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Paneles solares térmicos planos
Un colector solar es un dispositivo que recoge y/o concentra la radiación solar del Sol. Estos dispositivos se utilizan principalmente para el calentamiento solar activo y permiten calentar el agua para uso personal[2]. Estos colectores se montan generalmente en el tejado y deben ser muy resistentes, ya que están expuestos a diferentes condiciones meteorológicas[2].
El uso de estos colectores solares proporciona una alternativa para el calentamiento tradicional del agua doméstica mediante un calentador de agua, reduciendo potencialmente los costes energéticos a lo largo del tiempo. Además de en el ámbito doméstico, un gran número de estos colectores puede combinarse en un conjunto y utilizarse para generar electricidad en centrales solares térmicas.
Hay muchos tipos diferentes de colectores solares, pero todos se construyen con la misma premisa básica. En general, se utiliza algún material para recoger y concentrar la energía del Sol y utilizarla para calentar el agua. El más sencillo de estos dispositivos utiliza un material negro que rodea las tuberías por las que circula el agua. El material negro absorbe muy bien la radiación solar y el material calienta el agua que rodea. Este es un diseño muy sencillo, pero los colectores pueden llegar a ser muy complejos. Se pueden utilizar placas absorbentes si no es necesario un gran aumento de la temperatura, pero generalmente los dispositivos que utilizan materiales reflectantes para enfocar la luz solar dan lugar a un mayor aumento de la temperatura.
Recogida de energía solar
La gente utiliza la energía solar térmica para muchos fines, como calentar el agua, el aire y el interior de los edificios y generar electricidad. Hay dos tipos generales de sistemas de calefacción solar: los sistemas pasivos y los sistemas activos.
La calefacción solar pasiva se produce cuando el sol entra por las ventanas de un edificio y calienta el interior. Los diseños de edificios que optimizan la calefacción solar pasiva (en el hemisferio norte) suelen tener ventanas orientadas al sur que permiten que el sol incida en las paredes o suelos del edificio que absorben el calor solar durante el invierno. La energía solar es absorbida por los materiales de construcción y calienta el interior de los edificios por radiación y convección naturales. Los voladizos de las ventanas o las persianas impiden que el sol entre en las ventanas durante el verano para mantener el edificio fresco.
Los sistemas activos de calefacción solar tienen colectores para calentar un fluido (aire o un líquido) y ventiladores o bombas para mover el fluido a través de los colectores, donde se calienta, al interior de un edificio o a un sistema de almacenamiento de calor, donde se libera el calor, y de vuelta al colector para ser recalentado. Los sistemas activos de calentamiento solar de agua suelen tener un depósito para almacenar el agua calentada por el sol.
Clasificación del estado de la instalación solar fotovoltaica
Los sistemas de generación de energía solar térmica/eléctrica recogen y concentran la luz solar para producir el calor de alta temperatura necesario para generar electricidad. Todos los sistemas de energía solar térmica tienen colectores de energía solar con dos componentes principales: reflectores (espejos) que captan y enfocan la luz solar hacia un receptor. En la mayoría de los tipos de sistemas, un fluido de transferencia de calor se calienta y circula en el receptor y se utiliza para producir vapor. El vapor se convierte en energía mecánica en una turbina, que acciona un generador para producir electricidad. Los sistemas de energía solar térmica cuentan con sistemas de seguimiento que mantienen la luz solar enfocada hacia el receptor durante todo el día, a medida que el sol cambia de posición en el cielo. Las centrales termosolares suelen tener un gran campo o conjunto de colectores que suministran calor a una turbina y un generador. Varias instalaciones de energía solar térmica en Estados Unidos tienen dos o más plantas de energía solar con matrices y generadores separados.
Los sistemas de energía solar térmica también pueden tener un componente de sistema de almacenamiento de energía térmica que permite al sistema de colectores solares calentar un sistema de almacenamiento de energía durante el día, y el calor del sistema de almacenamiento se utiliza para producir electricidad por la noche o durante el tiempo nublado. Las centrales solares térmicas también pueden ser sistemas híbridos que utilizan otros combustibles (normalmente gas natural) para complementar la energía del sol durante los periodos de baja radiación solar.
Energía solar térmica
La energía térmica está relacionada con el movimiento de las partículas de un objeto; este movimiento puede generar calor. Conozca cómo se utiliza o puede utilizarse la energía térmica en muchas situaciones diferentes, desde cocinar hasta proporcionar un recurso energético renovable.
¿Qué es la energía térmica? ¿Te has preguntado alguna vez qué hace que algo se caliente? La respuesta puede ser más sencilla de lo que crees. La temperatura de un objeto aumenta cuando las moléculas que lo componen se mueven más rápido. La energía térmica es la energía que posee un objeto o sistema debido al movimiento de las partículas dentro del objeto o del sistema. La energía térmica es uno de los diversos tipos de energía, donde “energía” puede definirse como “la capacidad de realizar trabajo”. El trabajo es el movimiento de un objeto debido a una fuerza aplicada. Un sistema es simplemente un conjunto de objetos dentro de unos límites. Por lo tanto, la energía térmica puede describirse como la capacidad de algo de realizar trabajo debido al movimiento de sus partículas. Como la energía térmica se debe al movimiento de las partículas, es un tipo de energía cinética, que es la energía debida al movimiento. La energía térmica hace que algo tenga una temperatura interna, y esa temperatura puede medirse, por ejemplo, en grados Celsius o Fahrenheit en un termómetro. Cuanto más rápido se mueven las partículas dentro de un objeto o sistema, mayor es la temperatura que se registra.