La energía solar térmica puede ser captada por los paneles solares. Podemos encontrar dos tipos principales de paneles solares que utilizan tecnologías completamente diferentes para aprovechar la energía del sol. Los colectores solares para calentar agua son paneles solares que recogen la energía del sol y la transfieren para calentar agua. Los paneles fotovoltaicos transforman la radiación solar directamente en electricidad.
Calentar el agua utilizando la energía solar térmica
Los sistemas solares de calentamiento de agua utilizan paneles conectados a un sistema de agua caliente doméstica para reducir o eliminar la necesidad de que la caldera funcione en un clima más cálido o soleado. En muchos casos, los paneles solares no pueden usarse con calderas mixtas, ya que requieren un depósito especial de agua caliente con un segundo circuito de intercambio de calor para el circuito solar. Hasta la introducción de las tarifas de alimentación para la energía fotovoltaica, eran la forma más popular de energía renovable en pequeña escala, con muchos miles de instalaciones exitosas. La energía solar térmica suele proporcionar alrededor del 40% de las necesidades de agua caliente de un hogar a lo largo del año. Hay dos tipos principales de colectores solares para calentar el agua: los de placa plana y los de tubos evacuados.
Colectores de placa plana
Los paneles solares de calentamiento de agua en su forma más simple están hechos de una hoja de metal pintada de negro que absorbe la energía del sol. El agua es alimentada a través del panel en tubos unidos a la hoja de metal y recoge el calor del metal. Las tuberías contienen anticongelantes no tóxicos para climas más fríos. Las tuberías son a menudo de cobre para una mejor conducción. La lámina de metal está incrustada en una caja aislada y cubierta con vidrio o plástico transparente en la parte delantera. El sistema de energía solar térmica se instala normalmente en el techo. Algunos sistemas integran las placas colectoras en una unidad que puede colocarse a ras del tejado, como una forma de teja solar, y pueden ser aceptables en propiedades catalogadas o en áreas de conservación donde los sistemas solares tradicionales se consideran inadecuados.
Tubos evacuados
El sistema de tubos evacuados es una serie de tubos de calor de vidrio agrupados. Los tubos están altamente aislados, debido a un vacío dentro del vidrio. Los tubos evacuados generalmente tienen una salida ligeramente mayor que los sistemas de placa plana, compensando un mayor precio de compra.
El costo de esta instalación de energía solar térmica varía en precio dependiendo del instalador y del tamaño del sistema. El tamaño óptimo dependerá del uso real de agua caliente. Esto puede calcularse utilizando un software para simular el rendimiento del sistema a lo largo del año.
Generación de electricidad mediante energía fotovoltaica (electricidad solar)
La energía fotovoltaica o eléctrica solar nos ofrece a todos la posibilidad de generar electricidad de una manera limpia, silenciosa y renovable. La variedad de aplicaciones de la electricidad solar es numerosa. Las células fotovoltaicas se utilizaron inicialmente en aplicaciones simples o fuera de la red, como calculadoras y relojes, y para barcos o caravanas, pero en la última década se han instalado ampliamente en edificios para generar electricidad para su exportación a la Red Nacional. La luz del día que se necesita es gratuita, pero el costo del equipo puede tomar muchos años antes de recibir cualquier pago. En los últimos años, la introducción de las tarifas de alimentación ha hecho que la energía fotovoltaica sea una inversión mucho más segura, y ha llevado a la instalación de muchos sistemas integrados en edificios en España.
La energía solar pasiva
El uso del diseño solar pasivo es posiblemente la forma más simple de energía solar. Muchos edificios hoy en día están diseñados para utilizar la energía del sol tan eficientemente como sea posible. La ubicación y la orientación del edificio son factores clave para optimizar el diseño solar pasivo. Este puede aplicarse mejor en edificios nuevos, donde la orientación del edificio, el tamaño y la posición de las áreas acristaladas, la densidad de los edificios dentro de un área, y los materiales utilizados para el resto de la estructura están diseñados para maximizar las ganancias solares libres. El uso de aleros o plantaciones estacionales puede reducir el riesgo de sobrecalentamiento en verano, permitiendo al mismo tiempo la máxima ganancia solar en los meses más fríos. El diseño de una propiedad para maximizar la ganancia solar gratuita no tiene por qué aumentar el precio de la construcción.
Otros sistemas solares activos
Además de los paneles solares y de la generación de energía solar térmica, hay una serie de sistemas solares activos más especializados. Algunos ayudan a la calefacción de espacios, por ejemplo, precalentando el aire para un sistema de calefacción central de aire caliente, o contienen colectores especialmente diseñados en una pared solar. La energía solar también puede utilizarse en cierta medida para proporcionar refrigeración en verano, mediante el uso de «refrigeración por absorción térmica solar», ya sea como una alternativa de menor energía al aire acondicionado o para procesos industriales de pequeña escala.
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