Libro energia solar termica

Planificación e instalación

Los sistemas de generación de energía solar térmica/eléctrica captan y concentran la luz solar para producir el calor a alta temperatura necesario para generar electricidad. Todos los sistemas de energía solar térmica tienen colectores de energía solar con dos componentes principales: reflectores (espejos) que captan y concentran la luz solar en un receptor. En la mayoría de los tipos de sistemas, se calienta un fluido caloportador que circula por el receptor y se utiliza para producir vapor. El vapor se convierte en energía mecánica en una turbina, que acciona un generador para producir electricidad. Los sistemas de energía solar térmica tienen sistemas de seguimiento que mantienen la luz solar enfocada hacia el receptor a lo largo del día, a medida que el sol cambia de posición en el cielo. Las centrales termosolares suelen tener un gran campo o conjunto de colectores que suministran calor a una turbina y un generador. Varias instalaciones termosolares de Estados Unidos tienen dos o más centrales solares con matrices y generadores independientes.

Los sistemas de energía solar térmica también pueden tener un componente de sistema de almacenamiento de energía térmica que permite al sistema de colectores solares calentar un sistema de almacenamiento de energía durante el día, y el calor del sistema de almacenamiento se utiliza para producir electricidad por la noche o cuando el tiempo está nublado. Las centrales termosolares también pueden ser sistemas híbridos que utilizan otros combustibles (normalmente gas natural) para complementar la energía procedente del sol durante los periodos de baja radiación solar.

¿Merece la pena la energía solar térmica?

Adquirir un sistema de energía solar térmica es una magnífica forma de reducir el consumo de combustibles fósiles y utilizar la luz solar para calentar la mitad del agua caliente. Es casi seguro que no le saldrá rentable, pero tampoco le saldrá rentable una caldera de gas nueva. Al menos, de esta forma contribuirás a reducir los efectos del cambio climático.

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¿Cuánto cuesta el almacenamiento térmico solar?

Coste del almacenamiento de energía térmica < 15 $/kWh.

¿Qué es la energía térmica en la energía solar?

Los sistemas de generación de energía solar térmica/eléctrica recogen y concentran la luz solar para producir el calor a alta temperatura necesario para generar electricidad. Todos los sistemas de energía solar térmica tienen colectores de energía solar con dos componentes principales: reflectores (espejos) que captan y concentran la luz solar en un receptor.

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Transición hacia una economía próspera, resistente y libre de carbono Guía para responsables de la toma de decisiones Comprar versión impresa o eBook[Abre en ventana nueva] Contenido del libro 4 – Energía solar térmica de Tecnologías para descarbonizar el sector eléctrico

Por John Pye ,Keith Lovegrove ,Paul Gauché yMark Mehos Editado por Kenneth G. H. Baldwin ,Mark Howden ,Michael H. Smith ,Karen Hussey yPeter J. Dawson Mostrar detalles del autor Kenneth G. H. Baldwin Afiliación: Universidad Nacional Australiana, Canberra

Jacobson, M. Z., Delucchi, M. A., Bauer, Z. A. et al. (2017). Hojas de ruta energéticas de todos los sectores 100% limpias y renovables de viento, agua y luz solar para 139 países del mundo. Joule, 1, 108-121. Disponible en: https://web.stanford.edu/group/efmh/219amsar219n/Articles/I/CountriesWWS.pdf.

Konstantin, P. y Kretschmann, J. (2010). Assessment of Technology Options for Development of Concentrating Solar Power in South Africa para el Banco Mundial. Stuttgart: Fichtner. Disponible en: www.climateinvestmentfunds.org/sites/default/files/Presentation%20-%20WB%20(Eskom)%20Project%20-%202010_12_07%20.pdf.

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Este libro recoge información actual sobre la ciencia que subyace a la energía solar y los sistemas solares térmicos disponibles para satisfacer las necesidades domésticas. Varios especialistas han contribuido a los capítulos del texto en un esfuerzo por destilar temas orientados a la investigación para los estudiantes.

El libro comienza con una explicación de los fundamentos de la termodinámica, la transferencia de calor y la energía solar en los 2 primeros capítulos. Los fundamentos de algunos dispositivos solares térmicos junto con su modelado térmico se tratan en los siguientes capítulos, junto con los sistemas de destilación solar. A continuación, se ofrece información sobre el diseño, el desarrollo y las aplicaciones de las cocinas solares, junto con su modelado térmico. El modelado térmico de sistemas fotovoltaicos semitransparentes y sus aplicaciones se tratan en el capítulo 9. El Capítulo 10 trata sobre el desarrollo de la tecnología solar fotovoltaica. Los capítulos 11 y 12 tratan del modelado térmico de secadores solares de invernadero y presentan un estudio de caso sobre un secador solar activo híbrido de invernadero. El capítulo 13 cubre el análisis térmico de los calentadores de aire térmicos fotovoltaicos (PVT) que emplean módulos termoeléctricos (TEM). Las aplicaciones de diversos sistemas solares en los sectores de la construcción y el desarrollo en este campo se tratan en el Capítulo 14. El capítulo 15 trata del análisis energético y medioambiental de los sistemas térmicos fotovoltaicos semitransparentes integrados con biogás (Bi-iSPVT) para climas indios.

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Existen dos métodos fundamentales para aprovechar la energía del sol: la generación directa de electricidad mediante paneles solares fotovoltaicos (FV) o la generación de calor mediante tecnologías solares térmicas. Aunque los dos tipos de energía solar son similares, difieren en sus costes, beneficios y aplicaciones.

La energía solar térmica engloba cualquier tecnología que aprovecha la luz solar y la convierte en calor. Ese calor se puede utilizar para tres fines principales: convertirlo en electricidad, calentar agua para su uso en el hogar o la empresa, o calentar espacios dentro de su casa. Cada una de estas opciones requiere tecnologías distintas, pero todas aprovechan la energía del sol para compensar parte de sus necesidades energéticas.

La energía solar térmica se diferencia de la energía solar fotovoltaica en que las tecnologías solares térmicas utilizan el calor del sol para producir energía, mientras que la energía solar fotovoltaica aprovecha el “efecto fotovoltaico” de algunos semiconductores como el silicio para producir un flujo de electricidad directamente de los rayos del sol.

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