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¿Cómo funciona un sistema termosolar?

marzo 19, 2022
¿Cómo funciona un sistema termosolar?

Principio de funcionamiento de la energía solar térmica

La Administración de Información Energética de Estados Unidos clasifica los colectores solares térmicos en colectores de baja, media o alta temperatura. Los colectores de baja temperatura no suelen estar acristalados y se utilizan para calentar piscinas o el aire de ventilación. Los colectores de media temperatura también suelen ser placas planas, pero se utilizan para calentar agua o aire para uso residencial y comercial.

Los colectores de alta temperatura concentran la luz solar mediante espejos o lentes y suelen utilizarse para satisfacer las necesidades de calor de hasta 300 grados C / 20 bares de presión en las industrias, así como para la producción de energía eléctrica. Hay dos categorías: la energía solar térmica concentrada (CST) para satisfacer las necesidades de calor de las industrias, y la energía solar concentrada (CSP) cuando el calor recogido se utiliza para la generación de energía eléctrica. La CST y la CSP no son sustituibles en términos de aplicación.

Las mayores instalaciones se encuentran en el desierto americano de Mojave, en California y Nevada. Estas plantas emplean una variedad de tecnologías diferentes. Los ejemplos más grandes son, Ivanpah Solar Power Facility (377 MW), la instalación Solar Energy Generating Systems (354 MW) y Crescent Dunes (110 MW). España es el otro gran desarrollador de centrales termosolares. Los ejemplos más importantes son la central solar Solnova (150 MW), la central solar Andasol (150 MW) y la central solar Extresol (100 MW).

Tipos de sistemas solares térmicos

Los calentadores solares de agua -a veces llamados sistemas solares de agua caliente sanitaria- pueden ser una forma rentable de generar agua caliente para su hogar. Pueden utilizarse en cualquier clima, y el combustible que utilizan -la luz del sol- es gratuito.

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Los sistemas de calentamiento solar de agua incluyen tanques de almacenamiento y colectores solares. Hay dos tipos de sistemas de calentamiento solar de agua: los activos, que tienen bombas de circulación y controles, y los pasivos, que no los tienen.

Los sistemas solares de calentamiento de agua pasivos suelen ser menos costosos que los activos, pero no suelen ser tan eficientes. Sin embargo, los sistemas pasivos pueden ser más fiables y durar más tiempo. Hay dos tipos básicos de sistemas pasivos:

La mayoría de los calentadores de agua solares requieren un tanque de almacenamiento bien aislado. Los acumuladores solares tienen una salida y una entrada adicionales conectadas al colector. En los sistemas de dos depósitos, el calentador de agua solar precalienta el agua antes de que entre en el calentador de agua convencional. En los sistemas de un tanque, el calentador de apoyo se combina con el acumulador solar en un solo tanque.

Esquema de la instalación solar térmica

Sí, un sistema solar térmico funciona en invierno. Sin embargo, será mucho menos eficiente que en verano. Por esta razón, es probable que tenga que depender más de su caldera, calentador de inmersión u otro sistema de calentamiento de agua de reserva, ya que la instalación solar térmica no aportará la misma proporción de agua caliente a su hogar.

Los sistemas solares térmicos utilizan la energía del sol para calentar el agua de su casa. Durante los meses de invierno hay menos luz solar disponible para aprovechar su energía solar, especialmente en los momentos en que los días son más cortos o los cielos están muy nublados.

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Las nevadas intensas también pueden provocar una posible reducción de la producción. Los colectores de placa plana suelen soportar mejor las condiciones de nieve, ya que la luz que puede atravesar la nieve calienta la placa absorbente, lo que hace que la nieve se deslice más rápidamente. Lamentablemente, esto no ocurre con los colectores de tubo de vacío, ya que tienen una forma de aislamiento al vacío diseñada para reducir la pérdida de calor, por lo que no producirán calor para derretir la nieve de la misma manera.

Energía solar térmica frente a energía solar fotovoltaica

Ofgem, el organismo regulador de la energía, ha anunciado recientemente un aumento del límite del precio de la energía a partir del 1 de abril de 2022. Actualizaremos los ahorros en esta página después de esta fecha para reflejar el aumento del precio máximo.

Los sistemas de calentamiento solar de agua, o sistemas solares térmicos, utilizan la energía del sol para calentar el agua que se almacena en un acumulador de agua caliente o en un depósito térmico.  Dado que la cantidad de energía solar disponible varía a lo largo del año, un sistema de calentamiento solar de agua no proporcionará el 100% del agua caliente necesaria durante todo el año. Normalmente se utiliza una caldera convencional o un calentador de inmersión para compensar la diferencia.

También se pueden instalar instalaciones solares de agua caliente de mayor tamaño para contribuir a la calefacción de la vivienda. Sin embargo, la cantidad de calor proporcionada suele ser muy pequeña (menos del 10% de las necesidades de calefacción de la casa), por lo que no suele merecer la pena.

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Los sistemas de calentamiento solar del agua utilizan paneles o tubos, llamados colectores solares, para recoger la energía solar.  Los colectores solares convierten la parte infrarroja de la luz visible en calor.  Se llenan con una mezcla de agua y glicol. Este fluido se bombea por un circuito que pasa por el acumulador de agua caliente.

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