El concepto de energía solar térmica se refiere al aprovechamiento de la energía del sol para obtener calor. La industria y los sectores residencial y comercial pueden utilizar esta tecnología para beneficiarse.
La energía solar térmica se define como colectores de baja, media o alta temperatura (energía CSP). Normalmente, los colectores residenciales trabajan a bajas temperaturas.
La capacidad de almacenamiento de energía desempeña un papel vital a la hora de compensar las fluctuaciones en la producción y el consumo de energía.
Se utiliza la tecnología de almacenamiento de energía y la regulación hacia arriba y hacia abajo de las centrales eléctricas para equilibrar una red eléctrica.
🌞 Ejemplos de usos de la energía solar térmica 🌞
Aplicaciones de la energía solar térmica
Para alcanzar una temperatura suficientemente alta se utilizan muchos concentradores solares, como cilindros parabólicos y hornos solares. La radiación solar se concentra en una torre de energía donde la energía térmica genera vapor. Es un sistema para generar electricidad como alternativa a la energía solar fotovoltaica.
☀ Generación de electricidad ☀
Las instalaciones de energía solar por concentración son una especie de central térmica para generar electricidad. Luego, los sistemas de energía solar concentrada utilizan colectores solares térmicos para obtener calor.
Estas plantas utilizan combustible para generar vapor a una temperatura muy alta. El vapor generado impulsa una turbina de vapor que está conectada a un generador eléctrico mediante un eje. Convierten la radiación solar en energía térmica, posteriormente en energía mecánica y finalmente en energía eléctrica.
☀ Calefacción de piscinas ☀
Calentar el agua hasta niveles por debajo del punto de ebullición permite el uso de colectores negros para la absorción térmica de la radiación solar.
Calentar una piscina puede consumir una gran cantidad de energía. Además, en algunos países no está permitido calentar con energías no renovables. Los calentadores de piscina energéticamente eficientes pueden mejorar la calefacción y la eficiencia energética de su piscina.
☀ Calefacción por loza radiante ☀
La calefacción por loza radiante es un tipo de calefacción solar. Consiste en una resistencia eléctrica pegada a una malla colocada debajo de las baldosas u otro tipo de pavimento del suelo.
Los sistemas solares térmicos pueden proporcionar energía para calefacción por loza radiante calentando agua.
Una ventaja de este sistema es que el fluido no debe tener una temperatura tan alta distribuyendo la temperatura de manera más uniforme. Esta característica hace que la energía solar térmica sea una tecnología casi perfecta para calentar esa agua.
El sistema de calentamiento del circuito de calefacción es el mismo que en el caso del agua caliente sanitaria. Los mismos colectores solares instalados en el exterior de la casa nos permiten obtener el máximo aprovechamiento de la energía.
Los paneles solares convierten la energía solar en energía térmica, que puede ser un fluido caloportador. El fluido de transferencia circula por el circuito de calefacción. Permitirá ahorrar energía y reducir tus facturas eléctricas utilizando energía solar térmica.
Si el sistema solar no puede proporcionar una calefacción adecuada, un sistema auxiliar o de respaldo proporciona el calor adicional.
☀ Producción de agua caliente sanitaria (ACS) ☀
El agua caliente sanitaria (ACS) es el agua que utilizamos en casa. Para esta propuesta no necesitamos que esta agua esté excesivamente caliente. Así, podemos utilizar colectores de placas planas que se pueden calentar rápidamente en el tejado e intercambiadores de calor. Debido a su forma, los tubos de vidrio pueden resistir mejor la presión del aire ambiente.
El tiempo que se tarda en calentar un litro de agua es mayor que el tiempo que se tarda en consumirlo. Por tanto, no podemos calentar al mismo tiempo que lo necesitamos. Para solucionar este problema, podemos utilizar sistemas de almacenamiento de energía.
En las casas pequeñas es común ver colectores solares. La función de estos paneles solares es la de calentar agua caliente sanitaria para uso doméstico o calefacción. Generalmente son sistemas de apoyo, pero permiten un ahorro económico considerable.
☀ La energía solar para impulsar la agricultura ☀
Para la producción y el procesamiento agrícolas, la energía solar es una fuente de energía crucial, en particular el secado, la calefacción y la refrigeración.
Hasta el 70 por ciento de los productos agrícolas se echan a perder durante el proceso tradicional de secado al aire libre, especialmente en las regiones tropicales y subtropicales.
El enfriamiento y la refrigeración son esenciales en los procesos agrícolas. Normalmente es un proceso que consume mucha energía. La refrigeración con energía solar presenta una oportunidad crucial de energía limpia, especialmente en zonas rurales sin acceso a la red nacional ni a otros procesadores.
☀ Calor solar para procesos industriales ☀
Los sistemas solares térmicos (STS) pueden satisfacer una gran cantidad de demanda de calor en procesos industriales.
En las economías desarrolladas, la energía solar térmica puede cubrir técnicamente aproximadamente la mitad de este consumo de energía mediante el suministro de agua caliente y vapor.
En algunas industrias, la energía solar térmica puede procesar calor para proporcionar aire y agua caliente. Las industrias textil, del ladrillo y de procesamiento de alimentos son ejemplos de industrias que utilizan energía solar térmica.
☀ Desalación térmica eficiente con energía solar ☀
Actualmente, hay muchos proyectos solares de desalinización en funcionamiento. Esta solución le permite reducir los costos operativos y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
Estos sistemas podrían servir a zonas costeras áridas. Está orientado a poblaciones fuera de la red de distribución convencional. Este sistema busca proporcionar una fuente de agua eficiente y de bajo costo.
El sistema utiliza múltiples capas de evaporadores y condensadores solares planos, alineados en una matriz vertical y cubiertos con aislamiento transparente.
- Solar Energy – Author: Oriol Planas – Technical Industrial Engineer Publication Date: August 29, 2018 – Ultima revision: August 27, 2020