La energía solar térmica aprovecha el calor liberado por el sol y lo utiliza en diversos sectores de la vida humana, como el residencial, el comercial y el industrial. Pero eso no es todo. La energía solar térmica funciona según un principio que ofrece diversos beneficios. Entonces, ¿cómo funciona la energía solar térmica? Lea el artículo para conocer sus aplicaciones y otros datos relacionados.
¿Cuál es el principio de la energía solar térmica?
Si bien los fundamentos de la tecnología solar térmica son relativamente sencillos, diseñar un sistema que absorba eficazmente la energía solar y la convierta en agua caliente requiere tecnología de vanguardia. La primera etapa de este proceso, que transforma la energía solar en un recurso útil, es la instalación de paneles solares.
Los sistemas domésticos de agua caliente solar térmica funcionan captando la radiación solar mediante colectores en el tejado. El fluido, que se bombea por un circuito sellado, a través de los colectores y hasta un serpentín dentro de un acumulador de agua caliente de diseño específico, se calienta gracias a esta energía. Posteriormente, el agua caliente se conserva en el depósito hasta que se necesite. Tras comprender el principio de la energía solar térmica, estará listo para aprender cómo funciona.
¿Cómo funciona la energía solar térmica?
¿Cómo funciona la energía solar térmica? El principio básico de la calefacción solar térmica es utilizar la energía del sol para generar calor, que luego se transfiere al sistema de calefacción de su hogar o negocio en forma de agua caliente y calefacción.
En combinación con una caldera, un colector o un calentador de inmersión, los paneles solares instalados en el tejado constituyen la principal fuente de producción de calor . Un fluido de transferencia, generalmente una mezcla de agua y glicol (anticongelante), que evita que el agua se congele, se calienta mediante el colector solar utilizando los rayos del sol. Se utilizan bombas para transferir el agua caliente desde los colectores a un intercambiador de calor ubicado dentro del depósito de agua de la vivienda. El agua del depósito se calienta entonces con el calor del intercambiador. El agua regresa a los colectores para recalentarse una vez que el líquido disipa su calor. Cuando hay suficiente calor disponible, un controlador se encarga de que el fluido fluya hacia el colector.
¿Qué son los componentes solares térmicos?
Los siguientes son componentes solares térmicos:
1. Coleccionista
El componente principal de un sistema solar térmico, el colector, suele instalarse en el tejado del edificio. El colector cuenta con tubos de vidrio reforzado con un revestimiento especial para captar la radiación solar, que posteriormente se convierte en calor.
2. Contenedor aislado
Para evitar la pérdida de calor, las tuberías estarán encerradas en un contenedor aislado. Un anticongelante ecológico formará parte del fluido de transferencia de calor que circula por las tuberías, el colector y el tanque de agua caliente.
3. Contenedores de agua caliente
Existen dos tipos diferentes de depósitos de agua caliente . El primero se utiliza para calentar agua potable y suele constar de un intercambiador de calor y un cilindro de acero lleno de agua. El segundo es un depósito combinado que proporciona agua caliente tanto para el sistema de calefacción como para el agua potable. Para mantener el agua separada para los distintos usos, el depósito de doble sistema cuenta con dos depósitos más pequeños en su interior.
4. Intercambiador de calor
Además, habría dos intercambiadores de calor conectados al horno y a los colectores. La caldera estaría conectada al intercambiador superior y el sistema de calentamiento de agua solar al intercambiador inferior.
5. Controlador solar térmico
Un controlador solar térmico, que puede automatizarse, puede gestionar todo el sistema. El controlador activará instantáneamente la bomba y enviará el fluido de transferencia calentado en el colector al tanque de agua caliente cuando la temperatura en el colector alcance un cierto valor por encima de la temperatura en el tanque de almacenamiento. Se pueden almacenar hasta 30 galones en un tanque de almacenamiento estándar para cada usuario. Ahora bien, veamos: ¿la energía solar térmica funciona con corriente alterna (CA) o continua (CC)?
Lea también: Energía solar vs. energía geotérmica: ¿Cuál es la adecuada para usted?
¿La energía solar térmica es CA o CC?
Sí: Suele preguntarse: ¿La energía solar térmica es CA o CC? Para su tranquilidad, Corriente continua Se genera mediante paneles solares cuando la luz del sol los ilumina, estimulando el movimiento de electrones que genera corriente. La corriente es directa porque todos estos electrones se mueven de la misma manera.
¿Qué tan efectiva es la energía solar térmica?
Si aún tienes dudas sobre cómo funciona la energía solar térmica, lee lo siguiente, donde se explica su eficacia. Los paneles solares térmicos son eficaces de muchas maneras:
- La energía solar fotovoltaica es menos eficiente en términos de espacio que la solar térmica.
- Pueden ser hasta un 70% más eficaces que la energía solar fotovoltaica a la hora de captar el calor del sol.
- La técnica actual es más sencilla que la de la energía solar fotovoltaica.
- Son los métodos ideales para calentar el agua.
- También son muy valiosos para las empresas.
Lea también: ¿Qué es la energía solar de concentración (CSP)?
¿Cuáles son los beneficios de la energía solar térmica?
Después de aprender lo efectiva que es la energía solar térmica, veamos también los beneficios de la energía solar térmica:
- Energía ilimitada con bajos gastos operativos
- No hay liberaciones de CO2 mientras opera
- Ahorro de costes al calentar agua con hasta un 60% menos de electricidad
- Disminución del uso de energía fósil
- Muchos dispositivos actuales pueden incorporar sistemas solares térmicos.
- Los dispositivos modernos funcionan eficazmente durante todo el año.
- Debido a que una parte del presupuesto energético se produce mediante energía solar, existe un riesgo reducido de cambios de precios en los mercados de productos energéticos.
Ver también: 5 ventajas de los paneles solares en tejados
¿Cuáles son las aplicaciones de la energía solar térmica?
Como ya ha aprendido sobre el funcionamiento de la energía solar térmica, profundicemos en sus aplicaciones. Esta energía genera calor aprovechando la energía del sol. Esta tecnología es aplicable tanto a la industria como a áreas residenciales y comerciales. A continuación, se presenta una lista de aplicaciones de la energía solar térmica:
1. Generación de electricidad
Un tipo de central térmica utilizada para producir energía es una instalación de energía solar concentrada . Los colectores solares térmicos son utilizados por los sistemas de energía solar concentrada para adquirir calor.
2. Calefacción de piscinas
Calentar una piscina puede consumir mucha electricidad . En algunos países, también está prohibido calentar recursos no renovables. La eficiencia energética de su piscina se puede mejorar con calentadores de alta eficiencia.
3. Calefacción solar por suelo radiante
Un tipo de calefacción solar es la calefacción por suelo radiante solar. Consiste en una resistencia eléctrica adherida a una malla colocada debajo de baldosas u otro tipo de pavimento. Los sistemas solares térmicos pueden calentar agua para alimentar la calefacción por suelo radiante.
4. Producción de agua caliente sanitaria
El agua utilizada en el hogar se conoce como agua caliente sanitaria (ACS) . Para este sistema, no necesitamos que el agua esté muy caliente. Por lo tanto, podemos utilizar intercambiadores de calor y colectores de placas planas que se calientan rápidamente en el techo. Los cilindros de vidrio, debido a su forma, soportan mejor la presión atmosférica.
5. La energía solar térmica se utiliza para refrigeración, refrigeración y aire acondicionado.
La tecnología de refrigeración por absorción de estos sistemas funciona captando el calor de combinaciones específicas de sustancias. Su funcionamiento se basa en las interacciones físico-químicas entre un absorbente y un refrigerante. La energía térmica, que en el caso de la energía solar se manifiesta como agua caliente, la activa.
6. La energía solar en la agricultura
La energía solar es una fuente de energía vital para la producción y el procesamiento agrícola, especialmente para el secado, la calefacción y la refrigeración.
7. Calor solar para procesos industriales
Las grandes necesidades de calor en las operaciones industriales pueden cubrirse con sistemas solares térmicos (STS) . Técnicamente, en los países desarrollados, la energía solar térmica puede satisfacer aproximadamente la mitad de esta demanda energética mediante el suministro de agua caliente y vapor.
8. Desalinización térmica eficiente con energía solar
Actualmente existen numerosos sistemas solares de desalinización en funcionamiento. Con esta opción, puede reducir los gastos operativos y las emisiones de gases de efecto invernadero.
Con esto, has llegado al final de este blog. Tras leerlo, habrás aprendido todo lo importante sobre la energía solar térmica. Ahora ya sabes qué es la energía solar térmica y cómo funciona.
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