Energía Solar Térmica

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La Energía Solar es una de las energías renovables más limpias y de mayor disponibilidad.

Energía Solar Térmica

La Energía Solar Térmica o Energía Termosolar consiste en recoger el calor del sol por medio de los llamados colectores solares, denominados también concentradores o captadores solares, o placas o paneles solares térmicos, que pueden ser de baja, media o alta temperatura.

– En los de Baja Temperatura, los rayos solares llegan hasta los colectores solares planos o tubos de vacío, que funcionan aprovechando el efecto invernadero, calentando el fluido que circula por su interior (agua u otro líquido con anticongelante) a una temperatura no superior a 100ºC, que se almacena en un depósito o va directamente al punto de consumo.

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Las aplicaciones de la Energía Solar Térmica de Baja Temperatura son:

  • Agua caliente sanitaria (ACS) en los sectores residencial e industrial
  • Calefacción por suelo radiante o fan-coils en los sectores residencial e industrial
  • Precalentamiento de agua para procesos industriales
  • Suministro de energía para bombas de calor
  • Calentamiento de piscinas
  • Cocina u Horno solar

Los sistemas de baja temperatura son tecnológicamente muy sencillos, fáciles de instalar y se amortizan de 4 a 6 años, dependiendo del uso que se haga de ellos (cuanto más uso, antes se amortizan).

Subvenciones

En muchos países ya hay subvenciones para el uso doméstico de la energía solar, tanto térmica como fotovoltaica. En España las subvenciones son a nivel estatal por el IDAE (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la energía), a nivel autonómico, y a nivel local por algunos ayuntamientos. En el mejor de los casos, una instalación puede llegar a conseguir una subvención del 50% con respecto al coste total.

El nuevo Código Técnico de Edificación, a fin de dar cumplimiento a la Directiva de la Unión Europea 93/76/CEE y posteriormente la 2002/91/CE, establece la obligatoriedad de instalar en las nuevas construcciones y los grandes edificios que se reformen, sistemas de energía solar térmica de baja temperatura, y en los edificios con alto consumo de energía eléctrica, incorporar paneles fotovoltaicos.

Energía Solar Térmica de Concentración (ESTC) o Solar Termoeléctrica

Tanto los sistemas de Media Temperatura como los de Alta Temperatura se emplean en Centrales Térmicas Solares o Termosolares. Utilizan colectores solares de concentración (CSP), que se basan en la concentración de los rayos solares sobre un fluido que genera vapor y mueve una turbina transformando el calor en energía mecánica y después en electricidad.

– Para el aprovechamiento térmico a Media Temperatura, normalmente se emplean sistemas colectores con espejos reflectores, que concentran la radiación solar sobre un tubo en la línea focal y con algún tipo de dispositivo de seguimiento solar, como los colectores cilindro-parabólicos (CCP) (hasta 400ºC), o los concentradores lineales de Fresnel (LFR) (270ºC) de espejos planos, más económicos y sencillos.

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Los colectores solares de media temperatura se utilizan para:

  • Uso directo del vapor en diversos procesos industriales
  • Uso del vapor en la desalinización del agua del mar por destilación
  • Uso del agua caliente, que a través de máquina de absorción, proporciona Refrigeración Solar
  • Producción de electricidad

Los colectores cilindroparabólicos son la tecnología más madura, con instalaciones a nivel comercial desde los años 80 que han ido experimentado importantes mejoras a nivel de costes y rendimientos.

– En los sistemas de Alta Temperatura, se usan las torres solares (centrales solares de torre o receptores centrales). Formados por un campo de helióstatos que mediante seguimiento solar, reflejan la radiación sobre un receptor situado en la parte superior de una torre, pueden concentrar más de 1.000ºC;

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y los discos parabólicos o discos-Stirling que alcanzan alrededor de los 750ºC y están formados por una superficie reflectante parabólica, que concentra la luz del sol en su área focal, donde se sitúa un motor Stirling para generar electricidad.

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Los Colectores de Alta Temperatura se utilizan principalmente para:

  • Producción de electricidad a gran escala

Los Hornos Solares de alta temperatura son concentradores solares que pueden llegar rápidamente a temperaturas de más de 3000 ºC. El campo de heliostatos recoge los rayos solares y los dirige hacía un gran espejo de forma parabólica, el cual está formado por espejos concentradores que actuan como una lente, concentrando estos rayos solares en un punto fijo, el foco.

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Los hornos solares se utilizan para llevar a cabo diversas investigaciones:

  • Medir la resistencia de materiales metálicos y cerámica sometidos a condiciones de temperatura extremas, para la obtención de fibras de alta dureza
  • Estudio del efecto de los choques térmicos en materiales sometidos a bruscos cambios de temperaturas
  • Realización de experimentos con materiales en entornos libres de contaminantes
  • Comprobación de materiales que pueden estar sometidos a radiaciones solares más intensas al cruzar las diferentes capas atmosféricas y en el espacio, para las industrias aeronáutica y aeroespacial

El continuo desarrollo de los Sistemas Solares Térmicos no sólo está incidiendo en una mejor calidad y eficiencia, sino también en una reducción de costes considerable. En los últimos años se está registrando un auge extraordinario, con multitud de proyectos comerciales en España, EE.UU., Israel, China e India.

En un informe de Greenpeace de Julio de 2009, estiman que esta energía podría abastecer hasta el 7% de la demanda eléctrica mundial en 2030 y más de la cuarta parte para 2050, para ese año además, se podrían ahorrar 4.700 millones de toneladas de CO2, es decir, un 20% de todas las emisiones que hay que reducir en el sector energético para salvar el clima.

Fuentes

“Energía Solar Termica” – Realizado por GRUPO MASTER PRODUCCIONES para el IDAE

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