EL APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA USOS TÉRMICOS
Aprovechar la energía solar es captarla y convertirla en energía útil para la humanidad. Pero el resultado neto de este aprovechamiento es el mismo que si no hubiese habido interferencia humana en el proceso de irradiación hacia el espacio exterior. La captación y el uso de le energía del Sol sólo significa un retraso o un desfase en el proceso, como resultado del aprovechamiento humano o del aprovechamiento que realizan los procesos naturales de las plantas verdes (fotosíntesis).
FUNCIONAMIENTO DE LOS SISTEMAS SOLARES TÉRMICOS
El principio básico común a todos los sistemas solares térmicos es simple: la radiación solar es captada y el calor se transfiere a un medio portador de calor, generalmente un fluido agua o aire. El medio calentado se puede usar directamente –como por ejemplo en el caso de las piscinas, o indirectamente, mediante un intercambiador de calor que transfiere el calor a su destino final por ejemplo, la calefacción de un ambiente.
LOS CAPTADORES O COLECTORES SOLARES
El sistema más conocido de aprovechamiento de la energía solar es el captador solar, que absorbe la radiación del Sol y transmite la energía absorbida a un fluido portador (principalmente agua, aunque también se puede utilizar aire o una mezcla de agua con otros líquidos). El colector, además de absorber la radiación solar, emite diación térmica y pierde energía por conducción y convección. Los colectores solares que se comercializan actualmente tienen un elevado grado de absorción (minimizando la reflexión y la transmisión) y un bajo nivel de pérdidas caloríficas. Si el colector está unido a un depósito de almacenamiento, entonces el fluido irá transportando el calor hacia el depósito, donde la temperatura del fluido irá aumentando. Se han diseñado distintas y avanzadas versiones de colectores solares térmicos con el objetivo de incrementar la cantidad de energía absorbida y disminuir las pérdidas. Los más comunes son los colectores planos, que utilizan como fluido el agua y tienen una cubierta de vidrio. En la actualidad también se comercializan colectores solares tubulares de vacío, con los que se consiguen temperaturas mas elevadas. Existen otro tipo de colectores que utilizan aire como fluido. El principio de funcionamiento del colector solar se basa en la trampa de calor que una superficie acristalada produce (conocido como efecto invernadero). La radiación incidente del Sol, de onda corta, atraviesa el cristal y es absorbida por una superficie que se calienta. Ésta, a su vez, emite radiación térmica (de onda larga), pero esta radiación es atrapada por el cristal, que impide su paso. Los primeros colectores planos comerciales procedían de una patente realizada por C.L.Kemp, de Baltimore (Maryland, 1891). Se denominaban Climax y en el año 1900 ya había instalados más de 1.600 sistemas de este tipo en California. Para el aprovechamiento de la energía solar se pueden distinguir dos grandes grupos de sistemas, según necesiten o no algún aporte adicional de energía para hacer posible que la energía solar captada pueda utilizarse, como energía térmica, en el lugar donde se necesita.