El documento explora las características de la energía solar térmica, su historia y desarrollo desde técnicas primitivas hasta sistemas modernos como colectores cilíndricos y torres solares. Se detalla la clasificación de la energía térmica según temperaturas y se describen aplicaciones como el calentamiento de agua sanitaria y generación eléctrica. Además, se explican principios físicos que rigen el funcionamiento de los captadores solares y sus conexiones en serie y paralelo.

1. un paseo por las nuevas características
ENERGÍA SOLAR
TÉRMICA
Miquilena Carlos C.I. 24788340
Reina Israel C.I. 21157984
Reyes Whuistneski C.I. 25605744
Spinali Gabriel C.I. 23676942

2. El Sol
Se formó hace aproximadamente 4600 millones
de años y es una estrella del tipo luminosa que
se encuentra en el centro del sistema solar,
constituye la mayor fuente de radiación
electromagnética de el sistema planetario.
Cerca de las tres cuarta parte de la masa del
sol esta constituida por hidrogeno, el resto es
principalmente helio, oxígeno, carbón, neón y
hierro.

3. Luz solar
La luz del Sol en la parte superior de la
atmósfera terrestre está compuesta (por
energía total) de aproximadamente un 50% de
luz infrarroja, un 40% por luz visible y un 10%
de luz ultravioleta. La atmósfera terrestre filtra
más del 70% de la radiación ultravioleta solar,
especialmente en las longitudes de onda más
cortas.

4. Energía solar térmica
Uso de
colectores
Captación de
rayos solares
Producción de
calor
Consiste en el aprovechamiento de la energía procedente del
sol para producir calor, mediante el uso de colectores o paneles
térmicos. Este calor puede ser utilizado para calefacción, agua
caliente sanitaria, producción de energía mecánica, generación de
electricidad y acondicionar aire en los locales.

5. Historia de la energía termosolar
El Sol es indispensable para la existencia de vida en el planeta: es el responsable del
ciclo del agua, de la fotosíntesis, etc.
A medida que las civilizaciones han ido evolucionando, también han evolucionado las
técnicas para aprovechar su energía.
Al principio fueron técnicas para aprovechar la energía solar pasiva, más adelante se
desarrollaron técnicas para aprovechar la energía solar térmica, y posteriormente se
añadió la energía solar fotovoltaica.
En 1767 el científico suizo Horace Bénédict De Saussure fue capaz de desarrollar el
primer colector solar.

6. En 1865 el inventor francés Auguste Mouchout fue capaz de crear la primera máquina
capaz de convertir la energía solar en energía mecánica.
El primer calentador solar de agua caliente sanitaria fue patentado en 1891 por
Clarence Kemp.
El abandono, para fines prácticos, de la energía solar duró hasta los 70's.
El aumento en el precio del petróleo y gas llevó a un resurgimiento en el uso de la
energía solar para calentar hogares y agua, así como en la generación de electricidad.
La Guerra del Golfo de 1990 aumentó aún más el interés en la energía solar como una
alternativa viable del petróleo.
Historia de la energía termosolar

7. Clasificación
Energía térmica de baja temperatura:
Son aquellas instalaciones que proveen un calor útil a temperaturas entre
65ºC-85ºC- mediante la energía solar. Se usa tanto domésticamente como
industrialmente.
Energía térmica de media temperatura:
Destinadas a aquellas aplicaciones que exigen temperaturas de agua por
encima de los 80º C y hasta los 250º C. Se destinan generalmente a
generación de fluidos térmicos, desalinización de agua de mar y
refrigeración.
Energía térmica de alta temperatura:
Son aquellos colectores solares que trabajan a temperaturas superiores a los
500ºC. Se usan para la generación de energía eléctrica.

8. Agua caliente sanitaria
El agua caliente sanitaria (ACS) es agua
destinada a consumo humano (potable) que
ha sido calentada. Se utiliza para usos
sanitarios (baños, duchas, etc.) y para otros
usos de limpieza (fregado de platos,
lavadora, lavavajillas, fregado de suelos). La
obtención de agua caliente sanitaria es una
de las aplicaciones más utilizadas de la
energía solar térmica. También se le llama
"agua de manos".

9. Clasificación
Esquema de un sistema de energía térmica de baja temperatura.
Esquema de un sistema de energía térmica de alta temperatura.
Ejemplos

10. Tecnología utilizada
Centrales de Cilindro-parabólicos (CCP):
Los captadores cilindro-parabólicos (CCP) parabólica en una tubería absorbente que pasa
por el eje de la parábola.
En el interior de esta tubería absorbente se calienta un fluido que puede alcanzar
temperaturas de hasta 450ºC.
Fluidos de trabajo: agua desmineralizada, Etilen Glicol o aceites sintéticos.
Este tipo de captador de concentración debe de ir modificando su posición adaptándose a
la posición del Sol mediante un giro alrededor del eje paralelo a su línea focal para
aprovechar la radiación directa del Sol.

11. Centrales solares de torre:
Los sistemas de torre o receptor central están formados por un campo de heliostatos
(espejos móviles sobre 2 ejes).
Los heliostatos captan y concentran la radiación directa del Sol sobre un receptor,
instalado en la parte superior de una torre central.
El funcionamiento de la planta es sencillo, el receptor solar central genera vapor a alta
temperatura. El vapor generado se utiliza posteriormente para mover una turbina que
produce energía eléctrica.
Tecnología utilizada

12. Discos parabólicos:
Los discos parabólicos son sistemas que concentran la energía solar en un punto en el que
se sitúa el receptor solar y un motor Stirling o una microturbina que se acopla a un
alternador.
El fluido localizado en el receptor se calienta hasta temperaturas de más de 750ºC
obteniendo de esta forma una cierta energía calorífica.
Tecnología utilizada

13. Receptores lineales de Fresnel:
Los reflectores llevan espejos planos normales y simulan la curvatura de los espejos
cilindro parabólicos (más caros) variando el ángulo de cada fila con un solo eje de
seguimiento.
Tienen una sencilla instalación.
Bajo coste.
Rendimiento menor que la tecnología de Captadores Cilindro Parabólicos (CCP).
Tecnología utilizada

14. También llamado colector solar o panel solar
térmico, es cualquier dispositivo diseñado
para recoger la energía radiada por el sol y
convertirla en energía térmica.
Captador solar

15. Planos o de placa plana.
De cilindro parabólico.
De tubo de vacío.
Tipos de captadores solares

16. El captador solar funciona a partir de la aplicación de los
principios físicos siguientes:
El cuerpo negro (el absorbedor).
El efecto invernadero.
El aislamiento.
Principios físicos de funcionamiento

17. Cuerpo negro
La radiación solar incidente es parcialmente absorbida por los
cuerpos. El resto es reflejado o los atraviesa. La relación entre estos
efectos depende de:
La naturaleza del cuerpo.
El estado de la superficie.
El grueso del cuerpo.
El tipo de radiación.
La longitud de onda.

18. Efecto invernadero
Este efecto se genera en algunos cuerpos transparentes, que
normalmente sólo son atravesados por radiaciones con longitud
de onda entre 0,3 y 3 micras. Dado que la mayor parte de la
radiación solar está comprendida entre 0,3 y 2,4 micras, la luz
solar puede atravesar un vidrio. Una vez atravesado, la radiación
encuentra el absorbedor, que se calienta por la radiación solar y
emite radiaciones comprendidas entre las 4,5 y 7,2 micras para
las que el vidrio es opaco.
El tercero de los principios físicos que intervienen en
el funcionamiento de los captadores es el aislamiento
del conjunto respecto del exterior, formado
normalmente por un revestimiento interno de la caja
contenedor.
El aislamiento

19. Conexiones de captadores
Conexión serie: En la conexión en serie, la salida del primer captador se conecta
directamente con la entrada del siguiente, y así consecutivamente. La temperatura del
fluido de entrada a cada captador es superior a la del captador precedente, por lo que a
la salida de un grupo de captadores podemos obtener temperaturas más altas que si
trabajáramos con el salto térmico de un solo captador.
Este tipo de conexión tiene el inconveniente de que el rendimiento de los captadores va
disminuyendo proporcionalmente con el aumento de la temperatura de trabajo.

20. Conexiones de captadores
Conexión en paralelo: Esta conexión es la más habitual en las instalaciones solares
térmicas de baja temperatura. En la conexión en paralelo, tanto la salida como la
entrada de los captadores están conectadas a puntos de entrada y salida comunes al
resto de captadores.
La circulación del agua por dentro de los circuitos se puede obtener mediante
termosifón, aprovechando la diferencia de densidad del agua a temperaturas distintas o
mediante una bomba de circulación, aunque en este caso se necesita una aportación
externa de energía eléctrica.

21. ¡Muchas Gracias!
“Si con los rayos del Sol se pudieran construir
armas, hace ya siglos que tendríamos energía
solar.
-Anónimo.