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La
energía solar térmica es cada vez más
utilizada a nivel doméstico para la obtención
de agua caliente sanitaria y como apoyo a la calefacción.
Sin embargo esta tecnología tiene también
otro enorme potencial de aprovechamiento que ha sido
muy poco empleado hasta la fecha; el sector industrial.
La energía solar térmica es capaz de proveer
de forma natural y económica de parte del calor
que la industria necesita.
Aunque
pocas, existen ya algunas industrias que han decidido
instalar sistemas solares térmicos y que han
comprobado como con esta tecnología es posible
reducir el impacto ambiental al tiempo que obtienen
un importante ahorro energético y económico.
El
sol como fuente de calor para la industria.
El calor
es un elemento esencial para la industria. En muchos
de los procesos industriales se requieren fluidos calientes
(aire, agua o vapor), con temperaturas que comprenden
desde los 30-40ºC hasta los más de 400ºC.
Habitualmente se obtiene ese calor a través de
la quema de combustibles fósiles o a través
de la electricidad.
Sin embargo
existe también la posibilidad de obtener ese
calor por medio de sistemas solares térmicos,
ahorrando dinero y evitando emisiones de contaminantes
a la atmósfera.
La energía
solar térmica es capaz de proveer una amplia
gama de temperaturas. Así
para cuando se requiera calor a bajas temperaturas (hasta
100ºC) es posible instalar colectores solares,
planos o de tubo de vacío, en cualquier superficie,
incluso aprovechando los techos o tejados de las naves
industriales habitualmente sin uso. Para las altas temperaturas
por encima de 200ºC es posible optar por sistemas
de concentración de los rayos solares capaces
de proporcionar temperaturas elevadas que aunque si
bien son rentables, su desarrollo es notoriamente más
complejo.
Las
azoteas son un excelente lugar para colocar colectores
solares térmicos
Pese
a lo útil que puedan resultar los sistemas solares
térmicos siempre habrá que tener en cuenta
que será muy rara la aplicación industrial
en la cual el sol pueda aportar el 100% de la energía
necesaria. El sol no aparece a diario o durante todo
el día lo que no siempre se compagina con los
requerimientos energéticos industriales. En la
gran mayoría de los casos, habrá que recurrir
a sistemas complementarios convencionales de quema de
combustibles (gas, gasoil) o de electricidad para cubrir
los requerimientos de calor que la energía solar
no pueda proporcionar en determinados momentos. Existe
también la opción ecológica de
emplear como complemento a la energía solar calderas
de biomasa o de biogás, productos estos totalmente
renovables y limpios.
El porcentaje de energía que un sistema solar
térmico puede aportar a una aplicación
industrial es imposible de precisar en modo general.
Cada caso será único y distinto y dependerá
de factores tales como requerimientos de calor, la aplicación
industrial que se haga de el, la estrategia de aprovechamiento
que se siga y las características de radiación
solar del lugar donde se realice la instalación.
Con todo es perfectamente posible obtener porcentajes
de calor solar superiores al 50%.
Ventajas
de la aplicación de la energía solar térmica
en la industria
El
empleo de la energía solar térmica en
la industria aporta no pocas ventajas, de las cuales
destacamos:
-Económicas-
El beneficio económico que se obtiene se deriva
del uso que se hace de la luz del sol para obtener el
calor necesario, evitándose, en un porcentaje
variable, la compra de combustibles, lo que implica
claramente un ahorro.
La
luz del sol es una fuente de energía que nos
llega de forma totalmente gratuita aunque también
es cierto que el equipo capaz de captarla y almacenarla
no lo es. Sin embargo, con el ahorro logrado por la
no compra de combustible, en un periodo de tiempo de
corto a medio, se recupera el precio de la inversión
del equipo solar, quedando aún un número
importante de años en los que la instalación
es aprovechable y el ahorro económico total.
-Mejora
competitividad- El disponer de una fuente de
energía gratuita permite reducir los costos de
producción. Esta baja de costos repercute en
una baja del precio final del producto sin reducir su
calidad. Esto supone una clara ventaja competitiva frente
a industrias competidoras que no empleen esta fuente
energética.
-Medioambientales-
La quema de combustibles fósiles provoca la emisión
a la atmósfera de contaminantes tales como el
CO2, el dióxido de azufre y otros. El uso de
la energía solar térmica está exenta
de estos problemas, por lo que las fábricas que
la empleen reducirán de manera significativa
la emisión de estos contaminantes a la atmósfera.
Lo
mismo se aplica si la fuente de energía que se
usa es la electricidad. En este caso se evitaría
la combustión de carbón, de derivados
del petróleo o la reacción termonuclear
que se llevaría a cabo en las centrales de producción
eléctrica. Aún considerando que ya existe
en algunos países un aporte significativo de
fuentes renovables en las redes eléctricas, por
suerte, los productores de estas suelen primar por ley
sobre aquellos en que usan energías contaminantes,
por lo que en caso de existir una menor demanda a causa
del empleo industrial de energía solar, las centrales
que dejarán de producir electricidad son las
de recursos contaminantes.
-Mejora
de las condiciones de trabajo- Muchos de los
contaminantes expulsados a la atmósfera en la
quema de combustibles fósiles son perjudiciales
para la salud. Quemar este tipo de combustibles en los
calentadores de las fábricas llena el entorno
inmediato a ellas de sustancias perjudiciales que puede
potencialmente afectar la salud de los que trabajan
en ella. La energía solar al no emitir ningún
contaminante a la atmósfera reduce de forma clara
este problema.
La
energía solar térmica de baja temperatura
en la industria
Se
trata sin duda del tipo de aprovechamiento más
sencillo y económico que se puede hacer de la
energía solar térmica para fines industriales.
Cuando se busque elevar la temperatura de un fluido
a entre 40-100 grados o a temperaturas superiores, los
colectores solares térmicos podrán proporcionar
el total o una parte muy importante de la energía
requerida.
En
muchos casos, para temperaturas superiores a los 80-90º
C grados, puede ser más interesante emplear la
energía solar térmica para precalentar
el fluido dejando que un calentador convencional aporte
la parte de energía que falta, que tratar de
alcanzar la temperatura final directamente con la energía
solar
Esto
se debe a que aunque los colectores solares son capaces
de alcanzar temperaturas de hasta 150ºC, esto se
hará a costa de bajar mucho su rendimiento. Un
colector solar cuando alcanza una temperatura alta,
limita la cantidad de energía del sol que puede
seguir aprovechando, y libera parte del calor generado
a la atmósfera. Por otro lado las temperaturas
altas frecuentes en el sistema acortan la vida útil
de la instalación y si estas son excesivamente
altas suponen importantes problemas para los componentes
del equipo.
Cuando
el sistema solar trabaja a temperaturas menos altas
el aprovechamiento de la radiación solar es más
eficiente. El colector solar pierde menos calor en la
atmósfera consiguiendo por tanto un mejor aprovechamiento
de la energía solar que recibe. En cualquier
caso personal debidamente cualificado será el
que deba decidir la estrategia más conveniente
considerando todos los factores.
Otra
de las ventajas del aprovechamiento solar térmico
de baja temperatura para la industria es que en muchos
casos puede ser de muy fácil instalación.
En muchas ocasiones solo será necesario conectar
la salida de agua caliente del sistema solar térmico
a la entrada de agua fría del calentador convencional.
De esta forma este último solo intervendrá
cuando detecte que el sistema solar no ha aportado la
cantidad de calor suficiente y se optimizara la quema
de combustible para emplear solo lo estrictamente necesario.
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