SOLAR TÉRMICA

El Sol, Fuente Inagotable De Energía
Solar Térmica
CONCEPTO

El principio fundamental en el que se basa la energía solar térmica, es la conversión directa de la energía luminosa del sol en energía calorífica. Todos alguna vez hemos realizado el experimento de quemar un papel con la ayuda de una lupa.

Si tenemos en cuenta que las previsiones actuales, apuntan a que en los próximos 6.000 millones de años, el sol tan solo consumirá el 10% del hidrógeno que contiene en su interior, podemos asegurar que disponemos de una fuente gratuita y respetuosa con el medio ambiente por un periodo de tiempo ilimitado a escala humana.

La energía solar térmica, aprovecha la luz solar tanto en la radiación directa ( días despejados ) como la radiación difusa ( días nublados ). Este hecho, se traduce en que un país como Alemania, con un 35% menos de radiación solar que Galicia, ocupe el primer puesto de Europa en instalaciones solares tanto térmicas como fotovoltaicas.

Solar Térmica
APROVECHAMIENTO

La energía del sol es aprovechada mediante captadores ( paneles ). Al incidir la radiación solar en el panel, el calor es transmitido a un fluido caloportador que circula por su interior, transportando la energía en forma de calor hasta el lugar de almacenamiento ( acumulador solar ) para su posterior utilización.

Sistema Solar Térmico

Denominamos sistema solar térmico, al conjunto de elementos de una instalación que hacen factible el aprovechamiento eficiente de la energía solar térmica para la producción de Agua Caliente Sanitaria, Apoyo a Calefacción, Climatización de Piscinas, Procesos Industriales,....etc.

  • Diseño del sistema.
  • Sistema de Captación Solar.
  • Sistema de Acumulación de Energía.
  • Sistema de Regulación y Control.
  • Instalación.

DISEÑO DEL SISTEMA

El diseño del sistema es fundamental para obtener una instalación eficiente, capaz de alcanzar los rendimientos y las eficiencias esperadas.

Solar Térmica
SISTEMA DE CAPTACIÓN SOLAR
Captador Solar

El panel solar es un dispositivo térmico constituido por los siguientes elementos:

  • Carcasa: Es la estructura que conforma el panel, normalmente en forma rectangular y de dimensiones aproximadas 2 m x 1,2 m. El material con el que se fabrican suele ser Aluminio Anonizado.
  • Cubierta: Es la parte superior del panel y es donde incide la radiación solar. Habitualmente se utiliza el vidrio para su construcción, de espesores entre 3 y 5 mm. La superficie vítrea, suele ser tratada con elementos que favorezcan la captación.
  • Absorvedor: Placa metálica normalmente en aluminio con recubrimiento selectivo, se ubica en el interior del panel y es la encargada de absorber la radiación solar.
  • Circuito Hidráulico: Conjunto de tuberías generalmente de cobre o acero inoxidable, por el que circula el fluido caloportador (Agua con anticongelante en proporciones adecuadas).
  • Aislamiento: La función de aislamiento, es evitar que el calor captado por el panel se pierda por transmisón al exterior y no cumpla con la misión de calentar el circuito hidráulico. El aislamiento más utilizado es la lana de roca con espesores de 40 mm y con coeficientes de conductividad muy bajos

Otras características a tener en cuenta a la hora de seleccionar un panel solar térmico son:

  • Juntas de estanqueidad.
  • Superficie de captación.
  • Rendimiento óptico del panel.
  • Peso.
  • Temperaturas de trabajo.
  • Presión de trabajo.
  • Cumplimiento de la Normativa CE y Ensayos Técnicos.
  • Garantías del fabricante.
Renovgal, trabaja con las mejores marcas del mercado, garantizando un correcto y duradero funcionamiento de los paneles .

En el mercado, existen infinidad de modelos y tipos de paneles solares térmicos aunque podríamos incluirlos en las siguientes categorías:

Paneles Planos

Son los más habituales y su descripción coincide con lo que os hemos explicado anteriormente.

Panel Solar Plano
Tubos de Vacío

La función y el concepto es el mismo que los planos pero a diferencia de éstos, su construcción se efectúa mediante colectores lineales alojados en tubos de vidrio al vacío, lo que les confiere un mejor aislamiento y por lo tanto menores pérdidas térmicas. No obstante, la diferencia de rendimientos entre ambos será más apreciable cuando peores sean las condiciones de captación es decir, en días nublados..

Panel Solar Plano
Termodinámicos:

El principio de funcionamiento es diferente a los dos tipos anteriores. En lugar de captar la energía del sol transfiriéndola directamente a un fluido caloportado, los paneles solares termodinámicos utilizan un gas refrigerante el cual tiene la propiedad de evaporarase a temperaturas inferiores a -25ºC. Mediante un sistema termodinámico, el gas eleva su temperatura por encima de los 100ºC, pudiendo transferir esa energía mediante un intercambiador al sistema de acumulación solar.

SISTEMA DE ACUMULACIÓN DE ENERGÍA

La energía que captamos del sol en forma de calor, no la consumimos ni en tiempo ni en cantidad al mismo nivel que la captamos, por ejemplo, captamos energía solar durante el día para poder utilizar el agua caliente sanitaria a primera hora de la mañana o por la noche, es por tanto necesario acumular la energía solar hasta el momento de uso.

El acumulador solar, es básicamente un depósito de agua. El fluido una vez que ha pasado por los paneles y ha aumentado su temperatura por la radiación solar, cede esa energía al agua del depósito a través de un intercambiador, de esta manera primero se cede la energía al agua de consumo y segundo y como es lógico, no se mezclan fluido y agua potable.

Básicamente hay 2 tipos de acumuladores solares:

  • Acumulador de Inercia: Requiere de intercambiador externo para realizar la transferencia de energía.
  • Interacumulador: Incorpora un intercambiador-serpentín en el interior del propio acumulador.

La utilización de un tipo ú otro, será función del diseño de cada instalación.

Las características principales tanto de diseño como constructivas que debemos buscar en un acumulador solar son:

  • Volumen de acumulación: Una instalación correctamente diseñada, tendrá en cuenta la normativa vigente en cuanto a la relación que debe existir entre el volumen de acumulación y superficie de captación solar.
  • Material de Fabricación: Acero Inoxidable, Acero al carbono con tratamiento vitrificado,etc.
  • Aislamiento: La función del acumulador es almacenar energía, por tanto el depósito acumulador deberá garantizar un excelente aislamiento. El aislamiento más utilizado es el poliuretano tanto rígido como flexible variando sus densidades y espesores según el modelo
  • Elementos de Protección: Ánodo de sacrificio, para evitar la corrosión interna del acumulador cuando sea requerido.
  • Temperatura máxima de trabajo: No deberá ser inferior a 90ºC.
  • Cumplimiento de la Normativa CE y Ensayos Técnicos.
  • Garantías del fabricante.

SISTEMA DE REGULACIÓN Y CONTROL

El sistema de regulación y control, será el encargado de asegurar el correcto y óptimo funcionamiento de la instalación solar. También llamado centralita solar, el sistema de regulación y control, gestiona los parámetros de utilización como son, la temperatura en paneles, temperatura en depósito, circulación del fluido, seguridad del sistema, etc.

En función de sondas de temperatura ubicadas en la instalación, la centralita solar gestiona cuando se debe realizar la transferencia de energía. Es fácil entender que si tenemos en el depósito de acumulación más temperatura que en los paneles, la centralita no dará la orden de transferencia de energía.

Las centralitas solares, pueden incluir numerosas aplicaciones, como sistemas de comunicación con el usuario, célula de radiación solar, información digitalizada del funcionamiento de cada componente, etc.

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