Este documento describe los principales componentes y procesos de un sistema de energía solar térmica, incluyendo colectores solares, circuitos primario y secundario, intercambiador de calor, acumulador, bombas, panel de control y hornos solares. También discute las ventajas como la disponibilidad natural e inagotable de la energía solar y las desventajas como los costos iniciales y la necesidad de regular manualmente los sistemas pasivos.

1. Energía solar térmica

3. Conversión de energia termirmica.....5

4. Colector solar plano.....6

5. Colector al vacio.....7

6. Colector concentradores.....8

7. Circuito primario.....9

8. Intercambiador de calor.....10

9. Acumulador.....11

10. Circuito secundario.....12

11. Bombas.....13

13. Vaso expansivo.....15

14. Panel de control.....16

15. Hornos solares.....17

16. Ventajas.....18

17. Inconvenientes.....19

18. Bibliografia.....20

19. Origen El sol es una estrella formada por diversos elementos gaseosos, principalmente hidrógeno, en unas condiciones, que de forma espontánea, e ininterrumpida producen una fisión nuclear. Éste es el origen de la energía solar, que se puede considerar como una fuente inagotable de energía. La parte de ésta energía que llega a la Tierra, aunque es muy pequeña supera en unas 10.000 veces la potencia de todas las formas de energía que emplea el hombre. Sin embargo, toda ésta energía no llega a la superficie de la Tierra, ya que al atravesar la atmósfera, la radiación solar pierde intensidad debido a diversos factores, tanto atmosféricos como geográficos. La radiación que llega al suelo es de unos 900 [W/m2] valor que, a escala de todo el planeta, equivale a unas 2.000 veces el consumo energético mundial .

20. Conversión en energía térmica Consiste en la utilización de la energía para obtener calor. Esto se realiza mediante colectores solares, que pueden clasificarse en los siguientes tipos: -Colector solar plano -Colector al vacío -Colectores concentrados

21. Colector solar plano Está formado por una superficie metálica plana que lleva adherida a ella una serie de tuberías de cobre, estando todo el conjunto revestido de pintura negra absorbente selectiva. Por las tuberías circula el agua a ser calentada por la radiación solar. Para evitar las pérdidas de calor por conducción, el conjunto lleva en su parte posterior una capa de material aislante térmico que puede ser: poliuretano expandido, lana de vidrio

22. Colector al vacío Colector al vacío La idea de hacer el vacío entre la cubierta de vidrio y la placa receptora, reduce las pérdidas por convección a cero y si a ello se le agrega una superficie de absorción selectiva, también se pueden reducir casi a cero las pérdidas por radiación.

23. Colectores concentradores Su principio es el de concentrar mediante procedimientos ópticos la energía que irradia el sol antes de su transformación en calor. Su ventaja es la reducción de las pérdidas térmicas en el receptor. Se utilizan para instalaciones que trabajan a media temperatura.

24. Circuito Primario El circuito primario, es circuito cerrado, transporta el calor desde el captador hasta el acumulador (sistema que almacena calor). El líquido calentado (agua o una mezcla de sustancias que puedan transportar el calor) lleva el calor hasta el acumulador. Una vez enfriado, vuelve al colector para volver a calentar, y así sucesivamente.

25. Intercambiador de calor Calienta el agua de consumo a través del calor captada de la radiación solar. Se sitúa en el circuito primario, en su extremo. Tiene forma de serpentín, ya que así, se consigue aumentar la superficie de contacto y por lo tanto, la eficiencia. El agua que entra en el acumulador, siempre que esté más fría que el serpentín, se calentará. Esta agua, calentada en horas de Sol, nos quedará disponible para el consumo posterior .

26. Acumulador Es un depósito donde se acumula el agua calentada útil para el consumo. Tiene una entrada para el agua fría y una salida para la caliente. La fría entra por debajo del acumulador donde se encuentra con el intercambiador, a medida que se calienta se desplaza hacia arriba, que es desde donde saldrá el agua caliente para el consumo. Internamente dispone de un sistema para evitar el efecto corrosivo del agua caliente almacenada sobre los materiales. Por fuera tiene una capa de material aislante que evita pérdidas de calor y está cubierto por un material que protege el aislamiento de posibles humedades y golpes.

27. Circuito Secundario Entra agua fría de suministro y por el otro extremo del agua calentada se consume (ducha, lavabo ,...). El agua fría pasa por el acumulador primeramente, donde calienta el agua caliente hasta llegar a una cierta temperatura. Las tuberías de agua caliente del exterior, deben estar cubiertas por aislantes .

28. Bombas Son de tipo recirculación (suele haber dos por circuito), trabajando una la mitad del día, y la pareja, la mitad del tiempo restante. La instalación consta de los relojes que llevan el funcionamiento del sistema, hacen el intercambio de las bombas, para que una trabaje las 12 horas primeras y la otra las 12 horas restantes. Si hay dos bombas en funcionamiento, hay la ventaja que en caso de que una deje de funcionar, está la sustituta, de modo que así no se puede parar el proceso ante el fallo de una de estas. suele haber 4 bombas, dos en cada circuito. Dos en el circuito primario que bombean el agua de los colectores y las otras dos en el circuito secundario que bombean el agua de los acumuladores, en el caso de una instalación de tipo circulación forzada.

29. Circuito en una casa Esta imagen muestra el circuito de la energía solar térmica desde que entra por las placas hasta que calienta el agua de la ducha .

30. Vaso de expansión Absorbe variaciones de volumen del fluido caloportador, . Es un recipiente con una cámara de gas separada de la de líquidos y con una presión inicial la que en función de la altura de la instalación. Lo que más se utiliza es con vaso de expansión cerrado con membrana, sin transferencia de masa en el exterior del circuito .

31. Panel de control Es donde se muestran las temperaturas en cada instante (un regulador térmico), de manera que pueda controlarse el funcionamiento del sistema en cualquier momento. Aparecen también los relojes encargados del intercambio de bombas.

32. Hornos solares Son reflectores parabólicos o lentes construidos con precisión para enfocar la radiación solar en superficies pequeñas y de este modo poder calentar "blancos" a niveles altos de temperatura. El limite de temperatura que puede obtenerse con un horno solar esta determinado por la temperatura de la superficie del sol, esto es 6000 ºC, y la consideración de las propiedades ópticas de un sistema de horno limita la temperatura máxima disponible.

33. Ventajas El suministro de energía para sistemas activos o pasivos que colectan energía solar para calefacción a baja temperatura en edificios es gratuito y se encuentra disponible de manera natural en días soleados. La producción energética neta útil es de moderada (sistemas activos) a elevada (sistemas pasivos). La tecnología esta bien desarrollada y puede instalarse con rapidez. No hay emisión de dióxido de carbono a la atmósfera y los impactos ambientales por la contaminación de aire y agua son bajos.

34. Inconvenientes Los costos iniciales desalientan a los compradores. La mayor parte de los sistemas solares pasivos necesitan que los propietarios abran y cierren ventanas y celosías para regular el flujo y distribución del calor, pero esto puede hacerse por medio de microprocesadores no muy costosos. Los propietarios de sistemas solares activos y pasivos necesitan de reglamentaciones que impidan que otros construyan estructuras que bloqueen el acceso de un usuario a la insolación o incidencia solar .

36. Eroski Consume

37. Otros