Energía solar térmica

En la provincia de Huelva los huertos solares ya están generando 3.000 megavatios anuales, lo que nadie podía predecir hace tan sólo dos años. El coste elevado de estas instalaciones y la necesidad de que la red eléctrica llegue hasta la zona, están frenando la expansión de los huertos solares en Andalucía.

El mercado de los huertos solares es rentable gracias al precio por kilovatio (30 céntimos) que pagan las eléctricas, que puede llegar a hacer rentable la instalación de paneles fotovoltaicos en inmueble, granjas o naves industriales.

Lo más importante de cara al futuro es ir reduciendo el consumo de energía, ya sea mediante un consumo más responsable o con medios más eficientes puestos al alcance de industrias y hogares.

Los paneles bifaciales aprovechan la radiación directa difusa y también la reflejada ya que tienen dos caras por las cuales pueden recibir las radiaciones solares, gracias a estas características pueden producir hasta un 50% más que el resto de los paneles solares.

Su uso para integrarse con la arquitectura es amplio, pueden usarse como tejado para un patio, parkings en forma de claraboyas o en fachadas para aprovechar la luz reflejada y de paso hacen sombra en espacios que necesitemos.

Puedes contactar con uno de los fabricantes de placas solares bifaciales o ampliar la información en Solar-windeurope.

Un panel solar híbrido está formado por un modulo fotovoltaico que a su vez incorpora un absorbedor de calor, de esta forma estaríamos consiguiendo energía solar fotovoltaica y térmica en el mismo panel solar.

De esta forma se aprovecha uno de los puntos flacos de los paneles fotovoltaicos, que es el calor. Ya que al aumentar la temperatura en las células fotovoltaicas su eficiencia baja.

Los paneles solares híbridos transfieren el calor que se acumula en las células a un absorbedor de temperatura que está integrado en la parte posterior, por el cual circula el líquido portador de calor. De esta forma conseguimos energía eléctrica y energía solar térmica que puede ser usada para ACS o los diferentes usos tradicionales en instalaciones de este tipo.

Además de producir agua caliente se consigue aumentar la producción de electricidad un 15% y reducir el espacio necesario para instalar los dos sistemas.

El uso de paneles solares híbridos en huertas solares es diferente, ya que el líquido que circula bajo las células tiene como fin refrigerarlas para que aumente su rendimiento y su vida útil, estos paneles se centran pues en la producción exclusiva de electricidad.

Los colectores solares fotovoltaicos o módulos fotovoltaicos transforman directamente la energía solar a eléctrica, gracias a un conjunto de células fotovoltaicas que convierten las radiaciones solares que inciden sobre ellas en pequeñas cantidades de energía eléctrica.

Hay varios tipos de placas fotovoltaicas:
Cristalinas, que se dividen a su vez en: monocristalinas y policristalinas, su rendimiento puede alcanzar el 20%.

Amorfas: en estas el silicio no se ha cristalizado, su rendimiento esta entorno al 10%. Teniendo como ventaja un menor peso y un coste inferior.

Teluro de cadmio: tienen un rendimiento del 8%.

Arseniuro de Galio: tienen un rendimiento del 20%, siendo de las mas eficientes.

Diseleniuro de cobre en indio: su rendimiento es del 9%.

Paneles fotovoltaicos según su forma

Los paneles pueden fabricarse de distintas formas para que puedan adaptarse en distintos lugares para conseguir un rendimiento optimo.

Paneles con sistemas de concentración: mediante una superficie reflectante se concentra la luz, para que incida una cantidad concentrada de fotones en los paneles y de esta forma producir más electricidad en la misma superficie.

Paneles de formato “teja o baldosa”: son pequeños paneles ideados para integrarse en tejados o grandes superficies, de forma que combinando muchos de ellos se consiga cubrir la demanda de electricidad necesaria.

Paneles bifaciales: como su nobre indica estos paneles tienen dos caras por las cuales pueden recibir las radiaciones solares, por lo que suelen colocarse sobre superficies reflectantes que reflejen la luz solar.

Los captadores solares o colectores solares son los dispositivos encargados de captar la energía de las radiaciones solares para convertirla en energía térmica.

Los colectores solares
Lo más común es utilizar colectores planos, formados por una placa de color negro con propiedades absorbentes de calor, evitando en lo posible la reflexión para evitar perdidas. Bajo esta placa se sitúa un serpentín por el cual circula un líquido al que se le transmite el calor captado por la placa.
El circuito por el cual circula el liquido transmisor de calor (normalmente anticongelante) se aísla con poliuretano o fibra de vidrio par evitar perdidas.

Colectores solares de tubos de vacío
A estos colectores cilíndricos se les hace el vacío entre el cristal protector y la superficie absorbente, para evitar las pérdidas por convección interna aumentando de esta forma la temperatura de trabajo.
Gracias a la forma de los tubos de vacío se pueden integrar concentradores cilíndrico-parabólicos (CPC) con el fin de mejorar el rendimiento en estaciones en que los rayos solares no inciden en el ángulo óptimo.

Colector solar termosifónico
La mayor ventaja de los colectores termosifónicos es que al no necesitar bomba no consumen energía eléctrica, su implantación por lo tanto es muy efectiva en lugares remotos donde la red eléctrica no llega.

Ducha solar manguera enrrollada
Una de las duchas solares mas sencillas y baratas puede ser enrollar en espiral una manguera negra en el tejado de la casa de forma que el sol caliente el agua del interior y tener de esta forma acceso a agua caliente durante todo el día.

Ducha solar con bolsas de basura
Se pueden colocar también bolsas de plástico negras en los tejados utilizando el mismo principio. Las bolsas se llenan con una manguera de jardín conectada a un grifo en el exterior y el agua fluye por termosifón, bajando de esta forma hasta la alcachofa de la ducha.

Ducha solar con botellas
La imaginación no tiene limites, un carpintero chino ha construido paneles solares para calentar agua con botellas de cerveza, las botellas se conectan mediante pequeñas mangueras de modo que el agua fluye entre ellas y se calienta por acción del sol.

Fuente | Elpais

Duchas solares comerciales
Estas duchas mayoritariamente son utilizadas en los países desarroyados para colocarlas en jardines y usarlas cerca de las piscinas, estas duchas se alimentan con una manguera tradicional y calientan el agua mediante un deposito que tienen en la parte posterior.

En 2007 Acciona proporciono las bases para coordinar y gestionar recursos de manera que pequeños huertos solares fuesen rentables. Desde entonces el negocio de las huertas solares ha avanzado mucho, ahora se unen en redes de productores de una energía eléctrica renovable y limpia.

En la actualidad las plantas de biomasa y los parques eólicos también tienen acceso a la red eléctrica según el Real Decreto 436/2004, ya sean empresas o particulares con pequeñas instalaciones solares fotovoltaicas. Una de las ventajas es también compartir los gastos de vigilancia, mantenimiento o instalación.

Estas plantas solares fotovoltaicas están compuestas por paneles solares fijos o con seguimiento solar para aumentar de esta forma la producción de electricidad.

Debemos tener en cuenta los siguientes factores:
•  El rendimiento y la garantía de los paneles solares.
•  El tipo de paneles a instalar, fijos o giratorios
•  Estudiar de forma correcta los datos de producción.
•  Los gastos fijos iniciales
•  El mantenimiento y la seguridad

En el real decreto 436 del 2004 se obliga a las compañías eléctricas a comprar la energía solar fotovoltaica generada por las huertas solares. Por lo general mediante un contrato de 25 de años, durante los cuales la compañía eléctrica comprará la electricidad a un 575 % de la tarifa media de referencia, cuando este primer contrato finaliza se puede acordar una ampliación de 7 años más a un precio de compra de 460 % de esa Tarifa Media de Referencia.

A la hora de invertir en huertas solares puedes plantearte las siguientes opciones:

1. Instalación de paneles en cubierta
2. Instalación de paneles en suelo
3. Participar como socios en una huerta solar

En este post os pongo dos manuales en pdf muy completos sobre esquemas de paneles solares así como los pasos para montarlos y los tipos de materiales:

• Instalación solar para ACS con acumulación en vivienda
• Instalación solar para ACS con acumulación centralizada
• Instalación solar para ACS con acumulación mixta, centralizada y en vivienda
• Instalación solar de ACS
• Instalación solar para ACS y apoyo de sistemas de calefacción a baja temperatura
• Instalación solar para ACS y apoyo de sistemas de calefacción a baja temperatura y climatización de piscinas
• Instalación individual de ACS y climatización de piscina descubierta
• Instalación solar ACS, apoyo de sistemas de calefacción a baja temperatura y climatización de piscina cubierta
• Instalación solar para ACS y calefacción convencional con caldera
• Instalación solar para ACS y calefacción convencional con bomba de calor

Todos estos esquemas de paneles solares y mucha más información la puedes ver aquí.

Las tecnologías solares se dividen en dos grupos las activas y las pasivas, dependiendo de la forma en que se captura, convierte y distribuye la energía del sol.

En el uso de la tecnología solar activa entran en juego los colectores, paneles solares térmicos o paneles fotovoltaicos, mediante ellos se trata de generar calor para usarlo según nuestras necesidades y convertir los rayos del sol en aire caliente o frío, calentar agua, evaporar fluidos o incluso convertirla en electricidad. En resumen diríamos que la tecnología solar activa nos abastece de energía.

En la tecnología solar pasiva no se utiliza ninguno de los elementos anteriormente nombrados, se tiene en cuenta por ejemplo a la hora de construir una vivienda que los materiales cuenten con propiedades térmicas como también la orientación que tendrá respecto al sol, se construye una chimenea solar para procurarle una ventilación natural o se usa el calor del sol mediante ventanas o muros diseñados para recibir el calor diurno y repartirlo por la noche. En resumen la tecnología solar pasiva trata de reducir el consumo de energía.

La tecnologías solares puede ofrecernos:
• Calentamiento de agua.
• Iluminación.
• Calefacción doméstica.
• Refrigeración.
• Aire acondicionado.
• Energía para pequeños electrodomésticos.