Energía renovable (IX). Energía solar térmica

Por energía solar térmica entendemos la energía obtenida de la radiación del sol en forma de calor mediante el uso de paneles solares térmicos. Existen muchas variantes de la energía solar térmica, pero nosotros nos vamos a centrar en dos tipos principales: la energía solar térmica de baja temperatura, y la solar de media y alta temperatura, o termoeléctrica.
Energía solar térmica de baja temperatura: Es la utilizada en los tejados de las viviendas y edificios comerciales, para calentar agua directamente con la radiación solar, y utilizarla para agua caliente sanitaria (ACS), como calefacción o para la generación de frío solar. Dichos paneles pueden estar compuestos por diferentes tipos de tecnología, si bien, el concepto que nos ha de quedar claro es que un panel solar térmico se compone básicamente de una tubería ubicada dentro de las planchas o paneles solares (de color negro pues el color que presenta una mayor absorción del calor, y que son los que vemos a simple vista encima de los tejados), por la cual fluye agua fría que se calienta gracias a la energía del Sol. La tecnología es sencilla: Se trata de exponer una superficie a la radiación directa del Sol y hacer pasar por ella un caudal de agua fría con el objetivo de calentarla. Se llaman de baja temperatura porque el agua no alcanza más de los 80 grados centígrados.
En esta infografía de Eroski Consumer se nos brinda información sobre cómo ha de realizarse la instalación solar fotovoltaica y térmica en una vivienda:


Desde 2007 el Código Técnico de la Edificación (CTE) en España, obliga a instalar paneles térmicos solares en todas las viviendas nuevas y edificios que requieran gran consumo de ACS. Desde entonces el uso de este tipo de energía se ha incrementado, tanto por la concienciación social sobre el ahorro energético, como por el ahorro económico obtenido a corto y largo plazo por su utilización. De hecho, las inversiones que se realizan en instalar esta tecnología son rápidamente amortizables.
En esta infografía de Eroski Consumer (energia-solar) la infomación es semejante a la anterior, diferenciándose casi exclusivamente en que ahora se apunta a las intalaciones en viviendas comunitarias:

El Código Técnico de la Edificación (CTE) obliga a todas las nuevas construcciones en las que se use agua caliente (viviendas, hospitales, hoteles...) a instalar sistemas solares térmicos.


Energía solar termoeléctrica o solar térmica de media o alta temperatura:
Este tipo de energía se presenta en forma de grandes centrales de, como mínimo, 10MW de potencia. Las temperaturas alcanzadas en estas centrales varía entre 300 y 800 ºC, por tanto estas centrales no pueden trabajar con agua líquida y lo hacen normalmente con aceites térmicos (preparado para altas temperaturas), y en algún caso experimental con vapor de agua. En estas centrales, normalmente, se calienta el fluido gracias a la radiación solar que se ve potenciada y concentrada por la acción de unos espejos. Este aceite caliente, va a un intercambiador de calor donde pasa sus calorías al agua, este agua se evapora, formando vapor de agua caliente, que mueve una turbina de vapor que genera electricidad. Las centrales térmicas solares pueden clasificarse según la tecnología empleada en:
  1. Concentradores cilindro-parabólicos: concentradores de foco lineal con seguimiento en un solo eje; concentraciones de la radiación de 30 a 80 veces y potencias de 30 a 80 MW eléctricos. En esta infografía de Eroski Consumer se nos informa sobre los concentradores solares CSP y CPV, sus diferencias y sus sistemas de seguimiento solar:
  2. Sistemas de torre o de receptor central: campo de helióstatos que siguen la posición del Sol en todo momento y orientan el rayo reflejado hacia el foco colocado en la parte superior de una torre. Las órdenes de concentración son de 200 a 1000 veces. En esta infografía de Eroski Consumer (horno solar) se nos informa sobre el funcionamiento de las centrales termosolares u hornos solares, la distribución de la planta y de los heliostatos y la generación de electricidad.

  3. Discos parabólicos: Pequeñas unidades independientes con reflector parabólico habitualmente conectado a un motor Stirling situado en el foco. Niveles de concentración de 1000 a 4000, potencias unitarias de 5 a 25 kW.