MDULO ?: TEMA

CENTRALES DE ENERGIAS RENOVABLES 2.2 Tecnologas para aprovechar la energa solar Trmica

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CLASIFICACION DE LAS TECNOLOGIAS SOLAR TERMICA

CLASIFICACION DE LAS TECNOLOGIAS SOLAR TERMICA

Incorporacion o no de elementos mecanicos o electricos para transferir el calor de origen solar Desarrollada como tecnologa aplicable en edificacin, en la cual se cuida el diseo arquitectnico del edificio (principalmente de su envoltura) para maximizar las condiciones de confort interior anual, con un mnimo gasto de energa convencional para la obtencin de las condiciones de confort. Los elementos que optimiza el diseo solar pasivo son:

Ventanas / acristalamientos / retranqueos Aislamiento Inercia trmica de la envoltura Nivel de acoplamiento con el terreno del edificio Ganancias, prdidas y acumulacin de energa en los elementos de cubierta (tejados)

ENERGIA SOLAR PASIVA

La calefaccin solar pasiva consiste en invernaderos adosados, galeras acristaladas, ventanas y muros colectores para captar el calor solar, normalmente orientados hacia el sur (, y aislando las paredes norte. Los muros y techos estn fabricados con materiales que acumulan calor que se transfiere al interior de la casa.Aplicacin Solar Pasiva en Edificaciones

La masa de hormign de las chimeneas se calienta durante el da mediante el calor que capta por la cubierta. Por la noche este calor se expulsa al canal de aire y se produce un tiro natural de aire, produciendo una ventilacin cruzada en las oficinas anexas. Gracias al empleo de esta tecnologa se consigue reducir, de manera natural, la temperatura interior de los despachos, disminuyendo la demanda de refrigeracin durante el verano.

Aplicacin Solar Pasiva en Edificaciones

Aplicacin Solar Pasiva en Edificaciones La iluminacin natural se consigue mediante elementos translucidos y reflectantes. En el interior, la luz difusa se aprovecha con pinturas blancas o claras.

La Energa Solar Activa es, sin embargo, la que se ayuda de dispositivos mecnicos o elctricos para transferir la energa proveniente del Sol de unos componentes a otros o de unos espacios a otros, (por ejemplo para mover el fluido a travs del absorbedor en algunos colectores solares). En funcion del margen de temperatura que se requiera, se pueden clasificar en tecnologias de:

ENERGIA SOLAR ACTIVA

CLASIFICACION DE LAS TECNOLOGIAS SOLAR TERMICA

Atendiendo a la temperatura que puede obtener a la salida del sistema: Energa Solar Trmica de Baja temperatura: Tecnologas que permiten obtener temperaturas en el fluido de salida entre los 80C y los 250C. Estas si requieren incorporar elementos de concentracin solar y tienen aplicaciones por ejemplo, en la produccin de fluidos trmicos para procesos industriales, la desalinizacin de agua de mar y refrigeracin. Los dispositivos de concentracin tpicos son de geometra axial como los concentradores cilindro parablicos..

Energa Solar Trmica de Alta temperatura: Tecnologas que permiten obtener temperaturas superiores a los 250C, pudiendo llegar a los 2000 C, en el fluido de salida. Las aplicaciones tpicas de estas tecnologas son la produccin de electricidad con energa solar (usualmente acoplando el dispositivo receptor solar a ciclos termodinmicos de vapor o ciclos de gas), o algunos procesos de qumica solar (por ejemplo el reformado de metano o la electrolisis del agua para produccin de hidrgeno).

ATENDIENDO A LA TEMPERATURA Energa Solar Trmica de Alta temperatura: Tecnologas que permiten obtener temperaturas superiores a los 250C, pudiendo llegar a los 2000 C, en el fluido de salida. Las aplicaciones tpicas de estas tecnologas son la produccin de electricidad con energa solar (usualmente acoplando el dispositivo receptor solar a ciclos termodinmicos de vapor o ciclos de gas), o algunos procesos de qumica solar (por ejemplo el reformado de metano o la electrolisis del agua para produccin de hidrgeno). Los dispositivos de concentracin tpicos son de geometra de revolucin ya sean de superficie nica, como los concentradores paraboloides (o discos parablicos) o de superficie mltiple o faceteada, como los campos de helistatos con concentracin sobre receptor soportado en torre central, o concentradores tipo Fresnel.

ATENDIENDO A LA TEMPERATURA Aplicaciones en el Sector Residencial:

Agua Sanitaria Caliente (ACS) Calentamiento de Piscinas Calefaccion de edificios Refrigeracion de edificios

Aplicaciones en el Entorno Rural Secado Solar Potabilizacion y desalacion de agua Cocinado Solar

Aplicaciones en el Sector Industrial Produccion de Electricidad con energa solar Trmica Calor para procesos industriales Otras aplicaciones Industriales

En funcin del entorno fsico donde suelen instalarse

COMPONENTES DE LOS SISTEMAS SOLARES TERMICOS Subsistema de captacin:

Captar la Energa Solar Suele estar constituido por elementos pticos (espejos, concentradores) y absorbedor (receptores lineales, soportados con torres central en campos heliostatos, espejos con seguimiento solar en dos ejes) solar.

Subsistemas de Almacenamiento Adaptar en el tiempo la disponibilidad de energa a la demanda para amortiguar los transitorios por pasos de nubes, acumulndola cuando esta disponible.

Subsistema de Distribucion y consumo: transferir la potencia solar absorbida en el fluido de trabajo al punto en que se utilizar (bombas, conductos, controles, bloque de potencia en sistemas de produccin de electricidad)

CLASIFICACION DE LAS TECNOLOGIAS SOLAR TERMICA

Estos sistemas se caracterizan por emplear, como elemento receptor de energa, el colector o panel solar plano. Siguen el mismo principio, denominado efecto invernadero, que consiste en captar en su interior la energa solar, transformndola en energa trmica e impidiendo su salida al exterior.

COLECTORES SOLARES

COLECTORES DE PLACA PLANA

Colector solar de placa plana es aquel que acta como un receptor que recoge la energa procedente del sol y calienta una placa, la energa almacenada en la placa es transferida al fluido. Estos colectores, en general, poseen una cubierta transparente de vidrio o plstico que aprovecha el efecto invernadero. Su aplicacin es la produccin de agua caliente sanitaria, climatizacin de piscina y calefaccin.

Elementos:

Cubierta Transparente: Es la encargada de producir el efecto invernadero, reducir las perdidas por conveccin y asegurar la estanqueidad del colector al agua y al aire en unin con la carcasa y las juntas.

Placa Captadora: Tiene por misin absorber de la forma ms eficiente posible la radiacin solar y transformarla en energa trmica utilizable mediante su transferencia al fluido caloportador. Existen diferentes modelos. La cara de la placa captadora que se expone al sol ha de estar protegida de los rayos solares por medio de pinturas negras o recubrimientos selectivos.

COLECTORES DE PLACA PLANA

Colector solar de placa plana es aquel que acta como un receptor que recoge la energa procedente del sol y calienta una placa, la energa almacenada en la placa es transferida al fluido. Estos colectores, en general, poseen una cubierta transparente de vidrio o plstico que aprovecha el efecto invernadero. Su aplicacin es la produccin de agua caliente sanitaria, climatizacin de piscina y calefaccin.

Elementos:

Aislamiento: La placa captadora est protegida en su parte posterior y lateral por medio de un aislamiento para evitar las perdidas trmicas hacia el exterior. Los materiales ms usados son la fibra de vidrio, la espuma rgida de poliuretano y el poliestireno expandido.

Carcasa Es la encargada de proteger y soportar los elementos que constituyen el colector solar, adems de servir de enlace con el edificio por medio de los soportes.

COLECTORES TUBOS AL VACIO Colectores de vaco van dotados de una doble cubierta envolvente, hermticamente cerrada, aislada del interior y del exterior, y en la cual se ha hecho el vaco. Su finalidad es la de reducir las prdidas por conveccin. Son ms caros, adems de perder el efecto del vaco con el paso del tiempo. Su aplicacin principal es la produccin de agua calienta sanitaria y climatizacin de piscinas.

COLECTORES SIN CONCENTRACION : SISTEMAS HIBRIDOS

COLECTORES DE TUBOS AL VACIO :

COLECTORES SIN CONCENTRACION : SISTEMAS HIBRIDOS

Ciclo de Trabajo: El refrigerante es comprimido en el compresor, pasando luego al tanque donde realiza el intercambio de calor con la solucin salina previamente calentada en el colector solar, para completar despus el ciclo convencional de refrigeracin.

La aplicacin de la energa solar trmica ms desarrollada tcnica y comercialmente es la utilizada para la produccin de agua caliente, por la sencillez de la tecnologa y por la utilizacin anual de la instalacin, que conduce a relaciones inversin ahorro con buenos niveles de rentabilidad.

AGUA CALIENTE SANITARIA (ACS)

Las instalaciones cuya funcin es producir agua caliente sanitaria se pueden clasificar en:

Instalaciones de circuito abierto : En estas instalaciones existe un nico circuitode agua. ste utiliza como fluido el agua de la red, la cual se la hace pasar por elcolector solar para calentarla y despus se almacena a la espera de su uso. Por tanto, no requiere subsistema intercambiador.

AGUA CALIENTE SANITARIA (ACS)

Instalaciones de circuito cerrado : En este tipo de instalacin existen doscircuitos interconectados por un subsistema intercambiador. El circuito primario, compuesto por el colector solar, cede el calor al circuito secundario, compuesto por el subsistema acumulador, en el intercambiador trmico.

AGUA CALIENTE SANITARIA (ACS)

Las instalaciones solares trmicas se pueden clasificar tambin por su principio de circulacin en:Instalacin solar trmica de circulacin forzada: Estos van equipadas con dispositivos (bombas) que provocan la circulacin forzada del fluido de trabajo.

Instalacin solar trmica de circulacin natural:

El fluido de trabajo circula por conveccin natural. Tiene menos elementos y es ms barata.

AGUA CALIENTE SANITARIA (ACS)

FIN DE LA PRESENTACION

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