Energia Solar Termica Rural

Energia Solar Termica Rural.- Captadores Solares Térmicos de Agua Caliente Sanitaria (ACS). Depósitos de Acumulación de Agua Caliente. Captadores de Aire Solar. Cocinas y Hornos Solares.

Energía Solar Térmica.

La energía solar térmica es la tecnología de la transferencia de la radiación infrarroja solar en energía térmica hacia el agua, aire u otros materiales. Es una energía renovable de alto rendimiento que puede captar en torno a 70% de la energía solar para calentar. Las principales aplicaciones de la energía solar térmica son para agua caliente, calefacción de espacios o refrigeración con una máquina de absorción.

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Tipos de colectores solares térmicos para calentar agua.

Los captadores de placa plana tienen una lámina absorbedora oscura, una cubierta de vidrio, un circuito de fluido (principalmente agua) y un aislamiento de calor por su parte posterior. La luz del sol pasa a través del vidrio transparente y calienta la placa de absorción negra. Esta energía se transfiere al líquido que pasa a través de tubos unidos a la placa de absorción. El cristal frontal y el aislamiento posterior permite que el calor permanezca en el interior del captador y se mantenga en el agua a 50-70 º C (122-158 º F).

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Los captadores de tubos de vacío cambian el aislante posterior por un tubo de vidrio con el vacío en el interior, puesto que el vacío es el mejor sistema de aislamiento térmico. Los absorbedores están dentro de los tubos de vidrio y hay muchos tipos diferentes: flujo directo, tubos de calor, etc. Se recomiendan cuando se requieren temperaturas más altas del agua 80-95ºC (176-203ºF), especialmente en invierno.

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Acumulación de calor en los Sistemas Solares Térmicos.

El agua, calentada en las tuberías detrás del absorbedor, tiene que circular para ser capaz de transferir el calor al tanque de acumulación. El almacenamiento de calor es necesario porque las horas de más luz solar no son las mismas que las horas de consumo de agua caliente (duchas, calefacción, etc.).

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Hay muchos circuitos y opciones de almacenamiento para optimizar el sistema de energía solar. Normalmente, los productos principales son:

  • Captadores solares térmicos de placa plana (o tubos de vacío).

  • Estructura para instalar los colectores.

  • Depósito de acumulación de agua.

  • Tuberías aisladas , bombas solares y válvulas.

  • Vasos de expansión, materiales hidráulicos fiables.

  • Sensores, dispositivos de seguimiento y control.

  • Integración con un apoyo de calefacción, principalmente calderas.

  • Sistema de consumos de alta eficiencia energética, ya sea por el uso de agua caliente o de calefacción a baja temperatura (por ejemplo,. suelo radiante).

  • Servicios profesionales de proyecto e instalación.

Calentador de Aire Solar.

Los captadores solares de aire son similares a los colectores de placa plana de agua, pero el fluido interior es sólo aire. En lugar de tubos delgados, tienen un circuito ancho que calienta el aire directamente en contacto con el lado posterior del absorbedor. La salida del aire puede llegar a unos 80ºC (176ºF), incluso en invierno. Están muy bien adaptados para la calefacción de edificios rurales, así como para los procesos de secado en la agroindustria.

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Cocinas y Hornos Solares.

La luz solar puede también ser utilizada para la cocción directa. La cocina solar más sencilla es un horno (cocina de caja) hecho con un recipiente aislado pintado de negro y una tapa transparente. La olla dentro de la caja puede llegar a 50-100ºC (122-212ºF). Las cocinas solares de concentración usan reflectores parabólicos orientados directamente a los rayos del sol, siendo capaces de llegar a unos 350ºC (662ºF) en el recipiente de cocción.

Parabolic Solar Cooker (rids-nepal.org)   Black Box Solar Oven (inhabitat.com)

Energia Solar Termica Rural para zonas aisladas y la Agricultura.

La tecnología térmica solar está muy bien adaptada a las necesidades de agua caliente o calefacción de los edificios en las zonas rurales, porque hay gran cantidad de espacio para colocar los captadores y los tanques de acumulación. Y es más fácil de encontrar la luz solar sin ninguna sombra. El diseño de un sistema térmico solar rural puede ser más simple que en las aplicaciones urbanas o industriales, y por lo general conectado a una caldera de biomasa como apoyo.

Como ya se ha mencionado, los captadores solares de aire pueden secar muchos productos agrícolas: astillas de madera, frutas, granos, cultivos, pescado, etc., reduciendo también la humedad. Las cocinas solares también pueden ser útiles para el secado de productos agroalimentarios, la pasteurización o la desinfección de agua.

Solar Hot Water Collector on a Barn (mass.gov)    Solar Térmica Array in Appelton Farms (onearth.org)

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  • Para compartir las conversaciones entre los usuarios rurales sobre casos de éxito o fracaso de las instalaciones solares térmicas, principalmente de generación de calor.

  • Para permitir que profesionales de la energía solar térmica puedan ayudar a los usuarios finales en los foros de naRural energy .

  • Para encontrar formas innovadoras para la instalación solar térmica adaptada a las zonas rurales.

naRural energy NO prioriza en Solar Térmica:

  • No vamos a hablar de energía solar térmica a gran escala como por ejemplo: sistemas de alta temperatura (más de 200ºC – 392ºF) para energía solar concentrada (CSP), diseños de torre de concentración , sistemas de vapor para producir electricidad, etc. Estos temas deben estar dentro de la categoría “Otras Energías”.

  • No se centra en la energía solar térmica para edificios urbanos o comerciales, puesto que los principales usuarios son agricultores y residentes rurales.

  • No se centra en las normativas térmicas particulares de cada país, sino en los mejores ejemplos en todo el mundo para el desarrollo rural de la energía solar térmica.

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