Energía Solar Térmica
¿ Qué es la energía solar térmica ?
La energía solar ya sabrás lo que significa (si has leído este blog más veces, seguro) pero lo que quizá desconoces es que hay varias formas de utilizar la energía que proviene del Sol para satisfacer necesidades del ser humano que no tiene que ser por necesidad la que utiliza paneles fotovoltaicos. Otra de las soluciones es la energía solar térmica.
La energía solar térmica o termosolar es aquella que aprovecha la energía del sol para calentar algo. Esto puede ser calentar agua, secar la ropa o generar electricidad de uno u otro modo. A continuación vamos a ver las distintas formas de aprovechar este tipo de energía renovable y de fomentar la transición energética.
Calentador de agua solar
Ya en 1891 Clarence Kemp, fabricante de tuberías, diseñó el primer calentador de agua aprovechando la energía solar directamente. Lo conseguía con un metal que concentraba la luz solar y la reflejaba sobre el depósito de agua a calentar.
Ya en 1891 Clarence Kemp, fabricante de tuberías, diseñó el primer calentador de agua aprovechando la energía solar
Hoy en día es posible que en muchos tejados hayas visto estos calentadores de agua que parecen que se sitúen encima de una placa solar. Esta placa no es fotovoltaica, es decir, no genera electricidad; lo que tiene bajo su cubierta son tuberías dispuestas paralelamente por las que circula el agua desde arriba hacia abajo.
De este modo el agua va circulando continuamente de arriba a abajo en un circuito cerrado y se va calentando con la incidencia de la luz solar.
En un calentador de agua solar el agua circula de arriba a abajo en un circuito cerrado calentándose por las tuberías dispuestas bajo la luz solar
Sistema de refrigeración solar
Es una manera que se está utilizando en los últimos años para conseguir refrigerar nuestras instalaciones sin utilizar electricidad, por lo que son sistemas más eficientes que un simple aire a condicionado.
Una manera de tener esta refrigeración solar es como módulos fotovoltaicos y un aire acondicionado normal. Pero el que tiene sentido explicar aquí es el llamado frío solar.
La tecnología de frío solar se utiliza normalmente para obtener techo o suelo radiante, que son sistemas de enfriamiento de interiores mediante la disposición de canales por lo que circula el refrigerante y se intercambia el calor.
Estos sistemas pueden funcionar durante todo el año, calentando cuando hace frío y viceversa y también permiten calentar el agua para el uso doméstico. Son una alternativa para lugares donde la energía geotérmica no es abundante.
Principio de funcionamiento de sistema de refrigeración de interiores utilizando energía solar con un mínimo gasto eléctrico.
En este video podrás entender perfectamente cómo funciona este sistema. En él se explica el funcionamiento para enfriar los interiores, no obstante puede conseguirse en temporadas frías calentar los interiores usando lo que en el vídeo era evaporador como condensador y viceversa. Además durante todo el año se podrá obtener agua caliente con la absorción del calor
Concentrador parabólico lineal
El principio de funcionamiento de estos sistemas es similar a los anteriores, solo que este no es tan utilizado porque es más difícil su fabricación y se requiere de instalaciones con más capacidad de maniobra.
Pero si que es utilizable en algunos casos en los que se disponga del espacio y las condiciones suficientes. Pues este sistema no solo está expuesto a la luz solar sino que concentra la luz utilizando medio cilindro parabólico.
Un concentrador solar parabólico lineal utiliza un semi-cilindro parabólico para concentrar la luz solar a lo largo de la tubería por la que circula el refrigerante
La forma de cilindro parabólico del reflector hace que todos los rayos solares se concentren en un punto distribuido a lo largo de todo el eje. Lo que se hace es hacer circular un refrigerante en un circuito cerrado para que se caliente a su paso por una tubería que se encuentra situada en ese eje de concentración, permitiendo usar ese calor en aplicaciones como las vistas en los casos anteriores
Plato parabólico solar
Si antes hemos visto el cilindro parabólico, ahora vamos a ver un plato parabólico. La física de la parabólica es muy curiosa, pues tiene un punto en el que se reflejan todos los rayos que le lleguen a su superficie. Principio que utilizan las parabólicas que reciben señal de satélite.
En este caso se trata de parabólicas más grandes y están fabricadas con materiales más reflectantes para poder captar en ese punto la mayor cantidad de energía solar. En el punto de concentración se sitúa un motor Stirling, los cuales son motores de combustión externa que funcionan a altas temperaturas. El motor cuando alcanza una temperatura empieza a funcionar y, conectado a un alternador, permite generar electricidad.
Un plato parabólico solar permite generar electricidad concentrando la energía solar en un motor Stirling, que al calentarse comienza a funcionar y genera electricidad con un alternador.
Planta solar térmica
Ya para acabar con estas tecnologías de energía solar térmica tenemos las centrales a gran escala de generación a base del calor de la luz solar.
Esta tecnología consiste normalmente en una torre por la que circula normalmente agua (aunque hay varias formas de utilizarlas) y una serie de reflectores dispuestos para que reflejen la luz solar sobre esa torre.
Normalmente suelen disponer de seguidores solares para que los paneles reflectores se orienten perfectamente para transmitir la energía a la torre.
La primera centrar termosolar construida fue en Australia y se llama Crescent Dunes, con una potencia de 110 MW y una capacidad de almacenamiento de más de 1 GWh
El líquido que circula por la torre se evapora por el calor que recibe de los reflectores y este vapor es capaz de mover unas turbinas que generan electricidad. Es una tecnología útil para algunos casos determinados.
Normalmente lo que hacen los reflectores es calentar sales fundidas, que son las que después se desplazan hacia un intercambiador de calor para hervir el líquido.
Por las características de sales, éstas son capaces de mantener el calor durante bastantes horas, por lo que es un tipo de generación con almacenamiento diario de energía, lo cual permite adaptar la generación a la demanda de mejor manera.
Este tipo de centrales térmicas suelen trabajar más de 8 horas a la potencia máxima de la planta. Esto es bastante más que en la fotovoltaica, por ejemplo.
Todas estas tecnologías son una alternativa a las fuentes de energía convencionales y a las renovables más conocidas y creo que es importante que se conozcan para su posible aplicación, no obstante nuestra dependencia de la electricidad hoy en día hace que la tecnología más eficiente sea para la mayoría de casos la fotovoltaica.
