Energía termosolar y solar térmica

ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

La energía solar térmica es aquella que aprovecha la energía de los rayos del sol para generar calor de forma limpia y respetuosa con el medio ambiente. A diferencia de otras tecnologías, cuya energía hay que consumirla en el momento de su generación, la solar térmica es una tecnología renovable con capacidad de almacenamiento, capaz de aportar electricidad a la red incluso en horas sin luz solar.

Entre las distintas aplicaciones de la energía solar térmica existe la posibilidad de generar energía eléctrica. La tecnología actual permite calentar agua con la radiación solar hasta producir vapor y posteriormente obtener energía eléctrica.
Los colectores de energía solar térmica se clasifican como colectores de baja, media y alta temperatura dependiendo de su forma de trabajar.

• Colectores de baja temperatura. Proveen calor útil a temperaturas menores de 65 °C.
• Colectores de temperatura media. Son los dispositivos que concentran la radiación solar para entregar calor útil a mayor temperatura, usualmente entre los 100 y 300 °C.
• Colectores de alta temperatura. Trabajan a temperaturas superiores a los 500ºC. Se usan para la generación de energía eléctrica.
  
   El esquema básico de una instalación de energía solar térmica es el siguiente:
  
  
  
  

  VENTAJAS Una vez realizada la instalación no se originan gastos posteriores, y el consumo es gratuito. No usa combustibles, impidiendo la incomodidad y el peligro. La energía solar no produce desechos. Es renovable respecto a otras tecnologías. Reducción de emisiones al producir electricidad. Ahorra agua, mejora la calidad del suelo, trata los residuos y es segura en el suministro energético. Es totalmente gratuita. No usa combustibles eliminando la peligrosidad de su almacenamiento. El impacto ambiental es nulo: no produce desechos, residuos, ruidos…

  INCONVENIENTES Se tiene que instalar en un lugar donde haya radiación solar. menor rendimiento. Su instalación debe ser en zonas donde la radiación solar sea mayoritaria, diaria y anualmente. Tiene menos rendimiento que otros sistemas. Su mecánica es más compleja que otros sistemas de aprovechamiento de energías. Tiene peligro por las altas temperaturas que alcanza.

  
  
   
  La energía solar térmica en España
  España es una potencia mundial en energía termosolar. Las condiciones del país son muy favorables para instalar plantas termosolares, ya que dispone de abundantes horas de sol y amplias zonas desérticas. Las primeras centrales experimentales, conocidas como SSPS/CRS y CESA 1, se construyeron en Tabernas (Almería) en 1981 y 1983.
  En 2007 se puso en marcha en Sanlúcar la Mayor (Sevilla) la PS10, primera central termosolar de torre comercial del mundo. En 2011 estaban en funcionamiento 21 centrales con una potencia de 852,4 MW y había previstas otras 40 plantas, según los datos de Protermosolar, la Asociación Española de la Industria Solar Termoeléctrica. Cuando todas estas nuevas plantas estén operativas, hacia 2014, España se convertirá en el primer productor mundial de esta prometedora energía 100% limpia y renovable.
  
  
  
  
  PORCENTAJES DE UTILIZACIÓN EN ESPAÑA
  
  
  
  
  CURIOSIDADES:
  
  
  
  Gemasolar, la primera planta termosolar de torre con fines comerciales, instalada en Andalucía, España, ya fue inaugurada y garantiza el suministro de electricidad “limpia” las 24 horas del día, gracias a su sistema de almacenamiento que permite seguir generando electricidad durante 15 horas aún después de ocultarse el Sol o en días nublados.
  Es la primera planta en el mundo que trabaja con sales a temperaturas muy altas (hasta 565 grados Celsius) en el receptor, y tiene una capacidad de almacenamiento más grande que cualquier otra. Su potencia es de 19.9 MW, puede abastecer 27,500 hogares y reduce en más de 30,000 toneladas las emisiones de dióxido de carbono.
  Su funcionamiento consiste en 2,650 heliostatos (conjunto de espejos que se mueven sobre dos ejes, que permite reflejar los rayos del sol en una dirección fija, siguiendo su movimiento), distribuidos en anillos concéntricos respecto a la torre receptora. Los heliostatos están equipados con sistema GPS en forma individual, que les permite ajustarse al ángulo de los rayos solares para reflejarlos en el receptor situado en la parte superior de la torre, la cual tiene una altura de 140 metros.
  La función de las sales en forma liquida, es la absorción de calor. El fluido se hace circular por medio de bombas desde un tanque frío hasta el receptor, donde se calientan por la energía solar; del receptor pasan a un intercambiador de calor, y el calor que se extrae del fluido genera vapor de agua, que es lo que finalmente se usa para mover los generadores eléctricos.
  
  
  
  
  SUELO RADIANTE 
• Se denomina suelo radiante, paramento radiante o losa radiante al sistema de calefacción que emplea uno de los paramentos de un local como emisor de calor. El emisor puede ser cualquiera de los paramentos de los locales a calefactar (suelo, paredes o techo), pero lo más corriente es emplear el suelo.
  
• LA ENERGÍA TERMOSOLAR 
• La energía termosolar es la energía que emana el núcleo del sol. Este tipo de energía es producto de una reacción nuclear de fusión producto de las condiciones de intensa gravedad a las que esta sometido. Nuestro sol, al igual que todas las estrellas del universo, son enormes esferas gaseosas compuestas principalmente por hidrógeno que en condiciones específicas se funde para producir helio. Este proceso libera enormes cantidades de energía, las que brotan desde el corazón de las estrellas y viajan por el espacio por miles de millones de años.
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  Esquema de la energía termosolar convertida en electricidad
  
  
  
  La luz, que llega en forma de fotones, impacta sobre una superficie construida principalmente por silicio. Este emite electrones que al ser capturados producen una corriente eléctrica, en los últimos años se han producido avances prometedores respecto a la tasa de conversión o eficiencia de estos dispositivos gracias a las nanotecnologías.
  
  
  
  
  
  
                                                        VENTAJAS
  
  
  ·  La más importante de todas las ventajas es que este tipo de energía no contamina. Se trata de una energía mucho más limpia que otras como la energía nuclear, y no digamos ya que las energía basadas en combustibles fósiles.
  ·  Al estar hablando de la energía solar podemos afirmar que es una fuente inagotable. Es decir, se trata de una energía renovable que proviene de una fuente inagotable que es el sol, por lo que no hay que preocuparse porque se vaya acabando, al menos no en muchos millones de años.
  ·  Es un sistema de aprovechamiento de energía idóneo para zonas donde el tendido eléctrico no llega (zonas rurales, montañosas, islas), o es dificultoso y costoso su traslado.
  ·  Los sistemas de captación solar que se suelen utilizar son de fácil mantenimiento, lo que facilita su elección.
  ·  Vas a ahorrar dinero a medida que la tecnología va avanzando, mientras que el costo de los combustibles fósiles aumenta con el paso del tiempo porque cada vez son más escasos.
  ·  La única inversión es el coste inicial de la infraestructura, pues no requiere de ningún combustible para su funcionamiento, y se puada amortizar a los 5 años de su implantación.
  ·  La energía solar fotovoltaica no requiere ocupar ningún espacio adicional, pues puede instalarse en tejados y edificios.
  ·  La disponibilidad de energía solar reduce la dependencia de otros países para el abastecimiento de energía de la población.
  ·  Es un sector que promueve la creación de empleo, necesario para la fabricación de células y paneles solares, como para realizar la instalación y el mantenimiento de la misma.
  ·  Es un tipo de energía que está en alza. Cada vez más gente apuesta por este tipo de energía para abastecer sus hogares, y los gobiernos y empresas parece que, poco a poco, comienzan a darse cuenta de la importancia de apostar por fuentes de energía limpias y alternativas.
  
  
  
  
  
  
                                                      INCONVENIENTES
  
  
  ·  Pero además, el nivel de radiación de esta energía fluctúa de una zona a otra, y lo mismo ocurre entre una estación del año y otra, lo que puede  no ser tan atractivo para el consumidor.
  ·  Cuando se decide utilizar la energía solar para una parte importante de la población , se necesitan grandes extensiones de terreno, lo que dificulta que se escoja este tipo de energía.
  ·  Además, otra de las desventajas, es que inicialmente requiere una fuerte inversión económica a la que muchos consumidores no están dispuestos a arriesgarse. Sin embargo, también es cierto que, a nivel familiar, este desembolso inicial en unos pocos paneles solares se suele recuperar en un plazo que ronda los 5 o 7 años.
  ·  Muchas veces se debe complementar este método de convertir energía con otros, como por ejemplo las instalaciones de agua caliente y calefacción, requieren una bomba que haga circular el fluido.
  ·  Los paneles solares todavía no son capaces de ser o suficientemente eficientes, o al menos, podrían serlo mucho más. Cada vez hay soluciones más avanzadas en este aspecto, pero lo cierto es que para que los paneles solares sean eficaces todavía se depende mucho de la zona donde se coloquen, es decir, están limitados a zonas con gran incidencia de los rayos solares.
  ·  Los lugares donde hay mayor radiación, son lugares desérticos y alejados, (energía que no se aprovecha para desarrollar actividad agrícola o industrial ,etc.…)
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  La energía termosolar en España
  
  
  Para desarrollar estas energías renovables es fundamental que las empresas españolas invirtamos más y mejor en I+D durante los próximos años, con una apuesta clara, además, por hacerlo en nuestro territorio y, especialmente, en aquellas regiones como Andalucía, por ejemplo, que facilitan el establecimiento de este tipo de energía.
  En este contexto, Torresol Energy, joint venture entre la empresa de tecnología Sener y la compañía de energías renovables de Abu Dabi, Masdar, decidió promover tres plantas solares en Andalucía con una tecnología punta que permitirá mejorar la eficiencia en la producción de electricidad. Con solo una de ellas, Gemasolar, ubicada en Fuentes de Andalucía (Sevilla), y que se ha inaugurado oficialmente el 4 de octubre, nuestro país dejará de importar 28.600 toneladas de petróleo al año, lo que reducirá la balanza de pagos en 25 millones de dólares, si tenemos en cuenta los precios del crudo a día de hoy.