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Diagrama del sistema solar térmico
La Administración de Información Energética de Estados Unidos clasifica los colectores solares térmicos en colectores de baja, media o alta temperatura. Los colectores de baja temperatura no suelen estar acristalados y se utilizan para calentar piscinas o el aire de ventilación. Los colectores de media temperatura también suelen ser placas planas, pero se utilizan para calentar agua o aire para uso residencial y comercial.
Los colectores de alta temperatura concentran la luz solar mediante espejos o lentes y suelen utilizarse para satisfacer las necesidades de calor de hasta 300 grados C / 20 bares de presión en las industrias, así como para la producción de energía eléctrica. Hay dos categorías: la energía solar térmica concentrada (CST) para satisfacer las necesidades de calor de las industrias, y la energía solar concentrada (CSP) cuando el calor recogido se utiliza para la generación de energía eléctrica. La CST y la CSP no son sustituibles en términos de aplicación.
Las mayores instalaciones se encuentran en el desierto americano de Mojave, en California y Nevada. Estas plantas emplean una variedad de tecnologías diferentes. Los ejemplos más grandes son, Ivanpah Solar Power Facility (377 MW), la instalación Solar Energy Generating Systems (354 MW) y Crescent Dunes (110 MW). España es el otro gran desarrollador de centrales termosolares. Los ejemplos más importantes son la central solar Solnova (150 MW), la central solar Andasol (150 MW) y la central solar Extresol (100 MW).
Instalación solar térmica
Hay una serie de tecnologías que transforman la energía del sol en agua caliente. En Irlanda, las tecnologías más comunes son los colectores solares térmicos, o colectores solares de agua caliente. Estos dispositivos captan la energía solar y la transfieren para calentar el agua.
La cantidad de agua suministrada por los colectores solares térmicos depende del tamaño del sistema y de la demanda de agua caliente del edificio. Los sistemas típicos bien instalados proporcionan hasta el 60% de la demanda de agua caliente durante 12 meses. Los colectores solares térmicos también pueden satisfacer una parte de la demanda de calefacción de espacios, aunque normalmente es muy pequeña. Hay dos tipos generales de colectores solares térmicos.
Estos colectores tienen una estructura pesada, rígida y robusta, en forma de caja. Esto significa que pueden colocarse tanto en el tejado como sobre él. Suelen tener un coste de capital inferior al de los colectores de tubos de vacío, pero el agua caliente producida suele estar a una temperatura inferior.
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Los mejores paneles solares térmicos
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.
Paneles solares
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Probablemente sepa que la energía solar puede convertirse en electricidad mediante el uso de paneles solares, pero hay otra aplicación popular de la energía del sol. Las tecnologías solares térmicas, de hecho, convierten la luz solar en calor en lugar de en energía y, de hecho, fueron los primeros productos de energía solar que se comercializaron en el Reino Unido.
Los paneles solares térmicos o colectores solares son dispositivos que se montan en el tejado para absorber el calor del sol y utilizarlo para calentar agua, almacenada en un cilindro. El líquido que circula por los paneles es una mezcla de agua y anticongelante. Los principales objetivos de esta tecnología son el calentamiento de espacios y de agua, y son una solución muy popular para la calefacción de piscinas. Hay dos tipos principales de paneles solares térmicos: