Quan parlem d'energia solar, el primer que pensem és en les plaques solars. Aquesta és l'energia solar fotovoltaica, potser, la més famosa de totes les energies renovables, juntament amb l'eòlica. No obstant això, hi ha un altre tipus: l'energia solar tèrmica.
Si vols conèixer tot sobre aquest tipus d'energia solar, des de quina és fins a quin usos té, passant per les seves característiques, segueix llegint 🙂
Què és l'energia solar tèrmica?
Com el seu nom indica, és un tipus d'energia renovable i neta que consisteix a aprofitar l'energia de el sol per generar electricitat. A diferència de les plaques solars emprades en l'energia fotovoltaica per generar electricitat a partir dels fotons de llum que es troben a la radiació solar, aquesta energia aprofita aquesta radiació per escalfar un fluid.
Quan els raigs de sol incideixen sobre el fluid, l'escalfa i es pot utilitzar aquest fluid calent per a diversos usos. Per fer-se millor una idea, el 20% de l'consum energètic d'un hospital, un hotel o un habitatge correspon a l'ús d'aigua calenta. Amb l'energia solar tèrmica podrem escalfar l'aigua amb l'energia de el sol i aprofitar-la perquè, d'aquest sector energètic, no haguem de fer servir energia fòssil o d'un altre tipus.
Segurament estareu pensant que l'aigua de rius, llacs i embassaments estan exposats a la radiació solar i, però, no s'escalfen. I és que per aprofitar aquesta radiació solar és necessària una instal·lació especial que ajudi a escalfar els fluids per, posteriorment, utilitzar-los.
L'energia solar tèrmica contribueix d'una manera notable a reduir els costos, amb el consegüent estalvi en energia i reducció de les emissions de CO2 que provoquen l'escalfament global i desencadenen el canvi climàtic.
Components d'una instal·lació tèrmica
Una vegada que coneixem què és l'energia solar tèrmica, hem de tenir els elements necessaris per a construir una instal·lació solar que ens permeti un aprofitament d'aquest recurs energètic.
captador
El primer que ha de tenir una instal·lació d'aquest tipus és un captador o panell solar. Aquest panell solar no funciona igual que el conegut fotovoltaic. No té una cèl·lula fotovoltaica que recull els fotons de llum per transformar-los en energia, sinó que ens permeten captar la radiació solar per començar a escalfar el fluid que circula dins d'ells. Hi ha diferents tipus de captadors i amb diferències en els seus rendiments.
circuit hidràulic
El segon és el circuit hidràulic. Es tracta de les canonades que componen el circuit on transportarem el fluid caloportador que s'encarregarà de l'acció que anem a realitzar. El circuit sol ser tancat a la majoria de les instal·lacions. Per això, es parla de circuits d'anada, Des del panell, i circuits de retorn, Fins al panell. És com si aquest circuit fos una mena de caldera d'aigua que contribueix a la calefacció d'un lloc.
Intercanviador de calor
Són els encarregats de transportar la calor pel circuit. L'intercanviador de calor cedeix l'energia captada pel sol a l'aigua. Solen ser externs a l'dipòsit (anomenats intercanviadors de plaques) o interiors (serpentí).
acumulador
Ja que la demanda d'energia solar no és sempre la mateixa, a l'igual que a la fotovoltaica, es requereix d' algun sistema d'emmagatzematge d'energia. En aquest cas, l'energia solar tèrmica s'emmagatzema en els acumuladors. Aquest acumulador aconsegueix emmagatzemar l'aigua calenta per a tenir-la disponible quan la necessitem. Són dipòsits que tenen la capacitat i l'aïllament necessari per evitar les pèrdues d'energia i mantenir l'aigua calenta en tot moment.
Bombes de circulació
Per portar el fluid d'un lloc a un altre es necessita de bombes que serveixin per superar les pèrdues de càrrega dels circuits i les forces de fregament i gravetat.
energia auxiliar
Quan hi ha menys radiació solar, la producció d'aquesta energia decreix. Però no per això ho fa la demanda també. Davant aquest tipus de situacions en què la demanda supera l'oferta, necessitarem un sistema de suport que calenta l'aigua i que sigui totalment independent de sistema solar. A això se l'anomena generador auxiliar.
Es tracta d'una caldera que comença a funcionar en condicions en què l'energia solar tèrmica és més desfavorable i escalfa l'aigua emmagatzemada.
Elements necessaris per a la seguretat
És important tenir un sistema de seguretat per garantir que la instal·lació treballi en les òptimes condicions i no es deteriori amb el temps. Els elements que componen un sistema de seguretat són:
Gots d'expansió
Com sabem, d'acord l'aigua augmenta la seva temperatura, també ho fa el seu volum. Per això, cal un element que sigui capaç d'absorbir aquest augment de volum a l'expandir-se el fluid caloportador. Per això s'utilitzen els vasos d'expansió. Hi ha diversos tipus de gots: oberts i tancats. Els més utilitzats són els tancats.
Vàlvules de seguretat
Les vàlvules s'empren per al control de la pressió. Quan s'arriba al valor de la pressió ajustada en el procés de calibratge, la vàlvula descàrrega líquid per impedir que la pressió abast límits que puguin arribar a ser perillosos.
glicol
El glicol és un fluid ideal per transportar la calor de la instal·lació solar tèrmica. El més aconsellable és que sigui un fluid anticongelant, ja que en zones on la temperatura és molt baixa, una congelació de l'aigua dels circuits, podria arribar a destrossar tota la instal·lació. El fluid, a més, ha de ser atòxic, no bullir, no corroir, tenir una alta capacitat calorífica, no s'ha de gastar i ser econòmic. D'una altra forma, l'energia no seria rendible.
L'ideal en una instal·lació d'aquest tipus és tenir un percentatge de 60% d'aigua i 40% de glicol.
Dissipadors de calor
Ja que en moltes ocasions l'aigua s'escalfa en excés, és important comptar amb dissipadors que evitin aquest escalfament perillós. Hi dissipadors estàtics, ventiladors, etc.
purgadors
Els purgadors són capaços d'extreure l'aire que s'acumula a l'interior dels circuits i que pot provocar greus problemes en el funcionament de la instal·lació. Gràcies a aquests purgadors es pot extreure aquest aire.
control automàtic
És l'element que fa que tot funcioni correctament, ja que suposa un control automàtic que mesura les temperatures en els panells, dipòsits, programació, activació de dissipador elèctric (en cas d'existir aquest sistema), programador, control de bombes, etc.
Amb aquesta informació podreu conèixer més sobre l'energia solar tèrmica i les seves aplicacions.