Energía solar térmica

La capacidad que tiene el Sol para calentar los objetos expuestos a sus rayos es un hecho cotidiano para todos nosotros. Este efecto se produce cuando la radiación electromagnética solar choca con algún objeto y parte de esta radiación se transforma en calor provocando un aumento de temperatura en el objeto en cuestión.

En la actualidad son varios los sistemas que aprovechan la energía calórica que aporta el Sol. En todos ellos el principio es siempre el mismo, elevar la temperatura de una sustancia para con dicho calor lograr un efecto determinado; ya sea el calentamiento de agua, de aire o la generación de un movimiento que se pueda transformar en electricidad.

Plataforma Solar Ciemat

foto: © Raúl Bartolome/greenpeace

Sistemas de calentamiento de agua a baja temperatura

El calentamiento del agua es una de las aplicaciones que más se esta extendiendo ya que une el ahorro energético y el respeto al medio ambiente con una importante rentabilidad económica.

Es posible elevar la temperatura del agua hasta temperaturas muy altas superiores al punto de ebullición (100 grados centígrados). Sin embargo son las aplicaciones a baja temperatura ( de entre 27 y 80 grados) las mas comunes, entre las que destacan

ACS (Agua Caliente Sanitaria)– para regaderas y aseo personal. Muy adecuado tanto para uso doméstico como para clubes deportivos o duchas múltiples en donde se suele requerir temperaturas del agua de aproximadamente 45 grados centígrados.
Puede ser necesario, dependiendo de la región, del apoyo de una caldera convencional para los días en que por malas condiciones meteorológicas la radiación solar sea insuficiente.

Calefacción por suelo radiante. Este tipo de calefacción, es ideal para combinar con un sistema solar térmico, ya que se requiere un suministro de agua de en torno a los 50 grados centígrados.
– Calentamiento de agua para albercas/piscinas- La finalidad de esta aplicación es alcanzar una temperatura del agua (en torno a 27 grados centígrados) que haga apetecible su uso.

En México debido a la benignidad del clima y a la alta intensidad de radiación solar durante todo el año, esta aplicación esta bastante desarrollada, permitiendo el uso de la alberca en cualquier época del año

En Chile y en Argentina, sólo quizá en algunas zonas del Norte sea posible el uso de la piscina durante todo el año. En las zonas centrales de ambos países, se puede llegar a prolongar la época de baño en la piscina desde Septiembre hasta Abril. En general dependerá del área climática en que se encuentre la piscina.

En la España peninsular, gracias a los sistemas solares de calentamiento, se puede prolongar el uso de la piscina desde Junio a Septiembre.




Sistemas de conversión solar térmica a energía eléctrica

El poder calorífico del Sol también se puede convertir en energía eléctrica. Este tipo de transformación se realiza en grandes centrales que producen cantidades importantes de energía.

Variados son los sistemas de conversión eléctrica que se emplean para ello:

Chimenea solar– Consiste en una gran superficie colectora de invernaderos en cuyo centro se dispone una chimenea de gran altura. Los rayos solares traspasan la superficie captadora y calienta el aire en el interior del invernadero, este pierde densidad y se expande. El aire caliente comienza entonces a converger hacia la chimenea y a ascender por ella por convección natural provocando un chorro de aire a gran velocidad dentro de la chimenea. Cuanto más alta sea la chimenea, mayor será la diferencia de presión entre el aire del exterior y el del interior del sistema y más alta será también la velocidad que alcance el viento dentro de ella.

En la base de la chimenea, se colocan unas turbinas que transforman la energía cinética contenida en el chorro del aire en energía eléctrica.

Chimenea solar Manzanares

Solar termoeléctrica– En este tipo de centrales, la radiación solar incide sobre unos espejos de forma cóncava que concentran los rayos sobre un tubo absorbente situado en la línea focal. La temperatura que se alcanza por este procedimiento es muy elevada. Este calor es utilizado para producir vapor de agua que moverá unas turbinas que generan electricidad.

Otras aplicaciones de la energía solar térmica

La energía térmica del Sol es también utilizada para otras aplicaciones como son las desaladoras de agua marina solares y los secaderos de productos agrícolas. El funcionamiento de estos dos sistemas es similar. En las desaladoras, la energía solar calienta el aire bajo una superficie transparente. Este aire seco y cálido evapora el agua separándola de la salmuera. Este vapor es conducido y condensado quedándose como agua dulce apta para el consumo humano. Los secadores solares aprovechan el aire cálido obtenido por el mismo procedimiento que en el caso anterior para que este absorba la humedad de los productos que se quieren desecar.


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