3.7 Energia solar tèrmica

L'energia termosolar o energia solar tèrmica és la utilització de la radiació solar per l'escalfament a baixa temperatura d'aigua, destinada a l'ús com aigua calenta sanitària o calefacció. Una instal·lació d'energia solar tèrmica consta d'un conjunt de plaques per les quals discorren uns tubs que s'exposen d'aquesta forma a la radiació solar.

Les característiques constructives responen a la minimització de les pèrdues d'energia una vegada escalfat el fluid que transcorre pels tubs, pel que es troben aïllaments a la conducció i a la radiació de baixa temperatura.

El circuit es completa amb un sistema de circulació natural o forçada, un o diversos magatzems per acumular l'energia acumulada i els mecanismes de control i conducció necessaris.

 A més del seu ús com aigua calenta sanitària, calefacció i refrigeració l'ús de plaques solars tèrmiques ha proliferat per a l'escalfament de piscines exteriors residencials, en països on la legislació impedeix l'ús d'energies d'altre tipus per a aquesta fi.

Els captadors solars són els elements que capturen la radiació solar i la converteixen en energia tèrmica, en escalfor. Com a captadors solars es coneixen els de placa plana, els de tubs de buit i els captadors absorbidors sense protecció ni aïllament. Els sistemes de captació plans  amb coberta de vidre són els comuns majoritàriament en la producció d'aigua calenta sanitària ACS. El vidre deixa passar els raigs del Sol, aquests escalfen uns tubs metàl·lics que transmeten la calor al líquid de dins. Els tubs són de color fosc, ja que les superfícies fosques escalfen més.

El vidre que cobreix el captador no només protegeix la instal·lació sinó que també permet conservar l'escalfor tot produint un efecte hivernacle que millora el rendiment del captador.

Estan formats d'una carcassa d'alumini tancada i resistent a ambients marins, un marc d'alumini, una junta perimetral lliure de silicones, aïllant tèrmic respectuós amb el medi ambient de llana de roca, coberta de vidre solar d'alta transparència, i finalment per tubs soldats.

Avantatges:

• No presenta quasi impacte ecològic.
• Es considera una font inesgotable.
• Contribueix a reduir el CO2.

Desavantatges: 

• L'energia Solar és intermitent  i les variacions atmosfèriques (pluja, núvols) afecten el seu rendiment, pel que cal tindre acoblat una resistència per escalfar l'aigua amb electricitat si no hi ha sol.
• Un altre inconvenient és la inversió inicial to i que la inversió s'amortitza a mitjà termini, i després genera una zona d'estalvi que s'allarga la resta de la vida útil d'aquests sistemes, que va de 15 a 20 anys.

L'altra forma d'aprofitament de l'energia solar tèrmica és  per produir energia elèctrica escalfant un fluid amb el Sol. Aquest fluid calent entra en contacte amb aigua dins de l'intercanviador de calor i produeix vapor que mou una turbina acoblada a un alternador. L'electricitat produïda és transforma a alt voltatge i es bolca a la xarxa elèctrica.

Exemple:

En aquesta planta el fluid és un oli mineral (òxid  de difenil) que s'escalfa en els concentradors a elevada temperatura, es bombejat fins els dipòsits de sal i cedeix una part del calor que s'emmagatzema durant el dia, cosa que permet produir energia elèctrica durant 7,5 hores de nit amb el calor acumulat als dipòsits de sal.  El fluid (oli) que ix dels dipòsits de sal es dirigeix a uns altres intercanviadors de calor on passa per uns tubs  per fora dels quals circula aigua que s'escalfa, es transforma en vapor i mou la turbina.

Avantatges:

• No presenta quasi impacte ecològic.
• Es considera una font inesgotable.
• Contribueix a reduir el CO2.
• Pot funcionar produint electricitat 24 hores al dia sempre que no estiga nuvolat durant el dia.

 Desavantatges: 

• L'energia solar tèrmica encara no arriba al nivell de rendibilitat de la eòlica ni de la fotovoltaica i li caldran ajudes durant 10 anys.