Al hablar de energía solar siempre pensamos en primer lugar en la energía fotovoltaica mediante la cual y gracias a la luz solar, podemos generar electricidad. Pero también existe otro tipo de energía menos conocida pero no menos importante que es la energía termosolar, gracias a la cual podemos calentar agua.
Un captador solar térmico o colector solar térmico o panel solar térmico, es un dispositivo que nos permite aprovechar la energía termosolar, es decir, sirve para captar la energía solar térmica a través de la radiación del sol y de esta forma calentar el agua. El agua caliente podrá ser utilizada tanto en el hogar como a nivel industrial, como por ejemplo para calentar el agua de la piscina, del baño o ducha o como sistema de calefacción por el agua conducida por tuberías capaces de calentar las estancias que atraviesan.
Mediante el uso de captadores solares térmicos podemos tener agua caliente y calefacción de una manera limpia y respetuosa con el medioambiente.
Hay que señalar que la energía solar térmica también puede ser usada para generar electricidad. Esto se lleva a cabo en las centrales termosolares que calientan el agua y generan un vapor capaz de mover una turbina que sirve para producir energía eléctrica. A la hora de aprovechar la energía solar para generar electricidad para uso doméstico, siempre se recomienda una instalación solar fotovoltaica.
Funcionamiento de un captador solar térmico
Un captador solar térmico está formado por diversos elementos:
- Las cubiertas o placas térmicas. Suelen ser de vidrio o de plásticos especiales. Al incidir el sol en ellas captan toda la energía posible, minimizando las pérdidas a causa de la convección.
- El canal de aire. Puede estar vacío o no y se encarga de separar la cubierta del absorbedor. El grosor de este canal varía en función de las pérdidas por convección y las temperaturas demasiado elevadas que pueden darse si es demasiado estrecho.
- El absorbedor. Como su nombre indica es el encargado de absorber la energía solar y transmitirla al fluido en el que se almacena ese calor. Es esencial que tenga gran capacidad de absorción y una emisión térmica reducida, para ello se usa una mezcla de varios materiales como cobre o aluminio, con tratamientos de óxido de titanio.
- El acumulador. No todas las instalaciones termosolares lo tienen, aunque es un práctico elemento. Está formado por un tanque donde se almacena agua caliente, es decir, la energía térmica recolectada, de modo que pueda usarse siempre que se precise, incluso en las horas en las que no hay sol.
- Conductos, circuitos, capas aislantes y otros elementos. Mediante el sistema de tubos se puede transportar el fluido de la instalación y los elementos aislantes para evitar pérdidas de energía. Los circuitos principales y secundarios permiten su funcionamiento adecuado.
Tipos de captador solar térmico
En lo que se refiere a captadores solares térmicos para uso doméstico, los tres tipos más comunes son:
- Captadores solares planos: Compuestos por un vidrio templado y con un diseño pensado para captar la energía solar y transmitirla a través de unos conductos a un fluido portador del calor, que al calentarse transportará la energía donde sea preciso. Son unos de los más demandados y eficaces, estando indicados fundamentalmente para producción de agua caliente y también para el calentamiento de piscinas, la calefacción de baja temperatura y la refrigeración por absorción.
Existen dos clases fundamentales de captadores solares planos: los normales y los selectivos. Los primeros no son idóneos para zonas de bajas temperaturas o con irradiación difusa, mientras que los selectivos sí que lo son para ambas situaciones ya que, como indica su nombre, ofrecen un recubrimiento selectivo que lo hace posible. - Captadores con tubo de vacío: Compuestos por un conjunto de tubos solares que guardan un vacío y en cuyo interior encontramos el fluido portador del calor. Frente a los captadores solares planos ofrecen un mayor rendimiento a temperaturas altas de trabajo. Son recomendados para zonas de muy baja insolación o para instalaciones donde se necesite trabajar con altas temperaturas. También están indicados para calefacción con necesidad de mucho aporte solar y refrigeración por absorción, así como en procesos industriales.
- Captadores de polipropileno: No tienen cubierta de vidrio y son de material plástico. Su funcionamiento es muy parecido al de los captadores solares planos aunque son más económicos. Únicamente se emplean para calentar el agua de piscinas que se encuentran al descubierto debido a su bajo rendimiento a medias y altas temperaturas de trabajo y en climas fríos.
Además de estos tipos, los colectores solares térmicos también se clasifican en función de la potencia de sus acumuladores:
- Acumuladores de baja temperatura. Proporcionan calor menor de 65 grados. Estos suelen ser los utilizados en el hogar.
- Acumuladores de media temperatura. Proporcionan calor entre 100 y 300 grados. Estos son más usados para procesos industriales que requieren temperaturas de más de 100 grados.
- Acumuladores de alta temperatura. Proporcionan calor superior a 500 grados. Son los que se usan para generar energía eléctrica mediante vapor.
