La tecnología avanzada de energía solar tiene un funcionamiento
La Administración de Información Energética de Estados Unidos clasifica los colectores solares térmicos en colectores de baja, media o alta temperatura. Los colectores de baja temperatura no suelen estar acristalados y se utilizan para calentar piscinas o el aire de ventilación. Los colectores de media temperatura también suelen ser placas planas, pero se utilizan para calentar agua o aire para uso residencial y comercial.
Los colectores de alta temperatura concentran la luz solar mediante espejos o lentes y se utilizan generalmente para satisfacer las necesidades de calor de hasta 300 grados C / 20 bares de presión en las industrias, así como para la producción de energía eléctrica. Hay dos categorías: la energía solar térmica concentrada (CST) para satisfacer las necesidades de calor de las industrias, y la energía solar concentrada (CSP) cuando el calor recogido se utiliza para la generación de energía eléctrica. La CST y la CSP no son sustituibles en términos de aplicación.
Las mayores instalaciones se encuentran en el desierto americano de Mojave, en California y Nevada. Estas plantas emplean una variedad de tecnologías diferentes. Los ejemplos más grandes son: la central solar de Ouarzazate en Marruecos (510 MW), la instalación de energía solar de Ivanpah (377 MW), la instalación de sistemas de generación de energía solar (354 MW) y Crescent Dunes (110 MW). España es el otro gran desarrollador de centrales termosolares. Los ejemplos más importantes son la central solar Solnova (150 MW), la central solar Andasol (150 MW) y la central solar Extresol (100 MW).
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Los sistemas de energía solar baja aprovechan la radiación del sol para calentar el suministro de agua doméstico o comercial. La radiación solar incidente calienta un fluido de transferencia, que se bombea a través de un intercambiador de calor conectado al suministro de agua. Algunos ejemplos de estos sistemas son los colectores de placa plana y de tubos de vacío para tejados. Los sistemas de baja energía térmica también pueden aplicarse a la calefacción solar pasiva de espacios.
En latitudes altas, los sistemas de baja energía solar térmica no generan mucha energía térmica en invierno, cuando más se necesita. Aumentar la eficiencia de las placas para que puedan absorber más energía en invierno es un reto importante. Las pérdidas se producen por la transferencia de calor de los tubos de los paneles al sistema de agua caliente. Además, los depósitos de almacenamiento pueden ser bastante grandes e incómodos de alojar. El reto consiste en construir sistemas de agua caliente solar más eficaces y que ocupen menos espacio para su uso en los climas del norte de Europa.
Los investigadores de la Universidad Napier de Edimburgo estudian el proceso de transferencia de calor subyacente para mejorar la eficacia de los sistemas térmicos solares bajos. Para ello, modelizan los mecanismos de transferencia de calor en los colectores solares térmicos bajos y comparan los resultados con sistemas reales. La Universidad Napier también está estudiando formas de reducir la calefacción de los espacios en los edificios y de aprovechar el calor de la luz del día mediante el uso de ventanas de aerogel.
Descarbonizar la calefacción y refrigeración urbana con energía solar
Blog Categorías y Etiquetas Residencial Comercial Instalación solar 101 A medida que la primavera se convierte en verano, las temperaturas están aumentando y los árboles están creciendo con hojas verdes. El clima más cálido y los árboles más sombreados son bienvenidos por muchos aquí en Massachusetts; pero también pueden tener los propietarios de sistemas solares fotovoltaicos o los propietarios que están considerando ir solar preguntando, “¿Cómo el calor y la sombra afectan a la eficiencia de mis paneles solares?” Algunos incluso se preguntan: “¿Se recalentarán mis paneles solares?”.
Muchos de nuestros clientes en Massachusetts quieren saber exactamente cómo los cambios de calor pueden afectar al rendimiento de los paneles solares. Los paneles solares se prueban generalmente a unos 77 °F y están clasificados para funcionar con la máxima eficiencia entre 59 °F y 95 °F. Sin embargo, los paneles solares pueden llegar a alcanzar los 149°F durante el verano. Cuando la temperatura de la superficie de los paneles solares es tan alta, la eficiencia de los paneles solares puede disminuir un poco.
No obstante, tenga en cuenta que los paneles solares están fabricados con materiales muy duraderos, diseñados para soportar condiciones extremas en el exterior, desde las heladas del invierno hasta el intenso calor del verano. Además, la temperatura exacta de sus paneles solares dependerá de factores como la temperatura del aire, la ubicación geográfica, el nivel de luz solar directa y el material del tejado. Un contratista solar con experiencia sabe cómo seleccionar e instalar los paneles solares para minimizar los efectos mínimos del calor en la eficiencia de los paneles solares.
Lec 33: Aplicaciones de la energía solar en la cocina
Se investigan los sistemas y componentes solares térmicos de baja temperatura con portadores de calor como el agua o el aire, así como los conceptos de tuberías de calor. Los sistemas sirven tanto para el tratamiento de agua caliente sanitaria como para la calefacción de espacios, por lo que es especialmente importante la integración eficiente en todo el sistema de calefacción. Los algoritmos de control inteligentes desempeñan aquí un papel tan importante como los componentes cuyas propiedades hidráulicas están optimizadas para la integración pertinente del sistema. Además, se procesa la óptica para guiar y concentrar la radiación y la modificación de las propiedades del material óptico mediante la tecnología de superficies. Los colectores combinados fotovoltaicos-térmicos (PVT) permiten la generación simultánea de electricidad y calor en la misma superficie. Trabajamos en soluciones integradas en la fachada y el tejado que ofrecen excelentes posibilidades arquitectónicas para integrar la energía solar térmica en la envoltura del edificio y utilizarla de forma multifuncional. Además, nos ocupamos de los nuevos procesos de fabricación, los materiales y los procesos de instalación final de la energía solar térmica. Los nuevos enfoques para la reducción de costes, tanto desde el punto de vista metodológico como de la optimización del diseño, hacen que la energía solar térmica sea aún más atractiva desde el punto de vista empresarial.