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Energia Solar Termica
Consiste
en la captación y aplicación de la radiación solar, generalmente en edificios
para usos térmicos.
Solamente utilizando una parte mínima de estos recursos, con la tecnología
disponible, España es capaz de cubrir el 60% de las necesidades de producción de
agua caliente en todos los hogares. El resto de las necesidades que no aportan
los colectores se obtiene de un sistema auxiliar, que habitualmente suele ser
gasoil, gas o electricidad. Con este porcentaje de cubrimiento los periodos
de amortización son reducidos.
Otras opciones son calefacción por suelo radiante, fan-coil o aerotermos,
calentamiento de agua de piscinas o aire acondicionado mediante máquinas de
absorción.
El Código Técnico de la Edificación (CTE) y la propuesta del Real
Decreto de Certificación Energética de los Edificios obligan a realizar
instalaciones térmicas en edificios de nueva construcción y en edificios
rehabilitados, obligaciones que con el tiempo se irán extendiendo a todo tipo de
viviendas. 6. .
La energía solar
térmica es una fuerte apuesta ; además de ser la
más económica y rentable de las energías
renovables, es la que más posibilidades de uso
presenta a la hora de ahorrar costes tanto en la
pyme como en la economía doméstica.
LA SITUACIÓN EN
ESPAÑA
Dentro de la actual
tendencia de avanzar en el uso de las energías
renovables, la energía solar térmica y su uso en la
generación de agua caliente en instalaciones tanto
unifamiliares como colectivas -tales como bloques de
viviendas, residencias de la tercera edad,
polideportivos, campings, hoteles, etc.-, es
una de las aplicaciones prácticas que
previsiblemente más podrán usarse dentro del marco
urbano para reducir la emisión de gases
contaminantes y disminuir la dependencia de los
combustibles fósiles.
CÓMO FUNCIONA
Una instalación de
energía solar térmica concentra el calor del Sol
acumulado en unos paneles denominados
colectores y la transmite, bien al agua
corriente que usamos en nuestras casas para
ducharnos, fregar, etc., bien al fluído usado para
calefactar mediante radiadores o suelo radiante. Es
por tanto, un ingenio que concentra y
transmite el calor solar desde un sitio a otro, sin
producir electricidad en ningún caso –al
contrario que las placas fotovoltaicas, que sí
generan corriente eléctrica.
El calor del fluído
que atraviesa el serpentín se transmite al agua
destinada al consumo que la rodea, aumentando su
temperatura. En caso de necesidad, por ejemplo días
nublados, se hace uso de un equipo generador
auxiliar, generalmente una caldera de gas o gasóleo,
para elevar la temperatura los grados que sea
necesario. Según la actual normativa, el agua debe
salir del acumulador a una temperatura de 60ºC, para
evitar peligro de legionella, aunque posteriormente
es mezclada con agua fría para rebajar la
temperatura hasta 45ºC., que es la temperatura
convencional de consumo.
Todo este proceso está
controlado por un dispositivo electrónico central
que es el que se encarga de automatizar y coordinar
la circulación del agua del circuito primario cuando
es necesaria mayor aportación térmica, controlar la
temperatura de los colectores, garantizar la
seguridad del sistema, e incluso en modelos más
avanzados, de enviar un correo electrónico avisando
de incidencias.
ELEMENTOS DE LA
INSTALACIÓN
Paneles,
módulos, colectores, placas solares
Todas estas palabras suelen usarse como sinónimos,
aunque a las placas que se usan en térmica se les
llama por convención 'colector solar'. Están
situadas comúnmente en el tejado y sirven para
absorber el calor producido por los rayos solares.
Acumulador de
agua
Depósito donde se acumula el agua que posteriormente
se destina al consumo doméstico, bien para grifos y
ducha, bien para el sistema de calefacción. El
acumulador suele ser también calentador, ya que el
sistema que acumula el agua se encuentra en su
interior.
Los acumuladores de
agua caliente son un elemento clave en la
instalación, ya que permiten almacenar el agua
calentada durante el día para ser consumida cuando
convenga. Gracias a ellos se puede disponer de agua
caliente durante las 24h del día, y por eso tienen
que estar muy bien aislados.
Un acumulador está
formado por un depósito con un serpentín en el
interior, por el que circula el fluido caliente que
procede de los captadores solares y que cede el
calor al agua que lo rodea, y perfectamente aislado
con espuma dura y poliestireno.
Otra conformación
de los acumuladores es el doble envolvente, un
depósito dentro de otro. En el interior se aloja el
agua a calentar y por el exterior circula el fluido
caliente procedente de los captadores solares. De
esta forma se obtiene una mayor superficie de
contacto.
Los acumuladores
permiten integrar perfectamente la energía solar
térmica a un sistema de calefacción a gas o gas-oil,
siendo el elemento en el que confluyen los aportes
energéticos de los captadores y la caldera.
Para ello se
utilizan acumuladores con doble serpentín, el
inferior para el líquido procedente de los
captadores solares (a menor temperatura) y el
superior para agua procedente de la caldera (a mayor
temperatura); o acumuladores de doble envolvente
estratificados, donde el depósito exterior está
dividido por zonas a distinta temperatura, la
inferior para solar térmica y la superior para la
caldera.
Caldera
Todo sistema de energía solar térmica necesita de un
equipo auxiliar que suministre la potencia necesaria
cuando el Sol no alcanza a cubrir la demanda. Suelen
usarse calderas de gas o gasóleo de alto
rendimiento.
Calentador
Sistema que calienta el agua que se consume
posteriormente. Normalmente se encuentra dentro del
tanque o acumulador que contiene el agua.
Colectores
solares de baja temperatura
Alcanzan hasta 70ºC de temperatura; se usan en
producción de agua caliente o calefacción.
Fracción
solar
Porcentaje de consumo energético cubierto por la
energía solar.
Intercambiador
Es el dispositivo por el cual se transmite el calor
generado en los colectores hacia el agua que
posteriormente vamos a usar. En sistemas solares
térmicos, suele ser un tubo con forma de serpentín,
-situado dentro del tanque acumulador o calentador-,
a través del cual discurre el agua caliente
proveniente de los colectores. El agua a consumir
entra en contacto con ese serpentín y recibe el
calor.
Sistema de
bombeo
Circuito hidraulico que consta de bomba hidraulica,
diferentes tipos de válvulas y tuberías.
Generalmente existen dos circuitos diferentes: el
primario, que es aquel por el que circula el fluido
que se calienta dentro de los colectores, y el
secundario, que es el formado por el agua de
consumo.
Sistema de
control
Sistema que controla la temperatura y el correcto
funcionamiento de la instalación. Puede llegar a
alcanzar un alto grado de sofiscicación, llegando
incluso a enviar correos electrónicos a la dirección
pertinente en caso de avería.
Placas solares en Leon
Placas solares en Ponferrada
Placas solares en Astorga
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Esquema Solar térmica |
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Esquema degeneración de
agua caliente mediante sistema solar térmico.
El agua puede ser usada tanto en un edificio unifamiliar
como en un bloque de edificios
Los colectores absorben este
calor y lo concentran gracias al efecto invernadero creado en el
interior de la placa, al aislamiento del medio exterior, y a la
capacidad de absorción de los cuerpos, -fomentado por el
tratamiento químico al que se somete ciertas partes de la placa.
En el interior de los colectores existe un circuito cerrado
–circuito primario- por el cual discurre un fluído con
anticongelante. Este líquido alcanza temperaturas superiores a
100º C en las placas con recubrimiento selectivo, que son el
tipo que usamos, y se hace circular, siempre en circuito
cerrado, hasta el interior de una cisterna llamada acumulador,
donde el tubo adquiere forma de serpentín y entra en contacto
directo con el agua que nosotros usaremos posteriormente en
nuestra casa –circuito secundario-.
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