Cuando hablamos de energía solar, lo más común es que pensemos directamente en las placas solares fotovoltaicas, que son las que generan electricidad. Sin embargo, existe otro tipo de energía solar menos conocida pero igualmente importante: la energía solar térmica, una opción eficiente y limpia que se utiliza principalmente para calentar agua y generar calor.
La energía solar térmica juega un papel fundamental tanto en los sectores residenciales como industriales, permitiendo una mayor eficiencia energética y una disminución del uso de combustibles fósiles. En este artículo, te explicamos todo acerca de este tipo de energía: su funcionamiento, características, componentes y ventajas.
¿Qué es la energía solar térmica?
La energía solar térmica es una energía renovable que utiliza la radiación del sol para producir calor. A diferencia de la energía solar fotovoltaica, que convierte la luz solar en electricidad, la energía solar térmica calienta un fluido mediante la captación de la radiación solar. Este fluido puede calentar agua, generar calefacción o incluso refrigeración en ciertos sistemas.
Este tipo de energía es especialmente útil en zonas con alta radiación solar, donde puede aprovecharse para uso doméstico y en aplicaciones industriales. Por ejemplo, se estima que más del 20% del consumo energético en hoteles, hospitales y viviendas está relacionado con el uso de agua caliente, lo que demuestra su importancia.
Componentes de una instalación térmica
Para que la energía solar térmica funcione correctamente, es necesario disponer de una instalación diseñada para captar, almacenar y distribuir el calor. A continuación, destacamos los principales componentes de una instalación de energía solar térmica.
Captador
El captador o panel solar térmico es el encargado de absorber la radiación solar y transferir el calor al fluido que circula en su interior. Existen varios tipos de captadores según su eficiencia y tecnología:
- Captadores planos: Son los más comunes y se utilizan para aplicaciones de agua caliente y calefacción en viviendas.
- Captadores de tubos de vacío: Son más eficientes, especialmente en zonas frías, gracias a su aislamiento mejorado.
Circuito hidráulico
El circuito hidráulico está formado por tuberías que transportan el fluido caliente desde el captador hasta el acumulador, y de vuelta al panel una vez se ha enfriado. Funciona como un circuito cerrado, asegurando que no haya pérdidas de calor.
Intercambiador de calor
Este dispositivo permite ceder el calor del fluido caloportador al agua que se utiliza en la vivienda o instalación. Los intercambiadores pueden ser internos (serpentines) o externos, como los intercambiadores de placas.
Acumulador
Dado que la cantidad de energía solar varía a lo largo del día, se utiliza un acumulador para almacenar el agua caliente hasta que se necesite. Este depósito está diseñado para minimizar las pérdidas de calor y mantener el agua caliente durante varias horas.
Bombas de circulación
Para asegurar que el fluido circule correctamente por el sistema, se emplean bombas de circulación. Estas superan las resistencias del circuito y permiten el flujo constante del fluido caloportador.
Energía auxiliar
En días con poca radiación solar, las instalaciones solares térmicas suelen contar con un sistema de energía auxiliar, como una caldera, que puede generar calor en situaciones donde la radiación solar no es suficiente.
Elementos necesarios para la seguridad
Las instalaciones de energía solar térmica deben contar con una serie de elementos de seguridad para evitar problemas relacionados con el sobrecalentamiento o la presión del sistema.
Vasos de expansión
El volumen del fluido aumenta al calentarse, por lo que es necesario contar con un vaso de expansión que absorba este incremento y evite daños en las tuberías. Los vasos de expansión pueden ser abiertos o cerrados, siendo estos últimos los más comunes en instalaciones modernas.
Válvulas de seguridad
Las válvulas de seguridad se encargan de controlar la presión del sistema y liberan fluido si esta supera los límites de seguridad establecidos.
Glicol
El fluido utilizado en la mayoría de instalaciones de energía solar térmica es una mezcla de agua y glicol. Este aditivo permite que el fluido soporte temperaturas bajo cero sin congelarse, lo que es esencial en climas fríos.
Disipadores de calor
Si el fluido calienta en exceso, los disipadores de calor se encargan de liberar parte de la temperatura, evitando que la instalación alcance niveles peligrosos de calor.
Purgadores
Los purgadores permiten eliminar el aire que se acumula en el interior del sistema, garantizando un funcionamiento óptimo del circuito hidráulico.
Control automático
Los sistemas más avanzados de energía solar térmica cuentan con un control automático que monitoriza los diferentes elementos del sistema, como las temperaturas del captador, el acumulador o las bombas de circulación. Además, puede activar sistemas de energía auxiliar o de disipación según sea necesario.
Gracias a la energía solar térmica, podemos generar agua caliente y calefacción de forma más sostenible. Esta tecnología sigue avanzando, lo que nos permite reducir cada vez más nuestra dependencia de los combustibles fósiles y minimizar el impacto ambiental.