Energía solar térmica: Qué es, cómo funciona, ventajas y desventajas

A continuación vamos a ver qué es la energía solar térmica o energía termosolar, cómo funciona, sus ventajas y desventajas, así como sus usos y aplicaciones.

¿Qué es la energía solar térmica?

La energía solar térmica, también conocida como energía termosolar, es el proceso a través del cual se aprovecha la energía proveniente del sol, que a su vez se convierte en calor y que puede usarse para diversas actividades que necesiten calor desde el uso domestico hasta el uso industrial.

La energía termosolar también puede ser explotada y transformada en energía mecánica y, a partir de ella, producir energía eléctrica, a diferencia de la energía solar fotovoltaica, que produce la convierte la energía solar en electricidad directamente.

El proceso se desarrolla a través de colectores (planchas) de ondas de calor, situados en lugares específicos en dirección al sol.

Cómo funciona la energía solar térmica en una vivienda

Seguro que te has preguntado cómo funciona la energía solar térmica y aunque a priori puede parecer algo complejo, la realidad es que es algo bastante fácil de entender.

Todo empieza en los colectores solares, que son grandes placas con un revestimiento negro que absorbe fácilmente la energía del sol, donde se captan los rayos del sol, absorbiendo todo el calor.

El calor absorbido por los colectores se transfiere a un fluido que se encuentra en el interior de una tubería contenida dentro de los colectores. El fluido suele ser una mezcla de agua y anticongelante, para evitar que el agua se congele en invierno.

Este fluido calentado por el sol viaja gracias a una bomba de circulación hasta un intercambiador de calor que se encuentra dentro de un depósito de agua, calentando al agua del interior del depósito para su consumo en el hogar, como agua caliente o calefacción. Si el agua no está lo suficientemente caliente por el calor solar, es posible utilizar un sistema alternativo de apoyo para alcanzar el calor que se necesita.

Una vez se enfría el fluido contenido dentro del intercambiador, vuelve a los colectores para recalentarse de nuevo con la energía del sol. Un controlador se encargará de que el líquido circule hacia el colector cuando haya suficiente calor disponible.

Componentes necesarios para aprovechar energía solar térmica

Para comprender mejor, es necesario conocer cada una de las partes del proceso:

Captadores solares o colectores: placas que captan la energía solar y hacen fluir el agua.

Acumuladores: la necesidad de tener energía no siempre es oportuna por las variaciones del tiempo, por lo que es necesario tener un acumulador que almacene la energía térmica.

Intercambiadores de calor: es esencial no mezclar ambos fluidos directamente (calor y agua), por lo que se utilizan estos dispositivos para el intercambio de calor pero sin mezclarse.

Bombas de circulación: le dan al fluido la energía necesaria para su desplazamiento por el circuito.

Aislamiento: esencial para evitar pérdidas caloríficas al exterior.

Vaso de expansión: absorbe las dilataciones del fluido en un espacio cerrado por aumentos de temperatura.

Ventajas de la energía solar térmica

Son diversos los pros que tiene este tipo de aprovechamiento de energía, entre los que destacan ahorro monetario y preservación del medio ambiente:

• Energía autónoma proveniente de una fuente gratuita e inagotable.
• Reduce la emisión de gases que causa el calentamiento global.
• Refleja ahorro del consumo eléctrico en un 50% aproximadamente.
• Valor adicional a la vivienda o industria.
• Independiente de los altos costos del gas y la electricidad.
• Su costo de instalación es recuperable a mediano plazo.

Desventajas de la energía solar térmica

Las desventajas de este sistema se relacionan por lo general por su costo e instalación, además de la impredecible condición del sol:

• La instalación de centrales termosolares puede tardar varios meses
• Para el mayor aprovechamiento debe instalase en terrenos extensos que, por ejemplo, podrían utilizarse para otros usos, como por ejemplo la agricultura
• El sol no siempre está allí y los cambios climáticos no lo permiten.
• Cuando se utiliza para calentar agua en uso doméstico, las épocas del año que tenemos más sol, es cuando menos se necesita este recurso

Usos y aplicaciones de la energía solar térmica

La energía solar, trasformada en energía mecánica y posteriormente a eléctrica, puede usarse en numerosas actividades en el hogar, entre ellas –una de las más importantes- la producción de agua caliente para uso también industrial.

Estos son otros usos y aplicaciones importantes de la energía solar térmica:

• Producción de agua caliente sanitaria: esto puede resultar rentable para empresas hoteleras o clubes en donde es necesario calentar agua (25/30º) para uso laboral.
• Lavanderías de ropa: algunas prendas necesitan ser lavadas con una temperatura entre los 40 y 60º por lo que es beneficioso el uso de plantas de energía solar que en su capacidad pueden alcanzar dichos grados.
• Lavados de coches: mismo requerimiento existe en los túneles de los autos lavados, donde la temperatura óptima es de 60º.
• Lavado industrial: en el lavado de botellas, piezas de coches, etc., es indispensable que el agua esté a bajas temperaturas que se pueden lograr con la energía solar térmica.
• Deshidratadores de vegetales: las frutas, verduras, flores o granos también requieren de agua a bajas temperaturas. Usando la planta de energía sola, se hace circular el aire caliente en el producto para su deshidratación.
• Sistemas de calefacción: la energía solar también es aplicable a la calefacción de espacios que requieren temperaturas elevadas, como invernaderos así como corrales de crianza de aves y cerdos.
• Climatización de piscinas: la energía solar térmica también puede ser usada en la destilación del mar o piscinas con la utilización de destiladores solares.

Otras aplicaciones puede ser: refrigeración de edificios, desalar el agua, calentar agua para especies marinas (acuicultura).