Diferencias entre Energía Solar Térmica y Fotovoltaica

Energía Solar Térmica Vs. Energía Solar Fotovoltaica

Domingo, 22 Marzo 2015 12:41    Energía solar,

Te explicamos a continuación las principales diferencias entre la energía solar térmica y la energía fotovoltaica.

Comparativas de productos o aparatos

 

¿Cuántas veces habremos oído hablar de la energía solar? Gracias a la concenciación del cambio climático y la capa de ozono, la energía solar ha cogido un interesante protagonismo dentro del sector de la calefacción. Actualmente, existen dos tipos de energías solares: Energía solar térmica y energía solar Fotovoltaica. Pero... ¿Sabemos realmente la diferencia entre un tipo u otro?. Veamos primero qué es la energía solar.

 

La principal diferencia entre la energía solar térmica y la fotovoltaica es que la térmica se usa para calefacción y agua caliente sanitaria mientras que la fotovoltaica solo para ACS

 

energia-solar¿Qué es la energía solar?

El sol ha sido y es, nuestra fuente de energía durante muchos, muchos años. Pero hasta ahora, nunca lo habíamos aprovechado como es debido. El sol nos ha servido para calentar nuestro cuerpo y mantenerlo a temperatura constante. Pero... ¿Qué pasaría si pudiésemos aprovechar el calor del sol para hacer funcionar nuestros dispositivos electrónicos? Pues bien, actualmente estamos capacitados para ello. ¿Qué nos ofrece esta energía solar?

Técnicamente, podríamos decir que la energía solar es una fuente de energía de origen renovable, obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol. Para aprovechar esta radiación, se necesitan captadores solares como pueden serlo las células fotovoltaicas, helióstatos o colectores térmicos, que permiten transformar la energía solar en energía eléctrica o térmica. Es una de las llamadas energías renovables o energías limpias, que pueden ayudar a resolver algunos de los problemas más urgentes que afronta la humanidad.

Estamos hablando de la energía más completa que existe. Ya que es energía local, inagotable y, aun más importante, independientemente de importaciones. En todos los países de la tierra el sol brilla. Por lo que aumentará la sostenibilidad, reducirá la contaminación, disminuirá los costes de la mitigación del cambio climático, y evitará la subida excesiva de los precios de los combustibles fósiles. Actualmente, no existe una energía más gratuita, limpia e inagotable.

Esta energía podemos aprovecharla para nuestro sistema de calefacción mediante dos tipos de placas. Las placas solares térmicas y las placas solares fotovoltáicas. Veamos a continuación sus diferencias.

 

Energía-solar-térmicaEnergía Solar Térmica

En definitiva las placas solares térmicas se usan tanto para calefacción como para agua caliente sanitaria. La energía solar térmica, o también llamada energía termosolar, consiste básicamente en el aprovechamiento de la energía del Sol para producir calor que puede aprovecharse tanto para cocinar alimentos o para la producción de agua caliente, ya sea para agua caliente sanitaria, calefacción, o para producción de energía mecánica y, a partir de ella, de energía eléctrica. 

Los sistemas de energía Solar Térmica se caracterizan por tener dos tipos de instalaciones. La instalación por termosifón y la instalación por circulación forzada. Veamos sus diferencias:

Sistema por Termosifón:

Es un sistema en el que la gravedad juega un papel fundamental, puesto que gracias a ella, el agua acumulada en el depósito baja (por gravedad) hacia el captador solar. Cuando el agua llega a este captador, el mismo agua absorbe la energía captada (siempre y cuando la radiación solar sea suficiente). Cuando el agua absorbe la energía, aumenta su temperatura y pierde peso (porque disminuye su densidad). Esto provoca un movimiento natural llamado termosifón, que hace subir el agua por la tubería que une la parte de arriba del captador con el depósito.

Este proceso se va repitiendo contínuamente hasta que la temperatura del agua aumenta y la radiación solar que incide sea insuficiente para generarlo. Una gran ventaja es que es un sistema que no precisa de ningún elemento eléctrico para funcionar, además de que son muy sencillos de instalar.

Sistema por Circulación Forzada:

Pero ¿Qué pasa cuando queremos tener mayor potencia o nuestro captador solar está demasiado lejos de nuestra vivienda? En estos casos el sistema por termosifón no sirve de nada y necesitaremos un sistema por circulación forzada. La gran diferencia entre uno u otro es el uso de una bomba. Esta bomba bombeará el agua hasta el circuito de calefacción.

Veamos a continuación qué necesitamos para la instalación de un sistema de energía solar Térmico.

 

Instalación Placas Solares Térmicas

En esencia lo que necesitaremos son captadores solares, intercambiador de calor, acumulador, bombas, vaso de expansión, tuberías y el panel de control. Sin duda, el elemento más importante en los sistemas de calefacción basados en energía solar son los captadores solares. Aquí os explicábamos cómo se instala un sistema solar por termosifón

Los captadores solares son los elementos que capturan la radiación solar y la convierten en energía térmica, en calor. Su funcionamiento es simple, el vidrio deja pasar los rayos del Sol y estos calientan unos tubos metálicos que transmiten el calor al líquido de dentro. En este caso, los tubos son de color oscuro, ya que como es bien sabido, las superfícies oscuras calientan más. Además el vidrio que cubre el captador no sólo protege la instalación sino que también permite conservar el calor produciendo un efecto invernadero que mejora el rendimiento del captador. 

Además del captador solar, la instalación de placas solares térmicas está compuesta por:

  • Intercambiador de calor: Calienta el agua de consumo a través del calor captado de la radiación solar. Se sitúa en el extro del circuito primario. Tiene forma de serpentín, ya que así se consigue aumentar la superficie de contacto y por lo tanto, la eficiencia.
  • Acumulador: El acumulador es un depósito donde se acumula el agua calentada útil para el consumo. Tiene una entrada para el agua fría y una salida para la caliente. La fría entra por debajo del acumulador donde se encuentra con el intercambiador, a medida que se calienta se desplaza hacia arriba, que es desde donde saldrá el agua caliente para el consumo.
  • Bombas (sólo sistemas forzados): Las bombas son de tipo recirculación (suele haber dos por circuito), trabajando una la mitad del día, y la pareja, la mitad del tiempo restante. 
  • Vaso de expansión: El vaso de expansión absorbe variaciones de volumen del liquido solar, el cual circula por los conductos del captador, manteniendo la presión adecuada y evitando pérdidas de la masa del fluido. Es un recipiente con una cámara de gas separada de la de líquidos y con una presión inicial en función de la altura de la instalación.
  • Tuberías: Las tuberías de la instalación se encuentran recubiertas de un aislante térmico para evitar pérdidas de calor con el entorno. 
  • Panel de control: Se dispone también de un panel principal de control en la instalación, donde se muestran las temperaturas en cada instante (un regulador térmico), de manera que pueda controlarse el funcionamiento del sistema en cualquier momento. 

 

 

Energía Solar Fotovoltaica

La energía solar fotovoltaica es una fuente de energía que produce electricidad de origen renovable. Por lo que estamos hablando de una energía que se puede usar para alimentar todo tipo de aparatos electrónicos. El sistema es muy sencillo, la radiación solar llega a los módulos fotovoltaicos, produciendo una corriente eléctrica que puede consumirse directamente, almacenarse en baterías o adaptarse para ser incorporada a la red eléctrica. Tiene tantas aplicaciones como pueda tener la electricidad. La única limitación existente es el coste del equipo o el tamaño del campo de paneles. 

En el caso que nos concierne a nosotros, la calefacción, la energía solar fotovoltaica servirá para accionar un circuito eléctrico que caliente el agua caliente sanitaria de nuestro hogar. Tradicionalmente este tipo de energía se utilizaba para el suministro de energía eléctrica en lugares donde no era rentable la instalación de líneas eléctricas. Con el tiempo su uso se ha ido diversificando hasta el punto que actualmente resultan de gran interés las instalaciones solares en conexión con la red eléctrica. 

funcionamiento panelsolar fotovoltaica

 

Instalación Solar Fotovoltaica

La instalación de un sistema Solar Fotovoltaico, difiere de un sistema solar térmica en varios componentes. Pero sí que existen algunos que coinciden en ambas instalaciones. Uno de ellos son los captadores solares, que no son más que un conjunto de paneles fotovoltaicos que captan energía luminosa y la transforman en corriente contínua a baja tensión. Además de esto, necesitaremos los siguientes componentes para una instalación solar fotovoltaica:

Acumulador: Almacena la energía producida por el generador. 

Regulador de carga: Su función es evitar sobrecargas o descargas excesivas al acumulador, puesto que los daños podrían ser irreversibles. Debe asegurar que el sistema trabaje siempre en el punto de máxima eficacia.

Inversor (opcional): Se encarga de transformar la corriente continua producida por el campo fotovoltaico en corriente alterna, la cual alimentará directamente a los usuarios. 

Un sistema fotovoltaico no tiene por qué constar siempre de estos elementos porque puede prescindir de uno o más de éstos, teniendo en cuenta el tipo y tamaño de las cargas a alimentar.

 

 

 
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Pol-Xavier Castella
Domingo, 22 Marzo 2015 12:41
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