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Energía solar térmica

Esta energia fue aprovechada desde la antigüedad usando un recipiente parabolico para encender antorchas.
Durante el Imperio Romano el uso de vidrio en ventanas atrapaba el calor en las viviendas.
A día de hoy atrapamos la energía solar a través otras formas «Similares» . Te lo contamos aquí.

Energía Solar Térmica

¿Qué es la energía solar térmica?

Es la energía producida por la radiación solar convertida en energía calorífica. El sol emite una radiación electromagnética, que inciden la placa solar, llamada colector. 

Conforme entra en la placa la radiación cambia de onda se convierte en radiación más corta y no puede salir de la placa. Por la placa pasa un fluido que absorbe el calor y lo lleva a un acumulador (depósito donde se almacena el agua). Allí el agua se caliente y se mantiene en una temperatura programada donde ya está lista para su uso.

Es una energía renovable, limpia, que no emite emisiones ni ruidos y adaptable a cualquier construcción e infraestructura.

Debido al aumento ven el precio de la energía, las instalaciones solares térmicas son una atractiva opción para una sustitución energéticas convencionales puestos que los aparatos de calefacción son los que más energía consumen.

Diferentes usos energías renovables por placas solares

Aplicaciones y usos de la energía solar térmica

Energia Solara termica para hospitales

Solar térmica uso en viviendas

Probablemente sea la instalación de energía renovable que más reconozcamos hasta tal punto que nos es familiar. Es la instalación mas simple de la energía solar térmica. Consiste en un colector (panel solar) y acumulador (depósito de agua), son los modelos de termosifón.
Su uso es para calentar agua para consumo humano (baños, comidas, etc.).
También se puede emplear para calefacciones con suelos radiantes. Se necesitará una extensión asequible a las necesidades térmicas. En esta instalación necesitara una bomba de calor.

Solar térmica para uso en agricultura y ganadería

En el campo de la agricultura la energía termosolar se emplea fundamentalmente en la calefacción de invernaderos por lo que los acumuladores deben de ser grandes para almacenar ese calor y que sea duradero por la noche, se necesitara además de bomba de calor e intercambiador de calor un vaso de expansión parea asegurar los niveles de flujo. Seria conveniente un sistema externo de energía en caso de deficiencias por la climatología

En el caso de la ganadería se emplea de nuevo para calefacción es importante para la calefacción de establos y naves de descanso. Como en la agricultura se precisará de un sistema externo para el caso que no genere el calor suficiente.

Usos de instalaciones deportivas.

Es común ver en pabellones deportivos este tipo de ingenios, se emplean para disponer de agua caliente para baños, al igual que calentar agua para usos recreativos(piscinas), para ello se necesita generar gran cantidad de energía por lo que su superficie de paneles debe ser elevada al igual que tendrá un sistema externo de apoyo para cuando existan carencias caloríficas debido a circunstancias climáticas.

Energia Solara termica para hospitales

Uso en infraestructuras sanitarias.

Es vital en este campo la desinfección, al igual que calefacción o disponibilidad de agua caliente, para ello resulta recomendable usar dispositivos de energía solar de media temperatura. Se necesita mucho calor para calefacción de estas instalaciones y para la limpieza con temperaturas superiores a 65ºC se desnaturalizas las proteínas por lo que eliminan patógenos ambientales.

Instalaciones industriales o de procesamiento

Para distintas actividades industriales se necesitan tener disponible agua caliente en actividades tan diferentes como industria alimentaria, (cárnicas, agrícolas o de procesado de alimentos), textil, lavanderías, talleres mecánicos y manufacturas en general.

Suelen aprovechar los tejados para la instalación de paneles y muchas actividades se generan en horario laboral por lo que las demandas energéticas quedan abastecidas.

Energia solar termica hoteles

Hoteles alojamientos.

Resultan vital la disponibilidad de calefacción y agua caliente para aseo al igual que agua sanitaria . Cada vez más concienciados con el medio ambiente, este tipo de tecnología se implantan en cadenas hoteleras Estos lugares generalmente disponen de espacios para instalar los paneles ya sean de temperatura baja o media.

Tipos de energía solar térmica y para que se pueden utilizar

La energía solar térmica se ha desarrollado y diversificado de manera que podemos distinguir estos 3 tipos, a continuación le contamos para que se utilizan cada una de ellas

Energía solar térmica de baja temperatura.

Es la más común de comercializar actualmente, son todas las instalaciones capaces de generar temperaturas no superiores a 65ºC, son las clásicas instalaciones de autoconsumo de viviendas, instalaciones deportivas y pequeñas instalaciones hosteleras y fabriles.

 El modelo mas empleado es el termosifón consiste en que el acumulador esta unido a los colectores de modo que apenas tiene circuito entre ambos reduciendo la perdida de calor.

 Se coloca el acumulador en el punto más alto para que el agua caliente ascienda y entre el agua fría por abajo que es donde se aplica el calor de los colectores, por gradiente de temperaturas ascenderá el calor al acumulador.

Empresas instaladoras
Termosifon-termo solar de baja temperatura
Instalaciones solares térmicas de media temperatura

Energía solar térmica de media temperatura.

Son para instalaciones donde aparte de destinar el calor para agua caliente se emplea para calefacciones y generación de energía eléctrica.


Se alcanzan temperaturas entre 100-250ºC donde los paneles planos dejan de ser eficientes (a más de 80ºC) se necesitan otra estructura u forma en los colectores.

 Existen construcciones de parques solares con esa tecnología en la que las placas funcionan con la reflexión del sol (llamadas heliostatos) se mueven junto con el astro y se emplean para reenviar los rayos provenientes de la reflexión de los paneles. Hacia puntos concretos donde se reabsorbe la energía calorífica.

Otro sistema es mediante colectores de acumulación que emplean un eje focal donde pasa un fluido que se calienta y se transporta hacia un acumulador.

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Energía solar térmica de alta temperatura.

Para infraestructuras donde se alcanzan temperaturas superiores a 500ºC. En estas instalaciones se colocan espejos concéntricos hacia un mismo punto donde calientan una sustancia, generalmente sales especiales que absorben estas temperaturas que fluyen a un circuito donde intercambia el calor en agua que se vaporiza.

Otro modelo se emplean heliostatos parabólicos que concentran los rayos en un receptor dentro de los heliostatos donde fluye un gas o liquido a alta presión   y por unas conducciones va a un intercambiador de calor y aporta calor al agua que se vaporizara.

 Son instalaciones empleadas para la generación de electricidad, su funcionamiento es similar en la generación de electricidad a las térmicas convencionales (el vapor de agua mueve unas turbinas que generan electricidad a partir de energía cinética). 

Para este tipo de instalaciones se emplean heliostatos parabólicos para alcanzar estas temperaturas.

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Energía solar térmica de alta temperatura
Central Termo solar energia solar térmica

Centrales termosolares

Empresas instaladoras
Esquema circuito termo solar cerrado

Fuente imagen  Inkwibbna 

Esquema de generación de agua caliente con una instalación termosolar de circuito cerrado

Como funciona un termosifón.
Este elemento es el encargado de transformar la radiación infrarroja en agua caliente disponible para sus diferentes usos.

La placa solar a la que llamaremos colector absorbe el calor proveniente del sol (punto D) y calienta un líquido (agua o algún tipo de glicol) (punto C) en un sistema cerrado la transmite a un depósito lleno del agua que se va a calentar, llamado acumulador (punto B).

 Por el acumulador pasa el líquido del circuito cerrado, a medida que pasa transite el calor al agua almacenada en el acumulador, que se distribuirá en función de su densidad, el agua más caliente estará arriba, es menos densa (punto F+), y el agua fría desciende a la parte más baja del acumulador(G-). La salida del agua caliente llamada agua sanitaria sale de la parte superior del acumulador (punto E), 

Al salir el agua sanitaria, el espacio dejado se rellena con agua de una conducción externa (punto A) y mantiene constante el volumen del acumulador.

Este sistema destaca por su simplicidad y ahorro puesto que no necesita ninguna energia externa en poner en movimiento el líquido circulante del circuito cerrado. Al estar unido al colector el acumulador, la perdida de calor en la conducción es inexistente.

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Preguntas frecuentes sobre instalación de placas solares fotovoltaicas y las subvenciones

Es la energía proveniente de la radiación solar que se transforma en energía calorífica en unos paneles especiales llamados colectores.

Si, existe distintos tipos de ayudas para facilitar las instalaciones termosolares en nuestros hogares lo que hay que ver si se cumplen con los requisitos que piden las administraciones públicas.

Mas bien los sistemas termoeléctricos se adecuan a las necesidades de cada familia y oscilan en función de unos baremos de consumo. Por ejemplo, una vivienda de 4 miembros se calculan un acumulador de 300 litros, para 7 o mas personas se precisa de un depósito de 500litros.Esto es relativo varía en función de los hábitos de consumo de cada persona.

Para autoconsumo domestico hay precios que oscilan entre 800-y 2000€ esto hablando de kits para auto instalación, la mano de obra es aparte.

Los termosifones mantienen el agua a una temperatura de 65ºC, obviamente quema la piel, lo que deberás graduar el flujo de agua caliente mezclada con agua de la red y buscar una temperatura óptima.

Si, los acumuladores están aislados y aguantan la temperatura, aunque baje mucho la temperatura ambiental.

Si, las placas termosolares tienen una capacidad acumulativa quiere decir que, aunque la radiación incidente sea baja esa radiación pasa a infrarroja y queda retenida en el interior acumulando temperatura.

En caso de una vivienda es casi seguro que lo cubra. Para instalaciones mayores necesitan un sistema externo de calentador de agua, sea a partir de energía renovable o no.

No las placas solares fotovoltaicas y termosolares funcionan de manera diferente, las primeras atrapan electrones de radiación electromagnética y los pasa a corriente eléctrica. En los paneles termosolares la radiación solar queda retenida y transformada a radiación infrarroja que calienta un fluido.

Suelen tener vida larga, dependerá de cada parte del equipo: así por ejemplo, el colector tiene una larga vida con garantías de fabricantes entre 6-12 años mientras que el termosifón  suele tener una garantía de 5 años , puesto que tiene la incertidumbre del agua que se emplee. Regiones con agua dura deterioran los equipos antes.

2021

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