¿Cómo funciona una instalación de energía solar térmica?

Tras algún tiempo de exposición al sol, una plancha metálica se calentará hasta quemarnos si llegamos a tocarla. Lo que ocurre es que la plancha no puede ceder al aire que la rodea el aumento de calor que le provoca la radiación solar lo bastante rápido, por lo que se calienta progresivamente. El efecto será más rápido si su color es negro, dado que apenas refleja los rayos del sol.

Ilustración: David Pareja (larutadelaenergia.org)

Si colocamos la placa en el interior de una caja con cubierta de vidrio, el cristal dejará deja pasar la radiación solar incidente, pero no dará salida a la radiación infrarroja que emite la placa. El resultado es una “trampa de radiaciones solares”, y la temperatura en el interior de la caja aumentará progresivamente. Funciona igual que el efecto invernadero, donde el papel de tapa de vidrio lo cumple la concentración de CO2 en la atmósfera.

Haciendo circular agua por el interior de la caja, veremos como el calor se transmite al fluido. La transmisión de calor será más rápida si la superficie de contacto líquido/caja es mayor, lo que se consigue haciéndolo circular por un serpentín en forma de culebra enroscada. Esta forma asegura la máxima exposición del agua al calor que genera la “trampa de radiación”. Ya tenemos un colector solar básico.

Variando la disposición de los elementos del colector, podemos obtener cualquier temperatura que deseemos. Podemos concentrar los rayos del sol mediante un espejo o una lente, por ejemplo, para obtener altas temperaturas.

El agua caliente obtenida puede ser utilizada directamente, como en el caso del agua de una piscina, o bien se puede almacenar en un depósito acumulador, para emplearla cuando sea necesario. Variando el tipo de conducciones y de depósitos, podemos conseguir el tipo de instalación solar térmica que deseemos.