es todo aquel conjunto de medidas disponibles en edificios, casas, estructuras o ambientes con el fin de proteger estos contra el fuego. Los objetivos de estas instalaciones van desde salvar vidas, minimizar pérdidas económicas producidas por el fuego, hasta conseguir que algún tipo de actividad se reanude en un plazo de tiempo corto en un lugar afectado.Las medidas contra incendios se pueden clasificar en dos tipos, que son medidas pasivas y medidas activas. 

Medios pasivosSon el conjunto de diseños y elementos constructivos de un edificio que presentarán una barrera contra el avance del incendio, confinándolo a un sector, y limitando por ello las consecuencias del mismo.Los medios pasivos de protección contra incendios se encuadran dentro de dos elementos inherentes a todo edificio o instalación industrial que son los elementos estructurales y los medios de sectorización de incendios. Los objetivos de la protección pasiva son: Asegurar la estabilidad del edificio. Compartimentar y sectorizar adecuadamente para impedir la propagación del fuego. Reducir los efectos del fuego. Facilitar los trabajos de extinción.

Medios activos Incluyen aquellas actuaciones que implican una acción directa en la utilización de instalaciones y medios para la protección y lucha contra los incendios. Se dividen en varios tipos: Detección: Articulada en torno a detectores automáticos (de humos, llamas o calor, según los materiales presentes en la nave) o manuales (timbres que los operarios deben pulsar si detectan un conato de incendio). Alarma y señalización: Debe dar aviso a los ocupantes mediante timbres o megafonía e indicar, mediante letreros en color verde fosforescentes y luminarias, las vías de evacuación. Extinción: Mediante agentes extintores (agua, polvo, espuma, CO2) presentes en extintores o conducidos por tuberías hasta unos dispositivos especiales (bocas de incendio, hidrantes, rociadores) de funcionamiento manual o automático.

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Procesos de la instalaciónPrevio a la instalaciónSe debe contar con los planos de la zona y o estructura, los cuales cuenten con la correcta distribución de tuberías y conductos de la obra, así como también la ubicación de centrales y la colocación de detectores, pulsadores, extintores, mangueras, entre otros. Para la colocación de los distintos elementos que pueden conformar el sistema contra incendio por lo general es necesario tener terminadas las paredes donde se van a ubicar, así como para la colocación de los elementos que van en los techos (conductos, detectores, etc.), es necesario haber ejecutado el forjado. 

Proceso ConstructivoInstalación Contraincendios de DetecciónSi bien todos los elementos del sistema tienen un fin común, no todos participan al mismo momento, es decir, dentro de un sistema contra incendio, cada elemento tendrá una tarea distinta a realizar. Como primeros elementos tenemos los que constituyen la detección de un incendio, según la Real Academia Española (2011) define detectar como “descubrir la existencia de algo que no era patente” con lo cual se da a entender que el principal objetivo de los elementos de detección es el descubrir la existencia de fuego en alguna zona.Una vez replanteada la instalación, se colocan los tubos para cables eléctricos. A continuación se instalan los detectores y pulsadores, y se conectan a los cables de los tubos. Por último, se ubica la central de detección y se conectan a ella los tubos y la campana. 

Central de detección: Recibe las señales que emiten los detectores y pulsadores. Existen varios tipos: manuales, automáticas, inteligentes, etc.  Detectores: Detectan el humo, llamas, un aumento brusco de la temperatura, etc. Existen varios tipos: eléctricos, químicos,

Pulsadores: Están situados en la pared y los activa una persona al observar cualquier señal que indique la presencia de un incendio. Emiten una señal eléctrica a la central.  Campanas o sirenas: Emiten una señal acústica cuando en la central se detecta la presencia de un incendio.  Instalación eléctrica asociada: Une todos los elementos anteriormente descriptos con la central de detección. 

Extintores: como los extintores son aparatos autónomos, sólo es necesario tener cuidado y observar que estén colocados en su sitio, cumpliendo la Normativa Vigente. Además deben estar bien sujetos y prever su mantenimiento y controles periódicos. 

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ENERGIAS RENOVABLES

Las fuentes renovables de energía se basan en los flujos y ciclos naturales del planeta. Son aquellas que se regeneran y son tan abundantes que perdurarán por cientos o miles de años, las usemos o no; además, usadas con responsabilidad no destruyen el medio ambiente. La electricidad, calefacción o refrigeración generadas por las fuentes de energías renovables, consisten en el aprovechamiento de los recursos naturales como el sol, el viento, los residuos agrícolas u orgánicos. Aplicadas de manera socialmente responsable, pueden ofrecer oportunidades de empleo en zonas rurales y urbanas y promover el desarrollo de tecnologías locales.Son fuentes de abastecimiento que respetan el medio ambiente. Lo que no significa que no ocasionen efectos negativos sobre el entorno, pero éstos son infinitamente menores si los comparamos con los impactos ambientales de las energías convencionales (combustibles fósiles: petróleo, gas y carbón; energía nuclear, etc.) y además son casi siempre reversibles. Según un estudio sobre los "Impactos Ambientales de la Producción de Electricidad" el impacto ambiental en la generación de electricidad de las energías convencionales es 31 veces superior al de las energías renovables.

Energía eólicaEs la fuente de energía que está creciendo más rápidamente y, si los gobiernos le aseguran el apoyo necesario, podría cubrir en el 2020 el 12% de toda la electricidad mundial. La energíaeólica requiere condiciones de intensidad y regularidad en el régimen de vientos para poder aprovecharlos. Se considera que vientos con velocidades promedio entre 5 y 12.5 metros por segundo son los aprovechables.El viento contiene energía cinética (de las masas de aire en movimiento) que puede convertirse en energía mecánica o eléctrica por medio de aeroturbinas, las cuales están integradas por un arreglo de aspas, un generador y una torre, principalmente

Energía solarLa energía solar que recibe nuestro planeta es resultado de un proceso de fusión nuclear que tiene lugar en el interior del sol. Esa radiación solar se puede transformar directamente en electricidad (solar eléctrica) o en calor (solar térmica). El calor, a su vez, puede ser utilizado para producir vapor y generar electricidad.

Energía solar eléctricaLa energía del sol se transforma en electricidad mediante células fotovoltaicas, aprovechando las propiedades de los materiales semiconductores. El material base para la fabricación de la mayoría de las células fotovoltaicas es el silicio. La eficiencia de conversión de estos sistemas es de alrededor de 15%.

Energía solar térmicaLos sistemas solares térmicos pueden clasificarse en planos o de concentración o enfoque. Los sistemas solares planos son dispositivos que se calientan al ser expuestos a la radiación solar y transmiten el calor a un fluido (agua, por ejemplo). Con el colector

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solar plano se pueden calentar fluidos a temperaturas de hasta 200 º C pero, en general, se aprovecha para calentar hasta los 75 º C.

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