La energía solar térmica utiliza la energía producida por el sol para transferirla a un medio que transporta calor, que suele ser agua o aire. En términos de producción o uso, este tipo de energía solar es menor que la energía solar fotovoltaica. Sin embargo, su crecimiento ha sido muy significativo en los últimos años y se espera que tenga un gran impacto en España a corto plazo. Podemos utilizar la energía solar como agua caliente sanitaria para hogares, oficinas o empresas, y también como apoyo a los sistemas de calefacción. Este apoyo nos ayuda a reducir la carga de trabajo de la caldera o bomba de calor utilizada para calefacción. Al mismo tiempo, la vida útil de la caldera o bomba de calor se prolonga debido al menor uso.
¿Qué es y qué tipos de energía solar térmica existen?
Como ya hemos mencionado en la introducción, la energía solar térmica se puede utilizar para agua caliente sanitaria y calefacción en nuestros hogares. Aunque existen otras aplicaciones que pueden ayudarnos a conseguir electricidad o incluso frío. Aunque debido a su complejidad técnica, tamaño y costo inicial de instalación, estas aplicaciones no se pueden implementar actualmente a nivel doméstico.
Agua Caliente Sanitaria
El llamado termosifón es el sistema más simple que utiliza calor solar para producir agua caliente sanitaria. Estos equipos son muy familiares para muchos de nosotros. Debes haberlos visto en los techos o terrazas de muchas casas unifamiliares, hoteles, etc. Y son fáciles de identificar porque tienen uno o dos paneles solares y están en posición horizontal encima de estos tanques.
El nombre del termosifón viene dado por su funcionamiento. Porque el movimiento del agua en el equipo de energía solar térmica se realiza por la diferencia de temperatura entre el fluido portador de calor que fluye a través de la placa y el serpentín acumulador de calor. El agua potable ingresa al agua fría desde el medidor de agua y sale del depósito sólo cuando el grifo está abierto. Y es impulsado por agua fría y no requiere una bomba de agua de circulación.
Calefacción
Para dar apoyo a la calefacción, necesitamos un sistema de circulación forzada. Es decir, se requiere de una bomba para forzar al agua o al glicol a moverse en el circuito. Además, se caracterizan por tener muchos paneles solares y acumuladores dentro de la casa.
Electricidad
Para la generación de electricidad con la energía solar térmica se requiere de una gran instalación. Estas instalaciones se denominan centrales termosolares. El funcionamiento de la energía solar termoeléctrica es similar a una central térmica, pero utiliza energía solar en lugar de carbón o gas natural. Los rayos del sol se instalan en el receptor de la instalación de energía solar térmica a través de un espejo y la temperatura del receptor alcanza los 1.000ºC. Este calor se utiliza para calentar el fluido y producir vapor, que impulsa una turbina y produce electricidad. Aunque las primeras plantas de energía solo pueden funcionar con unas pocas horas de radiación solar, hoy en día todavía es posible almacenar calor por la noche para generar electricidad.
Frío
El sistema de enfriamiento por absorción de los equipos de energía solar térmica es un medio de generación de aire frío, que aprovecha que la materia absorbe calor cuando cambia de líquido a gas. Este ciclo se basa físicamente en la capacidad de determinadas sustancias (como el bromuro de litio) para absorber otra sustancia (como el vapor de agua).
El proceso físico básico consiste en dos componentes químicos como mínimo, uno de ellos que sirve como refrigerante y el otro como absorbente. Las máquinas de absorción se pueden clasificar en función de los pares de sustancias que actúan como refrigerante/absorbente.
¿Cuáles son los componentes de la energía solar térmica?
Cuando queremos instalar un dispositivo solar en casa, debemos saber que no solo está compuesto por los conocidos paneles solares. Para captar energía de los rayos solares, almacenarla y utilizarla como energía térmica, es necesario instalar otros componentes, que forman parte del sistema de energía solar térmica.
Captadores solares
Los colectores solares se denominan paneles solares o placas solares. Es bien sabido que se ubican en la parte visible de la instalación solar porque se ubican en la cubierta de una vivienda unifamiliar o edificio. Sin embargo, a primera vista, si no conocemos la composición exacta de la energía solar, podemos confundirla con la tecnología fotovoltaica.
Estos componentes del sistema solar térmico son los encargados de recoger la radiación solar. En estas placas, el fluido calefactor se calienta y luego circula dentro del circuito. Los colectores también pueden ser de varios tipos: de baja, media o alta temperatura.
Circuito cerrado
El circuito cerrado es el segundo de los elementos más importantes del sistema. A través de él circula el líquido caloportador (que suele ser glicol, consistente en una mezcla de anticongelante y agua) que procede de los captadores.
Hay que diferenciar entre el circuito de ida y el de retorno. Este circuito cerrado se encuentra formado por las tuberías que unen el resto de componentes del circuito. Dentro de estos circuitos, uno actúa como circuito primario y otro como secundario. El primario es el que une a los captadores, va hasta el intercambiador y vuelve, y el secundario el que sale desde el intercambiador y va al depósito de acumulación solar, distribuyendo el agua por el inmueble.
Intercambiador de calor
El tercero de los elementos de este tipo de instalación es el intercambiador de calor. Este elemento transfiere el calor del glicol del circuito primario al agua del circuito secundario, es decir, al agua que se consumirá.
Como sugiere el nombre, su función en las instalaciones solares es intercambiar calor. En algunos casos, el intercambiador no es un solo elemento, sino que está integrado en el acumulador, como se puede ver en el esquema de funcionamiento.
Acumulador
En ocasiones, esa energía no se consume de manera inmediata, por lo que este dispositivo puede almacenar agua caliente para su uso posterior. Su trabajo es acumular agua sin enfriamiento rápido y luego proporcionar agua cuando hay demanda. Es decir, son depósitos aislados con una capacidad específica para evitar pérdidas de energía en instalaciones solares.
Bombas
En las instalaciones solares, la bomba, como su nombre indica, bombea fluido para que se mueva por todo el circuito. En otras palabras, son el corazón y su movimiento hace que el agua o el glicol del circuito secundario y del circuito primario se muevan. Por otro lado, evita pérdidas de carga en el circuito. Este es otro componente esencial de la energía solar.
Ventajas de la energía solar térmica
- Se reduce la contaminación puesto que es una energía no contaminante
- El precio de su instalación se recupera a medio plazo
- Al ser una fuente de energía gratuita se reducirán las facturas de energía
- Posibilidad de recibir subvenciones
- Incrementa el valor del inmueble
- Independencia de los cambio en el precio de otras fuentes de energía
- Energía autónoma proveniente de una fuente gratuita e inagotable
- Son sistemas muy eficientes por lo que harán un mejor uso del agua, reduciendo el consumo de agua en nuestro inmueble.
