Energía Solar Térmica
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¿En qué consiste?
La energía solar térmica consiste en el aprovechamiento directo, en forma de calentamiento o energía calorífica, de la radiación solar incidente. Una instalación solar térmica está formada básicamente por un campo de colectores solares, un conjunto de cañerías aisladas térmicamente y un dispositivo acumulador de agua.
Aplicaciones
Las aplicaciones de la energía solar térmica son diversas:Agua caliente sanitaria (ACS)
Una de las más rentables y comunes es la producción de agua caliente sanitaria (ACS). Normalmente las instalaciones no se dimensionas para resolver el 100% de las necesidades de agua caliente , ya que la superficie exigida para cubrir estas necesidades en invierno, cuando menos radiación hay, daría lugar a la construcción de grandes centrales difícilmente amortizables.
Lo más común, por lo tanto, es combinar la instalación solar con un sistema de calentamiento convencional (de gas, eléctrico, etc) de forma que el dispositivo solar resuelve un parto del consumo de energía (fracción solar) y el resto utiliza el sistema convencional.
Calefacción
Otra de las aplicaciones habituales es la calefacción de un local o vivienda, que se puede hacer mediante la introducción de aire caliente en su interior o bien mediante elementos calefactores dentro de la cual circula agua.
De la misma manera el aprovechamiento de la radiación solar para la calefacción se puede realizar mediante captadores de aire o de agua. Sin embargo, la calefacción de una vivienda con energía solar presenta unas peculiaridades que hacen que, a pesar de ser técnicamente posible, requiere de uno análisis más complejo, pues hay que estudiar la estacionalidad de la demanda (centralizada exclusivamente en los meses de invierno) que puede provocar una utilización anual baja del sistema solar.
Esta característica se puede minimizar dimensionando la instalación con el fin de cubrir sólo una pequeña parte de la calefacción (15-25%) y dedicando el sistema durante el resto del año a la producción de agua caliente sanitaria. El resto de necesidades para calefacción y las puntas de demanda los proporciona el sistema convencional de apoyo. Como los captadores solares, utilizados en la mayoría de las instalaciones de calefacción, trabajan a temperaturas bajas, no es adecuado utilizar radiadores convencionales. Por eso se usan otros sistemas de calefacción como el suelo radiante, los radiadores sobredimensionados o los convectores forzados "Fan-coils" o ventiloconvectors.
Climatización
La climatización de piscinasambién es posible con un sistema solar térmico: el Reglamento de instalaciones térmicas en los edificios (RITE) especifica que el consumo de energías convencionales para el calentamiento de piscinas es permitido sólo cuando estas estén instaladas en locales cerrados.Por lo tanto, la energía solar térmica es la opción más adecuada para climatizar de una piscina al aire libre.
Refrigeración Solar
Por último, también se puede producir frío a partir de calor, la refrigeración solar, mediante una máquina de absorción. Sin embargo aunque la refrigeración solar es posible, se necesita una temperatura superior a los 80ºC para conseguir el proceso, por lo tanto se tiene que disponer de captadores solares específicos que permitan alcanzar estas temperaturas.Normalmente los captadores utilizados son los de tubo de vacío o los CPC, donde unos reflectores cilindro para bòlics concentran la radiación solar sobre el absorbedor.
Los componentes de una instalación solar térmica son básicamente:
- Un sistema de captación de la radiación que proviene del sol el captador solar: El captador solar más utilizado es el captador plano de cubierta vidriada . Como norma general los captadores tienen que instalarse orientados en el sur para captar al máximo la radicación solar (con una variación aceptable de más menos 15º). Su inclinación con respecto al plan horizontal tiene que ser igual a la latitud del emplazamiento, 35º (con una variación aceptable de más menos 15º), que es la inclinación que más radiación capta a lo largo del año (perpendicular a los rayos solares cuando estos tienen la máxima intensidad). Sin embargo es importante acomodar la curva de captación de energía a la curva de consumo, se a decir, se tendrá que inclinar el captador de forma que esté perpendicular a los rayos solares en la época de más consumo.
- Un sistema de almacenamiento de la energía térmica obtenida, el depósito acumulador: Sirve para acumular la energía en los momentos del día en que se genera (cuándo hay sol) y utilizarla cuando se produce la demanda. En instalaciones pequeñas es posible incorporar el acumulador a la parte superior del captador, son los equipos denominados termosifones, que aprovechan la circulación del agua por diferencia de temperaturas (convección).
- Un sistema de distribución del calor y de consumo:Consta de sistemas de control y gestión de las instalaciones, cañerías, conducciones, bombas para hacer circular el agua, purgadores de aire y válvulas diversas.
- Un sistema de apoyo:Por suplir posibles periodos sin sol, las instalaciones solares térmicas incorporan un sistema convencional de calentamiento de agua, que sólo se utiliza cuando la energía generada por la instalación solar no es suficiente para cubrir la demanda de agua.
- Un sistema de captación de la radiación que proviene del sol el captador solar: El captador solar más utilizado es el captador plano de cubierta vidriada . Como norma general los captadores tienen que instalarse orientados en el sur para captar al máximo la radicación solar (con una variación aceptable de más menos 15º). Su inclinación con respecto al plan horizontal tiene que ser igual a la latitud del emplazamiento, 35º (con una variación aceptable de más menos 15º), que es la inclinación que más radiación capta a lo largo del año (perpendicular a los rayos solares cuando estos tienen la máxima intensidad). Sin embargo es importante acomodar la curva de captación de energía a la curva de consumo, se a decir, se tendrá que inclinar el captador de forma que esté perpendicular a los rayos solares en la época de más consumo.
- Un sistema de almacenamiento de la energía térmica obtenida, el depósito acumulador: Sirve para acumular la energía en los momentos del día en que se genera (cuándo hay sol) y utilizarla cuando se produce la demanda. En instalaciones pequeñas es posible incorporar el acumulador a la parte superior del captador, son los equipos denominados termosifones, que aprovechan la circulación del agua por diferencia de temperaturas (convección).
- Un sistema de distribución del calor y de consumo:Consta de sistemas de control y gestión de las instalaciones, cañerías, conducciones, bombas para hacer circular el agua, purgadores de aire y válvulas diversas.
- Un sistema de apoyo:Por suplir posibles periodos sin sol, las instalaciones solares térmicas incorporan un sistema convencional de calentamiento de agua, que sólo se utiliza cuando la energía generada por la instalación solar no es suficiente para cubrir la demanda de agua.
