La Vía Térmica

Habitualmente, se suele dividir a los sistemas de aprovechamiento de energía solar por vía térmica en dos grupos.

La utilización de la energía solar a baja y media temperatura
La utilización de energía solar a alta temperatura

Los sistemas de aprovechamiento a baja y media temperatura.

Son los que ofrecen posibilidades más interesantes a corto plazo, utilizándose de cara a servicios de tipo domésticos, tales como la producción de agua caliente sanitaria, calefacción, climatización de piscinas, invernaderos, secaderos, etc.
Normalmente, resulta conveniente en estos casos disponer de sistemas solares con apoyo de algún sistema convencional de producción de energía, para garantizar que el suministro energético es el adecuado, ya que, -como señalabamos anteriormente- la energía solar tiene un carácter disperso y semialeatorio, y, por lo tanto, pudiera suceder en un momento dado que la ausencia de una radiación solar suficiente hiciera imposible la cobertura de las necesidades energéticas mediante el sistema solar. Por otro lado, intentar basar un servicio exclusivamente en aportaciones energéticas de origen solar implicaría tener que instalar sistemas solares de grandes dimensiones y a precios aún prohibitivos, por lo que los sistemas mixtos solar-convencional resultan más racionales por el momento.
El aprovechamiento de energía solar a baja temperatura se puede realizar a partir de varias vías diferentes.
Mediante la utilización pasiva de la energía solar o arquitectura solar.

En efecto, arquitectos, promotores y constructores comienzan a ser sensibles ante las posibilidades que ofrecen la energía solar, por lo que intentan cada vez más que las viviendas que construyen se adapten adecuadamente al entorno y al clima en el que se encuentran localizados, evitando proyectos irracionales desde el punto de vista energético.
Estas casas, por ejemplo tienen amplios ventanales orientados hacia el sur para calentar el interior en invierno y unas persianas diseñadas para generar un espacio refrigerado en el interior en verano. Además las paredes se construyen de maateriales cerámicos que en invierno guardan el calor y en verano lo expulsan además de utilizar depósitos de agua para guardar el calor para la noche de invierno.

Mediante los sistemas solares basados en colectores
Un colector o captor es un instrumento que absorbe el calor proporcionado por el Sol con un mínimo de pérdidas y los transmite a un fluido (aire o más frecuentemente, agua). Generalmente se emplea para producir agua caliente de uso doméstico o par a hacer funcionar sistemas de calefacción.
Los hay de dos tipos:los sistemas de colecotres planos y los sistemas de colectores de concentración

Colectores planos: son actualmente los más difundidos y representan alre dedor del 90% de la producción de colectores.
Se componen esquemáticamente de una lámina plana, o placa, capaz de absorber eficientemente la radiación solar y convertirla en calor, y de una serie de tubos en buen contacto térmico con la placa, por los que circula un líquido refrigerante (generalmente agua o agua con anticongelante). Este líquido que circula por los canales de distribución sirve para transmitir el calor abs orbido por la placa a un sistema de producción de agua caliente o a un sistema de calefacción.
La lámina es habitualmente metálica (de cobre o acero inoxidable, principalmente) y a menudo está recubierta de un tratamiento selectivo especial para hacer que la absortancia de la radiación solar por parte de la superficie de la lámina sea más intensa. Para disminuir las pérdidas de calor del colector, la parte posterior de la lámina posee un aislamiento térmico, y la parte superior una cubierta de láminas transparentes de cristal o -en algunos casos- plástico, que reduce las pérdidas de calor por radiación y convierte al colector en una espe

cie de invernadero. Por último, una caja metálica es el soporte de todos estos elementos.







Los colectores de concentración: se utilizan para instalaciones que trabajan a media temperatura, Estos colectores concentran la radiación solar que recibe la superficie captadora en un elemento receptor de superficie muy reducida (un punto, una línea). Al ser el recptor más pequeño que en los colectores planos puede estar fabricado a partir de materiales más sofisticados y caros que permiten una mejor absorción de la energía solar. por otro lado, al recibir la radiación solar de manera concentrada. los colectores de concentración son capaces de proporcionar temperaturas de hasta 300ºC con buenos rendimientos.
Las centrales de colectores de concentración se utilizan para generar vepor a alta temperatura con destino a procesos industriales, para producir energía eléctrica, etc.
Hay colectores de concentración de varios tipos. Pero todos ellos tienen en común que exigen estar dotados, para ser eficientes, de un sistema de seguimiento que les permita permanecer constantemente situados en la mejor posición para recibir los rayos del sol a lo largo del día.
Los sitemas de seguimiento del sol de estos colectores son de varios tipos. El colector de concentración cilíndrico-parabólico (uno de los más difundidos) suele utilizar un reloj o sensor óptico. Este último combinado con un servomotor, hace girar al colector siguiendo la dirección del sol.


Uno de los inconvenientes de la mayoría de los colectores de concentración (y entre ellos, del cilídrico parabólico) es que sólo aprovechan la radiación directa del Sol, es decir, que sólo aprovechan los rayos solares que realmente inciden sobre su superficie. No son capaces, por el contrario, de captar la radiación solar difusa. Por ello, no resultan convenientes en zonas climáticas que, aunque reciben una aceptable cantidad de radiación solar, son relativamente nubosas. Sólo resultan realmente eficaces en zonas auténticamente soleadas.