Energia Solar Termica

En los años 70 y principios de los 80, al dispararse los costes de la energía por culpa de las crisis del petróleo, la mayoría de los países occidentales lanzan programas de I+D en energías renovables. España apuesta, entre otras, por la energía solar térmica, que en su versión más simple consiste en concentrar la luz del Sol para producir vapor que mueva turbinas y así generar electricidad.

Al bajar el precio del petróleo, baja el interés por las energías renovables. Algunos gobiernos abandonan. Otros siguen impulsándolas y así energías como la eólica despegan y se consolidan como alternativas interesantes. La cogeneración (generación de electricidad por los usuarios para aprovechar el calor residual) se extiende rápidamente allí donde las leyes lo permiten, en España por ejemplo. La investigación española en energía solar térmica se mantiene y a principios de los 90 se comienza a hablar de construir la primera planta eléctrica solar del país de 21 MW, en Huelva. El proyecto es liderado por Sevillana, empresa andaluza que ha apostado por las energías renovables como opción de futuro. La PSA y otros centros de investigación son los protagonistas científico-técnicos de esta aventura, que es bautizada "Colón Solar". Lo más novedoso del proyecto es que va a ser rentable gracias a la legislación aprobada por el Gobierno socialista, que favorece mucho a las energías renovables y a la cogeneración.

VENTAJAS

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Los sistemas solares pueden suponer ahorros en el coste de preparación del agua caliente de aproximadamente entre un 70 y un 80% respecto a los sistemas convencionales.
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Los equipos para aprovechamiento térmico de la energía solar constituyen un desarrollo tecnológico fiable y rentable para la producción de agua caliente sanitaria en las viviendas. La inversión en paneles solares, además, pueden amortizarse con el ahorro que se obtiene.
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Las placas solares pueden ser un complemento interesante de apoyo a la calefacción, sobre todo en sistemas que utilicen agua a temperatura inferior a 60ºC, tal y como sucede con los sistemas por suelo radiante o en los de "fan-coil".
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En la mayoría de los casos, tanto en viviendas unifamiliares, como en edificios, las instalaciones de energía solar térmica proporcionan entre un 50 y un 70% del agua caliente demandada, por lo que siempre necesitan un apoyo de sistemas convencionales de producción de agua caliente (caldera de gas, caldera de gasóleo, etc.).

INCONVENIENTES

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Su discontinuidad en el tiempo
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Sólo aprovechan la radiación directa, por lo que necesitan que no haya nubes.

Para solventar estos problemas se disponen de 2 sistemas de almacenamiento térmico:

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Sistemas de almacenamiento en medio único: son aquellos en los que el medio utilizado para almacenar energía térmica es el mismo fluido que circula por los colectores solares. Los más comunes utilizan aceite sintético como fluido de trabajo y como medio de almacenamiento. Este sistema presenta una eficiencia superior al 90%.
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Sistemas de almacenamiento en medio dual: son aquellos en los que el almacenamiento de calor se efectúa en un medio diferente al fluido de trabajo que se calienta en los colectores solares. Los medios de almacenamiento más comunes son las placas de hierro, materiales cerámicos o el hormigón. La eficiencia de estos sistemas ronda el 70%.

El edificio más grande de energía solar del mundo se ha dado a conocer en Dezhou, provincia de Shandong (China), se trata de una estructura de 75.000 m2 para utilizarse como centro de exposiciones, de investigación científica, salas para reuniones y formación, y un hotel. Todas funcionan con energía solar.

Lo que más llama la atención del edificio es la estructura añadida sobre la que se han colocado todas y cada una de las placas solares. Además del empleo masivo de paneles solares, otras iniciativas se han añadido al proyecto, como son que la estructura externa utiliza sólo el 1% del acero que se necesitó para construir el "Nido del Pájaro", y que las avanzadas cubiertas y aislamiento empleado en los cerramientos supondrá un ahorro energético un 30% más alto que la media nacional.

Como podemos ver en el mapa, las zonas de mas uso de energia solar termica es en los tropicos del planeta. Se utiliza mucho en lugares como Venezuela, Colombia, Perù, Mexico y EE.UU. Tambien en Europa como España, Alemania, Italia y Grecia. Australia es uno de los paises que mas aprovecha la energia solar termica, y la mayor planta de energia solar se encuentra en China.

La energia solar termica es aprovechada para calefaccion y agua caliente sanitaria (ACS)

http://solartermica.lacoctelera.net/post/2010/08/12/energia-solar-termica-cantabria

http://www.youtube.com/watch?v=OZG0P2_TceY

Consiste en el aprovechamiento térmico de la energía solar para transferirla y almacenarla en un medio portador de calor, generalmente agua.

Captadores de placa plana: son colectores solares que constan de una placa de vidrio transparente colocada por encima de una placa absorbedora con un conjunto de tuberías por las que circula el líquido que se va a calentar. El efecto que se produce en ellos es el mismo que se produce en un invernadero.

El líquido es llevado a un intercambiador de calor donde esta energía es transferida a otro circuito donde es acumulada hasta poder ser usada como agua caliente sanitaria (ACS), calefacción, o piscinas..

Existen también los colectores de tubos de vacío, consistentes en unos tubos de cristal que recubren el absorvedor metálico que contiene el fluido de trabajo dejando entre ambos una cámara de vacío que es lo que hace de aislante. Tienen un rendimiento muy elevado, incluso en climas con poco sol o bajas temperaturas exteriores, aunque su costo también es elevado.

Además de los elementos básicos, como los captadores y el acumulador, es necesario instalar los circulitos hidráulicos y sus componentes.

Las principales aplicaciones de la energía solar térmica son:

- Producción de Agua Caliente Sanitaria (ACS). Proporciona porcentajes de cobertura hasta del 80%. En cantabria lo más habitual son porcentajes de cobertura del 60-65%

- Calefacción de baja temperatura Para que la calefacción sea apoyada por energía solar, debe ser de baja temperatura como la calefacción con suelo radiante.

- Calentamiento de agua de piscinas. Tanto cubiertas como descubiertas.

- Aire acondicionado mediante máquinas de absorción. Todavía en desarrollo, aunque ya tenemos proveedores de este tipo de equipamientos.

-Otra forma de utilizar la energía solar térmica es por medio de los paneles termodinámicos que mezclan la bomba de calor con los paneles solares, obteniendo toda la energía necesaria sin necesidad de calderas..

La energía solar térmica o energía termosolar consiste en el aprovechamiento de la energía del Sol para producir calor que puede aprovecharse para cocinar alimentos o para la producción de agua caliente destinada al consumo de agua doméstico, ya sea agua caliente sanitaria, calefacción, o para producción de energía mecánica y, a partir de ella, de energía eléctrica. Adicionalmente puede emplearse para alimentar una máquina de refrigeración por absorción, que emplea calor en lugar de electricidad para producir frío con el que se puede acondicionar el aire de los locales.

La electricidad se genera gracias al movimiento de un generador, que convierte energía mecánica en electricidad, esto se logra haciendo girar rápidamente un electroimán dentro de una bobina. Mientras mayor sea el electroimán y la bobina mayor será la electricidad generada.

Para hacer girar el generador se utilizan turbinas, que son aspas que giran movidas ya sea por alguna forma de energía primaria, como una caída de agua (hidroeléctrica) o el viento (eólica), o por energía secundaria, como un chorro de vapor producido por agua calentada por carbón, gas, diesel o un reactor nuclear (termoeléctrica).

Como la electricidad en gran escala no puede almacenarse, no existen baterías capaces de abastecer de electricidad a una ciudad, debe ser generada al momento de consumirse. Por ello las centrales preferidas por la industria son las termoeléctricas, ya que la electricidad está cuando se necesita.

Empresas españolas y estadounidenses han desarrollado la tecnología de generar vapor con energía solar. Esto se puede lograr por dos maneras:

- Torres de concentración.
- Canal de concentración

TORRE DE CONCENTRACIÓN SOLAR

Torre solar de espejos. En este sistema, la luz del Sol es concentrada por espejos a una torre donde se genera vapor o se calienta un líquido que posteriormente se usará para generar vapor y mover las turbinas del generador.

España líder mundial en energía termosolar

España líder mundial en energía termosolar. El desafío de este siglo es generar energías renovables, que no contaminan y respetan el equilibrio del planeta. Y España se lo ha tomado en serio: no se ha conformado con sólo ocupar un lugar destacado, sino que ahora se ha convertido en el país que más energía termosolar produce en todo el mundo.

El gran logro español se debe a la puesta en funcionamiento de la central La Florida, de Renovables Samca, que está ubicada en Alvarado, Badajoz. Posee 50 megavatios y su área de captación, de 550.000 metros, es la mayor del planeta.Pretermosolar, asociación de empresas del sector, hace unos días divulgó los números de la generación de energía termosolar en España: la potencia registrada el pasado fin de semana fue de 432 megavatios, contra los 422 producidos por los Estados Unidos durante el mismo período.

Pero el desarrollo del parque de energía termosolar español no se detiene, porque además de las 11 centrales que están funcionando a pleno -entre ellas Andasol I, la mayor de Europa- falta muy poco para terminar la construcción de otras 20. La previsión es que en menos de un año la generación total sea de nada menos que 600 megavatios, y para el 2013 todo un valor histórico: 2.500 megavatios de energía.