Energías renovables, Fuentes de energía

¿Qué es la energía solar térmica?

La energía solar térmica es una forma de aprovechar la energía solar para generar calor. A diferencia de la fotovoltaica, que convierte directamente la radiación solar en electricidad, la térmica utiliza esta radiación para calentar un fluido, o como un medio de almacenamiento de calor.

El principio básico de este tipo de energía es utilizar colectores para capturar la radiación solar y transferir su energía al fluido que circula a través de ellos. Estos pueden ser de diferentes tipos, pero los más comunes son dos:

  • Colectores planos:  consisten en una placa absorbente que captura la radiación solar y la convierte en calor. Debajo de la placa hay conductos por donde circula el fluido que se calienta.
  • Colectores de tubos de vacío: están compuestos por tubos de vidrio en los que se crea un vacío parcial. Dentro de los conductos hay un tubo de metal absorbente que captura la radiación solar y transfiere el calor al fluido que circula por él. Este puede ser agua o un líquido caloportador, como una mezcla de agua y glicol, y puede tener diferentes usos.

Aplicaciones de la energía solar térmica

  • Agua caliente sanitaria: los sistemas de este tipo de energía se utilizan para calentar agua destinada al consumo doméstico, tanto en hogares como en edificios comerciales. El calor solar se usa para elevar la temperatura del agua y reducir la dependencia de calentadores de agua convencionales que funcionan con combustibles fósiles.
  • Calefacción de espacios: la energía térmica se puede utilizar para calentar el aire en sistemas de calefacción de espacios, ya sea mediante radiadores, suelo radiante o unidades de aire caliente. Esto es especialmente útil en climas más fríos, donde se requiere calor adicional en los edificios.
  • Piscinas: se puede utilizar ampliamente en ellas la energía solar para aumentar la temperatura del agua de manera eficiente y sostenible. Esto permite una temporada de piscina más prolongada y reduce los costes de calefacción.
  • Procesos industriales: este tipo de energía puede ser utilizada en aplicaciones industriales que requieren calor. Algunos ejemplos pueden ser la desalinización de agua, el secado de productos agrícolas, la producción de vapor, la refrigeración por absorción y otros procesos que necesitan calor a temperaturas moderadas.
  • Climatización solar: en este caso se aprovecha el calor solar para proporcionar aire acondicionado y refrigeración en edificios. Estos sistemas pueden reducir la carga eléctrica de los sistemas de climatización convencionales y contribuir a la eficiencia energética.
  • Otras aplicaciones industriales y comerciales: La energía solar térmica se puede utilizar para la generación de vapor en la industria alimentaria, la producción de agua caliente en hoteles, restaurantes y lavanderías, y la calefacción en invernaderos agrícolas.
  • Producción de energía eléctrica: aunque no es la aplicación más utilizada, la térmica también se puede usar para generar electricidad. De hecho, la energía termosolar es una forma de generación de este tipo que utiliza espejos o heliostatos para concentrar la radiación solar en un receptor central. A diferencia de la energía solar térmica convencional, que se utiliza principalmente para aplicaciones de baja temperatura, ésta se utiliza para generar electricidad a gran escala. El mayor centro de investigación de este tipo de energía es la Plataforma Solar de Almería.

Ventajas

  • Fuente de energía renovable: Utiliza la radiación solar, una fuente inagotable y abundante, lo que la convierte en una forma de energía renovable y sostenible.
  • Reducción de emisiones: Al utilizar el calor del sol para generar energía térmica, no produce emisiones directas de gases de efecto invernadero o contaminantes atmosféricos. Esto contribuye a la mitigación del cambio climático y a la mejora de la calidad del aire.
  • Ahorro de costos a largo plazo: Una vez instalado, el costo de operación y mantenimiento de los sistemas solares térmicos es relativamente bajo. Esto supone un ahorro económica a largo plazo, especialmente en aplicaciones como la calefacción de agua sanitaria y la calefacción de espacios.
  • Aplicaciones versátiles: La energía solar térmica se puede utilizar en una amplia variedad de usos. anteriormente.

Desventajas

  • Dependencia de la radiación solar: la generación de energía térmica depende de la disponibilidad de radiación solar. En días nublados, o durante la noche, la producción de calor se reduce. Esto hace que puedan ser necesarios sistemas de respaldo o de almacenamiento para asegurar un suministro continuo.
  • Necesidad de espacio: estos sistemas, especialmente las plantas termosolares, requieren áreas extensas de tierra para la instalación de colectores solares y otros componentes. Esto puede limitar su implementación en áreas urbanas densamente pobladas.
  • Inversión inicial: aunque los costos de la tecnología solar térmica han disminuido en los últimos años, todavía requiere una inversión inicial significativa para la instalación de los sistemas. En algunos casos, por tanto, pueden suponer un obstáculo.
  • Impacto ambiental de la fabricación: la elaboración de los componentes tecnológicos que utilizan este tipo de energía pueden tener efectos negativos en el medio ambiente, por los materiales y energía utilizados durante su fabricación. Sin embargo, este impacto es generalmente menor en comparación con las tecnologías convencionales de generación de energía.

Imagen 1. Paneles solares para calefacción. Fuente Freepik (evening_tao).

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