• Imprimeix

Solar tèrmica

L’energia solar tèrmica consisteix en l´aprofitament directe de la radiació solar incident en forma d'energia calorífica.

solar termica

L’energia solar tèrmica consisteix en l´aprofitament directe, en forma d´escalfament o energia calorífica, de la radiació solar incident. Una instal·lació solar tèrmica està formada bàsicament per un camp de col·lectors solars, un conjunt de canonades aïllades tèrmicament i un dispositiu acumulador d’aigua. 

Les aplicacions de l'energia solar tèrmica són diverses:

Una de les més rendibles i comunes és la producció d'aigua calenta sanitària (ACS). Normalment les instal·lacions no es dimensiones per a resoldre el 100% de les necessitats d’aigua calenta , ja que la superfície exigida per a cobrir aquestes necessitats a l’hivern, quan menys radiació hi ha, donaria lloc a la construcció de grans centrals difícilment amortitzables. El més comú, per tant, és combinar la instal·lació solar amb un sistema de escalfament convencional (de gas, elèctric, etc) de forma que el dispositiu solar resol un part del consum d’energia (fracció solar) i la resta utilitza el sistema convencional.

Una altra de les aplicacions habituals és la calefacció d’un local o habitatge, que es pot fer mitjançant la introducció d’aire calent al seu interior o bé mitjançant elements calefactors dins dels quals circula aigua.

De la mateixa manera l’aprofitament de la radiació solar per a la calefacció es pot realitzar mitjançant captadors d’aire o d’aigua. Tanmateix, la calefacció d´un habitatge amb energia solar presenta unes peculiaritats que fan que, tot i ser tècnicament possible, requereix d´un anàlisi més complex, doncs cal estudiar l´estacionalitat de la demanda (centralitzada exclusivament en els mesos d´hivern) que pot provocar una utilització anual baixa del sistema solar. Aquesta característica es pot minimitzar dimensionant la instal·lació per tal de cobrir només una petita part de la calefacció (15-25%) i dedicant el sistema durant la resta de l´any a la producció d´aigua calenta sanitària. La resta de necessitats per a calefacció i les puntes de demanda les proporciona el sistema convencional de suport. Com que els captadors solars, utilitzats en la majoria de les instal·lacions de calefacció, treballen a temperatures baixes, no és adequat utilitzar radiadors convencionals. Per això s’usen altres sistemes de calefacció com el terra radiant, els radiadors sobredimensionats o els convectors forçats "Fan-coils" o ventiloconvectors.

La climatització de piscines també és possible amb un sistema solar tèrmic: el Reglament d´instal·lacions tèrmiques als edificis (RITE) especifica que el consum d’energies convencionals per a l’escalfament de piscines és permès només quan aquestes estiguin instal·lades en locals tancats. Per tant, l’energia solar tèrmica és l’opció més adequada per a climatitzar d’una piscina a l’aire lliure.

Per últim, també es pot produir fred a partir de calor, la refrigeració solar, mitjançant una màquina d’absorció. Tanmateix encara que la refrigeració solar és possible, es necessita una temperatura superior als 80ºC per aconseguir el procés, per tant s’ha de disposar de captadors solars específics que permetin assolir aquestes temperatures. Normalment els captadors utilitzats són els de tub de buit o els CPC, on uns reflectors cilindroparabòlics concentren la radiació solar sobre l´absorbidor.

Els components d’una instal·lació solar tèrmica són bàsicament :

  • Un sistema de captació de la radiació que prové del sol: el captador solar. El captador solar més utilitzat és el captador pla de coberta vidrada. Com a norma general els captadors han d’instal·lar-se orientats al sud per captar al màxim la radicació solar (amb una variació acceptable de més menys 15º). La seva inclinació respecte al pla horitzontal ha de ser igual a la latitud de l’emplaçament, 35º (amb una variació acceptable de més menys 15º), que és la inclinació que més radiació capta al llarg de l’any (perpendicular als raigs solars quan aquests tenen la màxima intensitat). Tanmateix és important acomodar la corba de captació d’energia a la corba de consum, es a dir, s’haurà d’inclinar el captador de forma que estigui perpendicular als raigs solars en l’època de més consum.
  • Un sistema d’emmagatzematge de l’energia tèrmica obtinguda, el dipòsit acumulador. Serveix per acumular l’energia en els moments del dia en que es genera (quan hi ha sol) i utilitzar-la quan es produeix la demanda. En instal·lacions petites és possible incorporar l´acumulador a la part superior del captador, són els equips anomenats termosifons, que aprofiten la circulació de l’aigua per diferència de temperatures (convecció).
  • Un sistema de distribució de la calor i de consum. Consta de sistemes de control i gestió de les instal·lacions, canonades, conduccions, bombes per fer circular l’aigua, purgadors d’aire i vàlvules diverses.
  • Un sistema de suport. Per suplir possibles períodes sense sol, les instal·lacions solars tèrmiques incorporen un sistema convencional d’escalfament d’aigua, que només es fa servir quan l’energia generada per la instal·lació solar no és suficient per cobrir la demanda d’aigua.