Energia Solar Tèrmica
___________________________________________________________________________________________________________________________________________
En què consisteix?
L'energia solar tèrmica consisteix en l'aprofitament directe, en forma d'escalfament o energia calorífica, de la radiació solar incident. Una instal·lació solar tèrmica està formada bàsicament per un camp de col·lectors solars, un conjunt de canonades aïllades tèrmicament i un dispositiu acumulador d'aigua.
Aplicacions
Las aplicaciones de la energía solar térmica son diversas:Aigua calenta sanitària (ACS)
Una de les més rendibles i comuns és la producció d'aigua calenta sanitària (ACS). Normalment les instal·lacions no es dimensionas per resoldre el 100% de les necessitats d'aigua calenta, ja que la superfície exigida per a cobrir aquestes necessitats a l'hivern, quan menys radiació hi ha, donaria lloc a la construcció de grans centrals difícilment amortitzables.
El més comú, per tant, és combinar la instal·lació solar amb un sistema d'escalfament convencional (de gas, elèctric, etc) de manera que el dispositiu solar resol un part del consum d'energia (fracció solar) i la resta utilitza el sistema convencional.
Calefacció
Una altra de les aplicacions habituals és es la calefacció d'un local o habitatge, que es pot fer mitjançant la introducció d'aire calent en el seu interior o bé mitjançant elements calefactors dins de la qual circula aigua.
De la mateixa manera l'aprofitament de la radiació solar per a la calefacció es pot realitzar mitjançant captadors d'aire o d'aigua. No obstant això, la calefacció d'un habitatge amb energia solar presenta unes peculiaritats que fan que, tot i ser tècnicament possible, requereix d'un anàlisi més complex, ja que cal estudiar l'estacionalitat de la demanda (centralitzada exclusivament en els mesos d'hivern) que pot provocar una utilització anual baixa del sistema solar.
Aquesta característica es pot minimitzar dimensionant la instal·lació per tal de cobrir només una petita part de la calefacció (15-25%) i dedicant el sistema durant la resta de l'any a la producció d'aigua calenta sanitària. La resta de necessitats per a calefacció i les puntes de demanda dels proporciona el sistema convencional de suport. Com els captadors solars, utilitzats en la majoria de les instal·lacions de calefacció, treballen a temperatures baixes, no és adequat utilitzar radiadors convencionals. Per això es fan servir altres sistemes de calefacció com el terra radiant, els radiadors sobredimensionats o els convectors forçats "Fan-coils" o ventiloconvectors.
Climatització
La climatització de piscines també és possible amb un sistema solar tèrmic: el Reglament d'instal·lacions tèrmiques en els edificis (RITE) especifica que el consum d'energies convencionals per a l'escalfament de piscines és permès només quan aquestes estiguin instal·lades en locals tancats.Per tant, l'energia solar tèrmica és l'opció més adequada per climatitzar d'una piscina exterior.
Refrigeració Solar
Finalment, també es pot produir fred a partir de calor, la refrigeració solar, mitjançant una màquina d'absorció. No obstant això encara que la refrigeració solar és possible, es necessita una temperatura superior als 80ºC per aconseguir el procés, per tant s'ha de disposar de captadors solars específics que permetin assolir aquestes temperatures.Normalment els captadors utilitzats són els de tub de buit o els CPC, on uns reflectors cilindre per bòlics concentren la radiació solar sobre l'absorbidor.
Els components d'una instal·lació solar tèrmica són bàsicament:
- Un sistema de captació de la radiació que prové del sol, el captador solar: El captador solar más utilizado es el captador plano de cubierta vidriada . El captador solar més utilitzat és el captador pla de coberta vidrada. Com a norma general els captadors han d'instal·lar orientats al sud per captar al màxim la radicació solar (amb una variació acceptable de més menys 15º). La seva inclinació respecte al pla horitzontal ha de ser igual a la latitud de l'emplaçament, 35º (amb una variació acceptable de més menys 15º), que és la inclinació que més radiació capta al llarg de l'any (perpendicular als raigs solars quan aquests tenen la màxima intensitat). No obstant això és important acomodar la corba de captació d'energia a la corba de consum, es a dir, s'haurà d'inclinar el captador de manera que estigui perpendicular als raigs solars en l'època de més consum.
- Un sistema d'emmagatzematge de l'energia tèrmica obtinguda, el dipòsit acumulador: Serveix per acumular l'energia en els moments del dia en què es genera (quan hi ha sol) i utilitzar-la quan es produeix la demanda. En instal·lacions petites és possible incorporar l'acumulador a la part superior del captador, són els equips anomenats termosifons, que aprofiten la circulació de l'aigua per diferència de temperatures (convecció).
- Un sistema de distribució de la calor i de consum: Consta de sistemes de control i gestió de les instal·lacions, canonades, conduccions, bombes per fer circular l'aigua, purgadors d'aire i vàlvules diverses.
- Un sistema de suport:Per suplir possibles períodes sense sol, les instal·lacions solars tèrmiques incorporen un sistema convencional d'escalfament d'aigua, que només s'utilitza quan l'energia generada per la instal·lació solar no és suficient per cobrir la demanda d'aigua.
- Un sistema de captació de la radiació que prové del sol, el captador solar: El captador solar más utilizado es el captador plano de cubierta vidriada . El captador solar més utilitzat és el captador pla de coberta vidrada. Com a norma general els captadors han d'instal·lar orientats al sud per captar al màxim la radicació solar (amb una variació acceptable de més menys 15º). La seva inclinació respecte al pla horitzontal ha de ser igual a la latitud de l'emplaçament, 35º (amb una variació acceptable de més menys 15º), que és la inclinació que més radiació capta al llarg de l'any (perpendicular als raigs solars quan aquests tenen la màxima intensitat). No obstant això és important acomodar la corba de captació d'energia a la corba de consum, es a dir, s'haurà d'inclinar el captador de manera que estigui perpendicular als raigs solars en l'època de més consum.
- Un sistema d'emmagatzematge de l'energia tèrmica obtinguda, el dipòsit acumulador: Serveix per acumular l'energia en els moments del dia en què es genera (quan hi ha sol) i utilitzar-la quan es produeix la demanda. En instal·lacions petites és possible incorporar l'acumulador a la part superior del captador, són els equips anomenats termosifons, que aprofiten la circulació de l'aigua per diferència de temperatures (convecció).
- Un sistema de distribució de la calor i de consum: Consta de sistemes de control i gestió de les instal·lacions, canonades, conduccions, bombes per fer circular l'aigua, purgadors d'aire i vàlvules diverses.
- Un sistema de suport:Per suplir possibles períodes sense sol, les instal·lacions solars tèrmiques incorporen un sistema convencional d'escalfament d'aigua, que només s'utilitza quan l'energia generada per la instal·lació solar no és suficient per cobrir la demanda d'aigua.
