La energía solar térmica o energía termosolar consiste en el aprovechamiento de la energía del Sol para producir calor que puede aprovecharse para cocinar alimentos o para la producción de agua caliente destinada al consumo de agua doméstico, ya sea agua caliente sanitaria, calefacción, o para producción de energía mecánica y, a partir de ella, de energía eléctrica.
Las radiaciones solares se pueden aprovechar para producir electricidad utilizando unos paneles especiales de silicio (elemento semiconductor). Otra alternativa, es la obtención de calor útil a partir de dichas radiaciones.
Para obtener calor a partir del sol, se utilizan paneles con superficies absorbentes de las radiaciones solares. Este calor lo transmiten a un fluido que circula por su interior. Este fluido portador del calor lo transmiten a un fluido que circula en su interior. Este fluido portador del calor puede ser agua, aire, o una solución anticongelante (agua con glicol). Este fluido transporta el calor hasta donde se necesite (calefacción de una vivienda o edificio, agua caliente sanitaria para lavatorios (o lavabos) o cocinas). Cede su calor en el punto de consumo y vuelve al panel para calentarse nuevamente y reiniciar el ciclo.
Energía solar térmica
Instalaciones usando la Energía solar térmica
Las instalaciones solares térmicas, además de los paneles, tienen otros componentes que describiremos más adelante.
Una instalación solar térmica está constituida por un conjunto de componentes encargados de realizar las funciones de captar la radiación solar, transformarla directamente en energía térmica cediéndola a un cluido de trabajo.
Por último hay que almacenar dicha energía térmica de forma eficiente, bien en el mismo fluido de trabajo de los captadores, o bien transferirla a otro, para poder utilizarla después en los puntos de consumo.
Dicho sistema se complementa con una producción de energía térmica por sistema convencional auxiliar que puede o no estar integrada dentro de la misma instalación.
Este sistema convencional de producción de energía puede ser una terma (o termo eléctrico), un generador alimentado por combustible, etc.
Instalacion solar termica
En la figura de al lado, se puede ver que los paneles o colectores, transforman la energía solar en calor que se puede utilizar para disponer de agua caliente sanitaria en la vivienda. Su funcionamiento es el siguiente:
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- Campo de captadores. Los paneles solares (o capatadores solares) están situados en el tejado para recibir el calor del sol.
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- El fluido caloportador (color azul) es bombeado hacia dichos paneles, y al circular por su interior se calienta (color rojo).
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- Depósito acumulador. El fluido caloportador (color rojo) ya caliente entra a un depósito, por un serpentín, calentando al agua que se encuentra en dicho depósito (sin mezclarse con ella).
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- Ya tenemos agua sanitaria caliente que se puede utilizar en duchas, bañeras, lavaplatos, lavadora, lavatorios, etc.
- Sistema auxiliar. En los momentos nublados, por la noche, etc., si no se dispone de agua calentada por el sol, se recurre a un sistema auxiliar (calentador de agua eléctrico o de gas) para tener siempre ACS a nuestra disposición.
Instalación solar compacta para producción agua caliente sanitaria
La figura de arriba, nos muestra una instalación solar térmica compacta para la producción de ACS (agua caliente sanitaria). Como se aprecia, el panel lleva un serpentín horizontal,por donde circula el fluido que se calienta con las radiciones solares. Este fluido caliente entra en el depósito cilíndrico donde sigue circulando por un serpentín tubular, calentando el agua contenida en dicho depósito, que se puede utilizar en los lavabos, lavadora, ducha, etc. En la parte inferior del depósito, una bomba envía el fluido ya frío de vuelta al panel para reiniciar el ciclo de trabajo.
Componentes de una Instalación Solar Térmica
1.-Un sistema de captación formado por los paneles solares, encargado de transformar la radiación solar incidente en energía térmica de formar que se caliente el fluido de trabajo que circula por los citados paneles.
2.-Un sistema de acumulación constituido por uno o varios depósitosnque almacenan el agua caliente hasta que se precise su uso.
3.-Un circuito hidráulico constituido por tuberías, bombas, vávulas, etc., que se encarga de establecer el movimiento del fluido caliente hasta el sistema de acumulación.
4.-Un sistema de intercambio que realiza la transferencia de energía térmica captada, desde el circuito de captadores (circuito primario), al agua caliente que se consume.
5.-Sistema de regulación y control que se encarga por un lado de asegurar el correcto funcionamiento
del equipo para proporcionar la máxima energía térmica posible y, por otro, actúa como protección frente a la acción de múltiples factores tales como sobrecalentamientos del sistema, riesgos de congelaciones, etc.
6.-Adicionalmente, se dispone de un equipo de energía covencional auxiliar que se utiliza para completar la contribución solar, suministrando la energía necesaria para cubrir la demanda prevista, garantizando la continuidad del suminitro de agua caliente en los casos de escasa radiación solar o demanda superior a la prevista.
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