Energía solar térmica
¿Qué es la energía solar térmica?
Es el aprovechamiento de la energía que procede del Sol para transferirla a un medio portador de calor, que suele ser agua o aire. Es una energía renovable, sostenible y que respeta el medio ambiente.
Este tipo de energía se puede utilizar en viviendas o instalaciones pequeñas pero también en grandes centrales de energía solar térmica.
Centrales solares térmicas
En la actualidad, se puede calentar agua mediante la radiación solar hasta producir vapor para, después, obtener energía eléctrica al pasar este vapor a alta velocidad por una turbina. Aunque su rendimiento no es muy elevado si lo comparamos con otros sistemas, el precio del combustible es nulo.
En este tipo de centrales se concentra la radiación solar en un punto para generar vapor, el cual accionará una turbina de vapor que se encuentra conectada a un generador de electricidad. Dicho generador se encarga de transformar la energía mecánica en electricidad. En una central térmica el calor proviene de la combustión de combustibles fósiles, en una central nuclear el calor se obtiene mediante la fisión del núcleo de átomos de uranio y, en una central termosolar, el calor se obtiene gracias a la radiación solar.
Los colectores de energía solar térmica se encargan de captar la energía térmica de la radiación solar y pueden ser de diferentes tipos.
- Tipos de colectores de energía solar térmica
- Baja temperatura: Generan calor útil a temperaturas menores de 65 grados Celsius
- Media temperatura: Generan calor útil a mayor temperatura, la cual suele estar entre los 100 y 300 grados Celsius.
- Alta temperatura: Generan calor útil a temperaturas superiores a los 500ºC. Son los que se usan para generar electricidad.
Equipos solares termosifón o termos solares
Son los kits solares térmicos más sencillos y económicos para conseguir Agua Caliente Sanitaria (ACS) para una vivienda y además, no requieren de ninguna otra energía diferente de la energía solar térmica para funcionar y generar ACS.
Se trata de un sistema solar térmico compacto formado por un sistema de captación de la energía solar térmica (una o varias placas solares térmicas o una serie de tubos de vacío), y un sistema de almacenamiento de la energía calorífica captada (un acumulador o depósito acumulador de ACS).
En función de las necesidades de volumen de Agua Caliente Sanitaria, el equipo poseerá más o menos captadores solares y un depósito más o menos grande. Generalmente, los equipos solares termosifónicos se eligen en función de la capacidad de acumulación de ACS, lo que a su vez determina los captadores.
Funcionamiento
La circulación del líquido que porta el calor en el interior de los equipos solares termosifónicos, se produce por simple diferencia de temperatura entre las diferentes partes del equipo (lo cual se denomina efecto termosifón o termodinámica). El líquido se calienta en los captadores (que siempre están más bajos que el depósito) y al calentarse la densidad del líquido disminuye, lo que lo hace menos pesado que el líquido que está frio en el depósito (que está más alto) y por tanto el líquido caliente sube hasta el depósito (calentándolo) y el líquido más frío baja a los captadores para calentarse con el sol y seguir calentando el agua acumulada en el depósito. Por tanto, en estos equipos no existe ningún actuador que genere la circulación del líquido.
En estos equipos se puede añadir un sistema de energía auxiliar alimentado por energía eléctrica (resistencia eléctrica). Esto sirve para poder calentar el agua del depósito en momentos de mucha necesidad o cuando no llegue con la energía solar térmica.
Equipos solares térmicos de circulación forzada
Se trata de kits solares térmicos completos que funcionan con circulación forzada del líquido caloportador, o sea que son equipos completos de captación de energía solar térmica que cuentan con un sistema de circulación del calor captado de forma forzada (mediante una bomba de recirculación).
Normalmente en este tipo de sistemas los paneles solares térmicos son los únicos equipos que se encuentran en el exterior (tejado, azotea, terraza, o cualquier otro sitio donde reciban la radiación solar directamente).
Funcionamiento
Como el nombre indica, en estos equipos la circulación del líquido caloportador que porta el calor desde los captadores o paneles solares térmicos, hacia el depósito de acumulación de ACS, se realiza mediante un sistema forzado gracias a la actuación de una pequeña bomba de recirculación.
La actuación de la bomba de recirculación se controla mediante un termostato diferencial, que permanentemente está comparando la temperatura del depósito con la de los paneles solares térmicos y si la diferencia de temperatura es positiva (si hay unos grados más de temperatura en los paneles que en el depósito) pone en marcha la bomba para enviar el calor acumulado en los paneles al depósito, para ir calentándolo. En cuanto la diferencia de temperatura disminuye, el termostato diferencial para la bomba. El termostato activará la bomba siempre y cuando la temperatura máxima de acumulación del depósito no se alcance, una vez alcanzada la temperatura máxima, el sistema se parará hasta que la temperatura del depósito disminuya.