El auge de las energías renovables hace que muchos de nosotros queramos sumergirnos en estas tecnologías y entender bien cómo funcionan, cómo consiguen generar energía, qué se utiliza para ello… Y es que según la energía que quieras obtener, necesitarás unas cosas u otras. Para la energía eólica necesitas molinos, para la hidráulica, presas y para la solar, paneles.
Sin embargo, del sol podemos obtener la energía fotovoltáica y la térmica. En ambos se utilizan paneles, pero estos son distintos. De hecho, para la energía termosolar los paneles utilizados se llaman «colectores solares». Aquí te explicamos qué son y cómo funcionan.
¿Qué son los colectores solares?
Los colectores solares son paneles que permiten obtener energía termosolar. Es decir, recogen la energía solar y la convierten en energía térmica.
Esta clase de energía nos permite conseguir agua sanitaria caliente, la climatización de piscinas, calefacción e incluso electricidad como la energía fotovoltaica, aunque el proceso es más complejo.
En apariencia, son bastante parecidos a los paneles solares fotovoltaicos pero su funcionamiento es muy diferente y su composición tampoco es la misma.
Funcionamiento de los colectores solares
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Por lo general los colectores solares absorben la radiación solar y calientan un fluido (agua, glicol, aceites sintéticos) que circula por una tubería de metal.
El fluido que se calienta después puede almacenarse en un tanque y usarlo para usos domésticos como el agua caliente sanitaria. Si hablamos de colectores de centrales, este fluido se convierte en vapor que pasa por una turbina y genera movimiento para producir electricidad.
Para uso doméstico y para las centrales no se utilizan los mismo colectores. Podemos dividirlos en colectores de baja temperatura (los domésticos) y los de alta temperatura (los que se utilizan a nivel industrial). A continuación te contamos en qué se diferencian.
Colectores de baja temperatura
Como decimos, estos son los colectores que se utilizan a nivel doméstico. En este grupo podemos diferenciar dos tipos de colectores, los colectores planos y los de tubos de vacío.
- Colectores solares planos: Estos son los más parecidos a las placas solares fotovoltaicas en forma, pero la composición es distinta. Estas placas concentran el calor en su superficie y utiliza el efecto invernadero. Se compone de tubos verticales metálicos cubiertos por un vidrio doble en la parte superior y por un material aislante por debajo para que no se escape el calor.
- Colectores solares de tubos de vacío: estos colectores son similares a los planos, pero los tubos que lo componen son de vidrio en vez de plástico. Estos tubos están encapsulados en otro tubo de vidrio que permite hacer vacío para aislar el calor. Estos paneles tienen un mejor rendimiento porque hay menos pérdidas de calor, pero también son más caros.
Colectores de alta temperatura
Los colectores de alta temperatura son aquellos que se utilizan en las centrales para generar electricidad, pues son capaces de llegar a temperaturas más elevadas, como su propio nombre indica.
En este caso los colectores son como espejos gigantes.En este grupo también tenemos varios tipos de colectores, son los siguientes:
- Colectores solares cilindro-parabólicos: estos colectores son espejos con forma parabólica. Lo que hacen es reflejar la luz del sol sobre una tubería que lleva el fluido que queremos calentar. Estos colectores pueden cambiar su posición según la posición del sol para ser más eficientes.
- Heliostatos en centrales solares de torre: los heliostatos son espejos móviles que reflejan la luz del sol, concentrándola en un punto. El punto en el que se concentra la radiación es un receptor que está instalado en la parte superior de una torre.
- Receptores lineales de Fresnel: estos colectores se parecen a los cilindro-parabólicos. Estos espejos son planos pero simulan la curvatura de los cilindro-parabólicos. Estos colectores son más baratos pero su rendimiento es peor.
- Discos parabólicos: estos colectores se asemejan a las antenas parabólicas. Son espejos en forma de disco que reflejan la luz del sol en su propio receptor, el cual lleva un fluido que se calienta a más de 750 grados Celsius. También cuentan con una microturbina con la cual generan electricidad. Estos colectores aún se encuentran en fase de experimentación y son mucho menos rentables que los otros colectores.
Colectores solares vs paneles solares fotovoltaicos
Hay que aclarar que ambos son paneles solares, lo que los diferencia es el tipo de energía que generan y cómo colectan la luz del sol.
Los módulos fotovoltaicos cuentan con una capa de celdas solares, estas celdas son las que producen electricidad. La luz solar tiene fotones, estos fotones liberan electrones en la celda solar. Esos electrones van a través del cableado en forma de corriente continua. Después pasa por un inversor y se convierte en corriente alterna, la que usamos en casa.
Como vemos, la forma de recoger la energía solar es diferente pues los colectores solares utilizan los rayos del sol para generar calor. Ya sea reflejando la luz mediante espejos o absorbiendo el calor como es el caso de los colectores de baja temperatura.
Aunque es cierto que los colectores solares también son capaces de generar electricidad, no lo hacen directamente como los módulos fotovoltaicos. Primero generan calor, calientan un fluido hasta convertirlo en vapor, pasa por una turbina y solo entonces, generan electricidad.
Por supuesto, los colectores de baja temperatura tienen usos diferentes a los módulos fotovoltaicos. En vez de generar electricidad, sirven para generar calor para la calefacción de los hogares, agua sanitaria caliente, el uso de electrodomésticos…
Paneles híbridos, lo mejor de los dos mundos
Existe una combinación de los paneles solares y los térmicos que se llaman paneles híbridos. Estos paneles aprovechan toda la energía solar.
Y es que, los paneles fotovoltaicos solo captan la luz ultravioleta y los térmicos la luz infrarroja. Con estos paneles se pueden aprovechas las dos y generar así toda la energía posible.
Estos paneles son capaces de generar tanto electricidad como agua caliente o calefacción mediante suelo radiante con un solo panel.
Muchas personas están instalando paneles híbridos en sus casas ya que son muy eficientes y versátiles.
Está claro que las tecnologías van evolucionando cada vez más para poder aprovechar lo máximo posible las energías renovables y así contaminar mucho menos y por supuesto, reducir las emisiones de CO2. En un futuro muy cercano, muchos serán los que tengan paneles solares, térmicos o cualquier otra forma de energía renovable en sus casas.
