La energía solar térmica y la producción de calor – ahorro de luz eléctrica

En términos generales, el sol suele ser la fuente principal de prácticamente todas las energías renovables.  Con excepción de la energía maremotriz y la geotérmica, el sol es el principal responsable de que se puedan utilizar el resto de los elementos naturales para producir energía  y a la vez contribuir con el ahorro de luz eléctrica. La energía del sol se desplaza hasta llegar a la atmósfera. De esta energía, una parte es absorbida por la misma y por el suelo y el resto se refleja en el espacio desde este último. La radiación solar que llega efectivamente a la superficie terrestre, es la parte que se puede aprovechar para transformarla en energía eléctrica y a la vez ser consciente con el ahorro de luz eléctrica.

            El ahorro de luz eléctrica se puede realizar de diversas maneras pero la radiación solar solo tiene tres formas de manifestarse. La primera de ellas llega directamente del sol y es la que produce las sombras. Su forma más evidente de observarla es en un día soleado. La segunda, no llega directamente del sol sino que durante su camino se tropieza con cualquiera de los elementos que existen en la atmósfera como el polvo y contaminantes. La tercera radicación, es la reflejada por la superficie terrestre y cobra relevancia en las zonas cercanas al agua. Para medirlas se utilizan diversos instrumentos como el piranómetro, el pirheliómetro y el  pirgeómetro.

Usos y funcionamiento de la energía solar térmica

            La energía del sol ha sido utilizada por los humanos desde hace siglos. Sin embargo, los avances tecnológicos y el crecimiento de la población han hecho que cada vez se conozca un poco más acerca de ella, de sus usos y de las formas que se manifiesta en la sociedad para ser aprovechada con eficiencia y a la vez contribuir con el ahorro de energía eléctrica. Técnicamente el sol puede aprovecharse de dos maneras. Una como fuente de calor y la otra como fuente de electricidad. Esta última se puede revelar a través de altas temperaturas y por medio de la energía solar fotovoltaica.

            La energía que consumen los seres humanos durante todo un año es la energía que recibe la tierra por el sol en tan solo treinta minutos. Es por ello, que este debe ser considerado como uno de los elementos más importantes para la raza humana, ya que por medio del mismo se realizan prácticamente todas las actividades diarias que conllevan el uso de electricidad. Contribuir con el ahorro de energía eléctrica, es una forma de postergar la utilidad de la energía producida por el sol.

            Para que la energía solar térmica se pueda utilizar correctamente y pueda funcionar como una forma de ahorro de energía eléctrica, es necesaria que sea absorbida por un captador solar. Una vez que la radiación solar es captada se transfiere a un fluido, los cuales suelen ser agua o aire. El fluido calentado se puede utilizar para  calentar agua en piscinas o para la calefacción de una habitación. Las placas solares o los colectores son los encargados de recolectar la energía solar. Generalmente se componen de los siguientes elementos: una cubierta frontal transparente, una superficie absorbente por donde suele circular el fluido, aislamiento térmico y una carcasa externa para la protección del mismo.

Formas de aprovechar la energía solar térmica

            Así como el ahorro de energía eléctrica sirve para contribuir a la reducción del efecto invernadero, las bajas y las altas temperaturas de la energía solar se pueden aprovechar de diversas formas. Sin embargo, se utiliza principalmente para calentar agua y dependiendo de la temperatura alcanzada se puede dividir en baja, media y alta temperatura.

La primera, se destina al uso de actividades que no requieren que el agua se encuentre a una temperatura mayor de los 90 grados como por ejemplo, el agua caliente para viviendas, la calefacción, entre otros. Las temperaturas medias deben estar comprendidas entre los 80 y 250 grados centígrados para ser utilizada en los procesos industriales y la desalinización de agua de mar. Las altas temperaturas necesitan que el agua se encuentre a niveles superiores de 250 grados para poder generar vapor y en último caso electricidad. Los colectores que se utilizan para aprovechar la energía solar térmica de baja temperatura son los sistemas de circulación forzada y los de termosifón. El primero necesita un aporte externo de energía como las bombas colocadas en los sótanos de los edificios. El segundo sistema funciona sin apoyo externo y se encuentra situado en los techos o azoteas de las viviendas. Independientemente del sistema utilizado se debe tener presente el ahorro de energía eléctrica al momento de utilizarlos.

Para aprovechar la energía solar térmica de alta temperatura y contribuir al ahorro de energía eléctrica, es necesario recurrir a sistemas de concentración de rayos solares. Se encargan de seguir al sol en su recorrido diario para captar mayor radiación solar. Para que esto pueda suceder, se puede recurrir a los receptores con heliostatos, los colectores cilindro-parabólicos y los discos parabólicos.

Lugares donde se pueden aplicar la energía solar térmica de baja, media y alta  temperatura

El agua tibia o caliente, así como el vapor y la electricidad se puede ubicar fácilmente en cada una de las actividades que se realizan a diario. La diferencia entre cada una de ellas es la temperatura a la cual se encuentran expuestas para proporcionar sus diferentes usos y contribuir con el ahorro de energía eléctrica. Entre ellos se encuentran:

Baja y media temperatura:

  • Agua caliente sanitaria
  • Climatización de piscinas
  • Sistemas combinados de agua caliente sanitaria y calefacción
  • Secado solar
  • Cocinas solares
  • Refrigeración solar
  • Procesos industriales
  • Desalinización solar

Alta temperatura

  • Electricidad

Evidentemente cada uno de los usos que se le puede dar a la energía solar térmica suele ser muy importante para los seres humanos. La electricidad es su mejor expresión y por ende, para cuidarla, es necesario recurrir a la toma de conciencia para que el ahorro de energía eléctrica sea un hecho que beneficie a todos, incluso a su principal exponente, el sol.

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