Ventajas de la energía solar térmica
Las centrales termosolares son plantas de generación de electricidad que utilizan la energía del Sol para calentar un fluido a alta temperatura. Este fluido transfiere entonces su calor al agua, que se convierte en vapor sobrecalentado. Este vapor se utiliza entonces para hacer girar las turbinas de una central eléctrica, y esta energía mecánica se convierte en electricidad mediante un generador. Este tipo de generación es esencialmente el mismo que la generación de electricidad que utiliza combustibles fósiles, pero en su lugar calienta el vapor utilizando la luz solar en lugar de la combustión de los combustibles fósiles[2] Estos sistemas utilizan colectores solares para concentrar los rayos del Sol en un punto y conseguir las temperaturas adecuadas.
Existen dos tipos de sistemas para recoger la radiación solar y almacenarla: los sistemas pasivos y los sistemas activos. Las centrales termosolares se consideran sistemas activos[3]. Estas centrales están diseñadas para funcionar sólo con energía solar, pero la mayoría de ellas pueden utilizar la combustión de combustibles fósiles para complementar la producción cuando sea necesario[2].
A pesar de que existen varios tipos de centrales termosolares, todas son iguales en el sentido de que utilizan espejos para reflejar y concentrar la luz solar en un punto. En este punto, la energía solar se recoge y se convierte en energía térmica, que crea vapor y hace funcionar un generador. De este modo se genera electricidad.
Cómo funcionan los paneles solares
Los sistemas de generación de energía solar térmica/eléctrica recogen y concentran la luz solar para producir el calor a alta temperatura necesario para generar electricidad. Todos los sistemas de energía solar térmica tienen colectores de energía solar con dos componentes principales: reflectores (espejos) que captan y enfocan la luz solar hacia un receptor. En la mayoría de los tipos de sistemas, un fluido de transferencia de calor se calienta y circula en el receptor y se utiliza para producir vapor. El vapor se convierte en energía mecánica en una turbina, que acciona un generador para producir electricidad. Los sistemas de energía solar térmica cuentan con sistemas de seguimiento que mantienen la luz solar enfocada hacia el receptor durante todo el día, a medida que el sol cambia de posición en el cielo. Las centrales termosolares suelen tener un gran campo o conjunto de colectores que suministran calor a una turbina y un generador. Varias instalaciones de energía solar térmica en Estados Unidos tienen dos o más plantas de energía solar con matrices y generadores separados.
Los sistemas de energía solar térmica también pueden tener un componente de sistema de almacenamiento de energía térmica que permite al sistema de colectores solares calentar un sistema de almacenamiento de energía durante el día, y el calor del sistema de almacenamiento se utiliza para producir electricidad por la noche o durante el tiempo nublado. Las centrales solares térmicas también pueden ser sistemas híbridos que utilizan otros combustibles (normalmente gas natural) para complementar la energía del sol durante los periodos de baja radiación solar.
Colector solar térmico
En 2012, Johnson Controls, Inc. publicó un libro blanco que escribí titulado “Energía solar térmica: Ha llegado el momento”. En él, afirmaba que “la calefacción solar, a menudo eclipsada por los sistemas fotovoltaicos, es el recurso energético renovable in situ más rentable. Presenta una gran oportunidad para que las organizaciones públicas y privadas ahorren en combustibles fósiles, reduzcan los costes y las emisiones de carbono.” ¿Qué ha cambiado? Estos hechos son más ciertos hoy en día.
En el libro blanco hablé del potencial técnico del calentamiento solar del agua en Estados Unidos, valorado en cerca de un cuatrillón de Btu de ahorro energético al año, con un valor de miles de millones de dólares en ahorro de costes energéticos y de 50 a 75 millones de toneladas métricas de emisiones de dióxido de carbono. 1
Estas cifras pueden ser meramente teóricas, pero ilustran las enormes posibilidades de la tecnología solar térmica para desplazar a los combustibles fósiles, contrarrestar el cambio climático y ahorrar dinero a los propietarios de edificios y empresas y a los procesos industriales. (Cientos de miles de dólares)
Para aquellos que sólo conocen la energía solar como fotovoltaica (PV) hay otra tecnología solar que tiene el potencial de reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero a menudo se refiere como la otra “carne blanca” solar básicamente ignorado por la mayoría del Estado y el DOE, la energía federal y los programas de I + D, excepto la generación eléctrica solar térmica (CSP). Los usos comunes de la otra carne blanca, o debería decir la otra tecnología solar, incluyen: calefacción de piscinas, precalentamiento de agua de calderas, calefacción de agua doméstica y de espacios, aire acondicionado y calor de alta temperatura para una amplia gama de procesos comerciales e industriales, como el calor de procesos industriales (IPH).
Cómo funciona la energía solar
Un calentador de agua solar funciona de forma muy parecida a la calefacción solar. En el hemisferio norte, se monta un colector solar en el lado sur de un tejado, donde puede captar la mayor parte de la luz solar. La luz solar calienta el agua en un depósito. El agua caliente se conduce a
En latitudes geográficas bajas (por debajo de los 40 grados), entre el 60 y el 70% del agua caliente sanitaria, con temperaturas de hasta 60 °C, puede ser suministrada por sistemas de calefacción solar. Los tipos de calentadores de agua solares más comunes para uso doméstico son los colectores de tubos de vacío
Una casa con energía solar pasiva está diseñada para dejar entrar la mayor cantidad de luz solar posible. Es como un gran colector solar. La luz del sol pasa por las ventanas y calienta las paredes y el suelo del interior de la casa. La luz puede entrar, pero el calor queda atrapado.
Una casa solar activa, en cambio, utiliza equipos especiales para recoger la luz solar. Una casa solar activa puede utilizar colectores especiales que parecen cajas cubiertas de cristal. Estos colectores se montan en el tejado orientados al sur para
aprovechar el sol de invierno. Las placas metálicas de color oscuro del interior de las cajas absorben la luz solar y la transforman en calor. (El negro absorbe la luz solar mejor que cualquier otro color.) El aire o el agua fluyen a través de los colectores y se calientan con