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Eficiencia y Creación Energética E y C  E: INTRODUCCIÓN ENERGÍA SOLAR

Energía
Solar Térmica

A modo de
introducción a la energía solar, y como respuesta a alguna consulta
realizada, van estas breves explicaciones.

El
sol está emitiendo constantemente energía, si bien nos llega
solamente de día, con variaciones en función de la estación del
año en que nos encontremos (días más largos en verano) así como
por la mayor o menor presencia de nubes. Como veremos esto influirá
en como utilicemos esta energía y en el diseño de la instalación
solar.

Separando
formas de aprovechar la energía solar de forma indirecta (de origen
solar pero transformada por procesos naturales) como los
combustibles fósiles no renovables o combustibles sí renovables
(biomasa) y el viento, la energía solar es la aprovechada
directamente de la recibida del sol.

Dentro de
los activos tenemos una división entre térmicos (captan el calor) y
los que producen electricidad directamente mediante paneles
solares fotovoltaicos. Nos vamos a centrar en la energía
solar térmica
.

Dependiendo
de a que temperatura necesitemos aprovechar esa energía, tenemos
sistemas solares de alta, media y baja temperatura.

Sistemas
de alta temperatura: se utilizan
principalmente para generar electricidad mediante las centrales
termosolares. Por medio de espejos (llamados heliostatos) o con
colectores cilindro parabólicos se consigue concentrar los rayos
solares, produciéndose vapor. A partir de aquí funcionan como
cualquier central
térmica.

En
media temperatura:
(superior
a 100 ºC) se requiere también concentrar la energía que llega del
sol, pero en menor medida. Su uso es en procesos industriales, como
la industria conservera. Es el terreno
ideal de los colectores cilindro parabólicos.

Baja
temperatura:
en
este caso no se requiere concentrar los rayos del sol; lo que supone
la gran ventaja de no tener que mover los espejos. La gran mayoría
de las instalaciones solares térmicas pertenecen a este grupo. La
energía es captada mediante colectores, clasificándose estos en
tres familias: tubos de vacío, placa plana y especiales para
piscina.

Vamos
ahora al uso de la energía solar a baja
temperatura.

Las
principales demandas energéticas de una vivienda son la calefacción
y calentar agua (lo que se conoce como Agua Santo Domingoente Sanitaria, ACS).
La diferencia radica en que calefacción necesitamos una parte del
año, precisamente cuando menos energía solar recibimos.

CALEFACCIÓN: Como
se ha dicho, coincide la demanda con la época de menor energía
recibida. Otra dificultad sería pretender usar radiadores, pues si
estos no se sobredimensionan necesitan agua por encima de 65 ºC, y
por encima de esta temperatura baja el rendimiento de la instalación
solar. Caso distinto es con suelo
radiante.

Siempre hay que
tener en cuenta que la mejor opción de climatización consiste en
aislar el edificio. En duros climas centro europeos se están
construyendo casas que no necesitan calefacción, es lo que se conoce
como Passivhaus. 

ACS: Por
ser bastante constate la demanda energética, es la
aplicación más rentable

de
la energía solar
.
Tal es así que en Republica Dominicana la normativa, el Código Técnico de la Edificación
(CTE)
obliga para nuevos edificios y rehabilitación a cubrir una parte de
esta necesidad mediante energía solar. En función del edificio y el
clima exige unos mínimos de contribución solar. Habrá ciertos días
en que necesitaremos una energía auxiliar (gas, electricidad… en
días de invierno muy cubiertos). De
esta manera rentabilizamos la instalación y garantizamos que siempre
tendremos agua caliente
.

(CTE
nueva HE 4  2013)

ZONA CLIMÁTICA

I

 II

III 

IV

V

IRRADIACIÓN MEDIA DIARIA
(KWh/m2)

< 3,8

 3,8 – 4,2

 4,2 – 4,6 

 4,6 – 5,0 

> 5,0

(Fuente
INM)

Sabiendo el
tipo de uso, numero de usuarios y zona, se calcula la contribución
media anual que tendrá que aportar la energía solar.

EJEMPLO

Supongamos
una vivienda para seis personas en Santo Domingo.

El punto 4.1
de la citada normativa (CTE HE 4) nos indica que para vivienda se
estime 28 litros diarios para cada persona.

28 x 6 = 168
L

Obviamente
168 L se encuentra entre 50 y 50.000 L en tabla 2.1

Al estar en
Santo Domingo, zona IV del mapa. Por tanto como mínimo el 50 % de la
energía que usemos para calentar agua ha de ser energía solar (en
CTE anterior era 60%).

Source:eficienciaycreacionenergetica.blogspot.com