La energía solar térmica es una fuente de energía renovable y limpia que se obtiene al aprovechar la luz del sol y transformarla en calor. Esta energía puede ser utilizada para calentar el agua doméstica, calentar un edificio para un uso industrial o comercial, y para la producción eléctrica. Los sistemas de energía solar térmica son populares en muchos países, principalmente en aquellos donde hay mucho sol durante la mayor parte del año. A continuación se presentan los usos más comunes de la energía solar térmica.
Calentamiento de agua
Los sistemas de energía solar térmica se utilizan a menudo para calentar el agua doméstica. Estos sistemas se conocen como calentadores solares, y están compuestos por paneles solares que absorben la luz del sol y la convierten en calor. Esta energía térmica se transfiere a un tanque de almacenamiento de agua, lo que permite que el agua se caliente para su uso doméstico. Estos sistemas son una forma segura, eficiente y ecológica de calentar el agua.
Calentamiento de edificios
Los sistemas de energía solar térmica también se pueden utilizar para calentar edificios de uso industrial o comercial. Estos sistemas utilizan paneles solares para recolectar la energía solar y transferirla a un sistema de calefacción de agua. Esto permite que agua caliente circule a través de los conductos del edificio, lo que asegura un entorno cálido en el interior. Esta es una forma eficiente y ecológica de calentar un edificio.
Producción de energía eléctrica
La energía solar térmica también se puede utilizar para producir electricidad. Estos sistemas se conocen como sistemas de energía solar térmica (CSP), y funcionan al calentar el aceite a altas temperaturas. Esto permite que el aceite se expanda y alimente una turbina eléctrica, que genera electricidad. Estos sistemas son eficientes, limpios y fiables, y pueden proporcionar un suministro estable de electricidad durante todo el año.
Ventajas de la energía solar térmica
- Ahorro de energía: la energía solar térmica es una fuente de energía renovable y limpia que no necesita combustibles fósiles para funcionar.
- Reducción de costos: los sistemas de energía solar térmica pueden reducir significativamente los costos de energía al eliminar la necesidad de combustibles fósiles.
- Ahorro de espacio: los sistemas de energía solar térmica no requieren grandes áreas de terreno para su instalación y funcionamiento.
- Seguros y confiables: los sistemas de energía solar térmica son seguros y confiables, y pueden proporcionar un suministro estable de energía durante todo el año.
Calentamiento de agua para uso doméstico
El calentamiento de agua para uso doméstico es una de las aplicaciones más populares de la energía solar térmica. Esta forma de energía solar se utiliza para calentar el agua para uso en el hogar. Los sistemas solares térmicos para uso doméstico generalmente se componen de un panel solar, un colector o panel térmico, un inversor, un sistema de almacenamiento, y una bomba de calor.
Los paneles solares se instalan en la parte superior del techo de la casa, y se orientan de tal manera que reciban la máxima cantidad de luz solar. Estos paneles absorben la radiación solar y la convierten en energía térmica. Esta energía térmica se transfiere a través de un colector o panel térmico, que es una placa metálica cubierta con una lámina de plástico. Esta lámina absorbe la luz solar y la convierte en calor. Esta energía térmica se transfiere a un sistema de almacenamiento, donde se almacena para su uso posterior.
Un inversor, una bomba de calor, y un sistema de control automatizado se utilizan para controlar el sistema. El inversor convierte la energía térmica almacenada en energía eléctrica. La bomba de calor transfiere el calor almacenado al sistema de almacenamiento. El sistema de control automatizado controla y regula el flujo de energía entre los paneles solares, el colector térmico, el almacenamiento, y el inversor.
Los sistemas solares térmicos para uso doméstico pueden ser de dos tipos: sistemas de agua caliente directos (DWH) y sistemas de agua caliente indirectos (IWH). En los sistemas DWH, el agua caliente se calienta directamente en los paneles solares y luego se almacena en un tanque de almacenamiento. En los sistemas IWH, la energía térmica se transfiere a un líquido congelado, como una salmuera, y luego se almacena en un tanque de almacenamiento. El líquido congelado luego se calienta en un intercambiador de calor, que transfiere el calor al agua para su uso posterior.
Calentamiento de edificios
La energía solar térmica también se puede utilizar para calentar edificios. Estos sistemas se componen de paneles solares, un colector térmico, una bomba de calor, un inversor, un sistema de almacenamiento, y un sistema de control automatizado.
Los paneles solares se instalan en la parte superior del techo del edificio, y reciben la máxima cantidad de luz solar. Estos paneles absorben la radiación solar y la convierten en energía térmica. Esta energía térmica se transfiere a un colector térmico, que es una placa metálica cubierta con una lámina de plástico. Esta lámina absorbe la luz solar y la convierte en calor. Esta energía térmica se transfiere a un sistema de almacenamiento, donde se almacena para su uso posterior.
Un inversor, una bomba de calor, y un sistema de control automatizado se utilizan para controlar el sistema. El inversor convierte la energía térmica almacenada en energía eléctrica. La bomba de calor transfiere el calor almacenado a los conductos de aire del edificio. El sistema de control automatizado controla y regula el flujo de energía entre los paneles solares, el colector térmico, el almacenamiento, y el inversor.
Los sistemas de calentamiento de edificios con energía solar térmica pueden ser de dos tipos: sistemas de calentamiento directos (DHC) y sistemas de calentamiento indirectos (IHC). En los sistemas DHC, el aire caliente se calienta directamente en los paneles solares y luego se almacena en un sistema de almacenamiento. En los sistemas IHC, la energía térmica se transfiere a un líquido congelado, como una salmuera, y luego se almacena en un sistema de almacenamiento. El líquido congelado luego se calienta en un intercambiador de calor, que transfiere el calor al aire para su uso posterior.
Los sistemas solares térmicos para calentamiento de edificios ofrecen muchas ventajas, como una reducción significativa en el uso de combustibles fósiles, una mayor eficiencia energética, un menor impacto ambiental, y una reducción en los costos de energía. Estos sistemas también ofrecen el beneficio adicional de una disminución en los niveles de ruido en el edificio.