Sistema aislado

Sistema aislado. Concepto: Es aquel que no puede intercambiar energía

Un sistema aislado es aquel que no puede intercambiar energía, ni materia (masa) con su entorno.

Definición

En el ámbito de las ciencias físicas, se denomina sistema aislado a aquel que no mantiene una interacción con otros o con el medio que lo rodea. Lo habitual es que el concepto se emplee en el terreno de la termodinámica, que es la rama de la física dedicada al análisis del vínculo entre el calor y las demás formas de energía.

Comparación con otros tipos de estructuras

Resulta simple comprender qué es un sistema aislado si se lo compara con otros tipos de sistemas. Tomemos el caso de un sistema abierto: en él, la energía y la materia pueden salir e ingresar ya que sus paredes resultan permeables. En el caso de un sistema cerrado, la materia no sale ni entra, aunque sí puede hacerlo la energía. Esto quiere decir que el calor, por ejemplo, está en condiciones de acceder a un sistema cerrado o de emerger de él.

Principales características de un sistema aislado

El sistema aislado siempre dispone de alguna clase de barrera aislante que anula o minimiza de forma notoria el intercambio con el exterior. Ese aislamiento hace que sus propiedades y recursos sean estables y constantes. De todas maneras, hay que tener en cuenta que, en la práctica, el aislamiento en cuestión nunca es absoluto, más allá de lo que indique la teoría. Los sistemas aislados presentan pequeñas fugas que no producen grandes efectos ni se consideran relevantes para el análisis. Otro aspecto a considerar es que, en ocasiones, el aislamiento es transitorio. Esto quiere decir que un sistema puede calificarse como aislado en un cierto periodo y luego, por su propia dinámica, adoptar otros rasgos y cualidades.

Funcionamiento de un sistema aislado a la red

Antes de comprender el funcionamiento de este sistema, es importante conocer los componentes que lo conforman. Estos son: 1. Paneles solares: son los encargados de la producción energética. 2. Baterías: almacenan la energía producida por los paneles solares. 3. Reguladores o controladores de carga: controlan y distribuyen la corriente eléctrica. 4.Inversores: transforman la energía continua de los paneles solares en energía para el consumo.

Teniendo en cuenta lo anterior, el proceso de producción energética de esta instalación fotovoltaica comienza cuando los paneles solares reciben los rayos del sol y los convierten en energía eléctrica continua. Seguidamente, la energía pasa por el controlador de carga y, si en ese instante hay algún requerimiento energético, redirige la energía al inversor y este a su vez la transforma en corriente continua para el consumo. Pero, si no se necesita energía, esta se transfiere a las baterías, en donde es almacenada con el propósito de utilizarla en otro momento o en horas con poca luz solar.

Usos de los sistemas aislados

El objetivo de un sistema aislado es proporcionar electricidad a las zonas y lugares que no cuentan con conexión a una red eléctrica, en donde su utilidad y uso cobra más valor en lugares tales como: Casas en zonas rurales Estos sistemas son ideales para las viviendas que se encuentran en zonas rurales y que, por las condiciones geológicas o territoriales, no tienen una conexión a la red pública.

Alumbrado público y señalización Las instalaciones aisladas son usadas cada vez más para el funcionamiento de semáforos, señales de advertencia, faroles, vallas publicitarias, iluminación en túneles, parques, áreas de descanso etc. Industrias ganaderas y agrícolas El sistema aislado puede ser empleado para el bombeo solar y para proporcionar electricidad a las granjas, invernaderos, cámaras de refrigeración, entre otras. Telecomunicaciones Esta instalación aislada llega a ser útil para los sistemas de radio y televisión en lugares remotos o alejados, además, es una gran aliada para las torres de telecomunicación y para los sistemas de vigilancia.

¿Cómo debe ser el dimensionamiento de un sistema aislado?

Para que se pueda aprovechar al máximo este sistema, es crucial llevar a cabo un adecuado dimensionamiento, de esta forma; aseguramos la vida útil de todos los componentes de la instalación y garantizamos al mismo tiempo su correcto funcionamiento. Un factor muy importante a calcular y dimensionar es la cantidad de paneles solares necesarios, de igual manera, se debe considerar los siguientes aspectos: • El consumo de energía: es crucial estimar cuáles van a ser los gastos de energía. Por tanto, se recomienda hacer una lista de los dispositivos que se utilizarán junto con su potencia o gasto eléctrico.

• Ubicación de la instalación: conocer en donde se llevará a cabo la instalación de los paneles, permitirá calcular las horas con mayor exposición solar. Es fundamental resaltar que, si las necesidades energéticas aumentan, estos sistemas pueden ampliarse, con el fin de proporcionar la electricidad requerida. Por otro lado, se recomienda que en la instalación de los paneles solares se genere un poco más de energía de la que se consume, para que las baterías no se sobrecarguen o presenten bajos flujos de corriente eléctrica.

Sin duda alguna, estos sistemas resultan una opción muy viable para todos aquellos hogares, sectores y empresas, que no cuentan con una red eléctrica cercana o que quieren generar una energía de autoconsumo. No obstante, estas instalaciones ofrecen muchos más beneficios relacionados con la economía, sostenibilidad y seguridad. Seguidamente, te compartimos estas ventajas.

Beneficios de usar un sistema aislado

Ahorro en las facturas de luz Gracias a que estos sistemas no están vinculados con compañías eléctricas, no tendrás que pagar los variados costos de luz que estas empresas generan. Esta es una inversión que a largo plazo, representa un gran ahorro de dinero y de energía.

Electricidad continua Las baterías son los componentes que permiten tener siempre energía eléctrica para el consumo. Sin importar el clima u otros factores externos, nunca habrá cortes de luz inesperados. Autonomía Como lo mencionamos anteriormente, con estos sistemas no se dependerá de la corriente eléctrica que proveen las compañías eléctricas, debido a que se está generando un tipo de energía de autoconsumo, renovable y sustentable. Amigable con el medio ambiente La elaboración e instalación de estos sistemas no representan ningún peligro para la atmósfera o el medio ambiente. Para la fabricación de los componentes no se utilizan gases ni sustancias químicas nocivas para la capa de ozono y su instalación no ocasiona daños en los ecosistemas.

Mantenimiento Un sistema solar aislado no requiere de mantenimientos especializados o continuos. Lo que más se recomienda es verificar constantemente sus elementos y brindarles el cuidado y manejo adecuado. Versatilidad Los sistemas fotovoltaicos aislados pueden ser empleados tanto en zonas rurales como en zonas urbanas, además, pueden ser diseñados de acuerdo al espacio con el que se dispone y los requerimientos de energía.

Vida útil Los paneles solares, que son los elementos principales de la instalación, se caracterizan por ser resistentes y de alta calidad. Estos sistemas tienen una duración de 15 a 20 años. Modificación Estas instalaciones pueden ser ampliadas o modificadas si se necesita una mayor o menor cantidad de energía. Para esto, se añaden o se retiran los paneles solares.

Fuentes

• https://definicion.de/sistema-aislado/consultado hoy dia 6 de Diciembre del 2022.
• http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica_/dinamica/sistemas/aislados/aislados.html/consultado hoy dia 6 de Diciembre del 2022.
• https://es.wikipedia.org/wiki/Panel_de_discusi%C3%B3n/ consultado hoy dia 6 de Diciembre del 2022.
• https://definicion.de/sistema-aislado/consultado hoy dia 6 de Diciembre del 2022.