La ONU define las energías renovables como «un tipo de energías derivadas de fuentes naturales que llegan a reponerse más rápido de lo que pueden consumirse». El ejemplo más claro de estas fuentes son el sol o el viento, origen de la energía solar y la energía eólica, respectivamente. Pero, ¿y qué ocurre con la energía térmica o la energía solar fotovoltaica?
Energía térmica: definición general
La energía térmica puede definirse, desde un punto de vista estrictamente teórico, como la energía que tienen todas las partículas que forman un cuerpo.
La oscilación de temperatura en dicho cuerpo es señal del aumento (calentamiento) o la disminución (enfriamiento) de su energía interna, y su ganancia o pérdida es lo que conocemos como calor.
Desde un punto de vista físico, esta energía interviene cuando dos cuerpos que están a diferente temperatura contactan y entonces su energía, en forma de calor, se transmite del uno al otro.
Respecto a su origen, puede ser adquirida mediante:
- Medios naturales (por ejemplo, el sol o el calor del interior de la tierra -geotermia-).
- Reacciones exotérmicas (con algún tipo de combustible)
- Reacciones nucleares.
- El Efecto Joule.
- El rozamiento.
¿Qué es la energía solar térmica?
El término «energía térmica renovable» suele usarse como referencia a la energía solar térmica, que consiste en transformar la energía solar en energía térmica o calor.
Emplea la radiación directa del sol para calentar fluidos a temperaturas que oscilan entre los 40° y 50° grados centígrados.
Después, esos fluidos calientan un circuito de agua que se emplea como calefacción, agua caliente sanitaria o para cubrir otros procesos que demanden calor.
¿Cómo funcionan los sistemas de energía solar térmica?
El funcionamiento de los sistemas de energía solar térmica es bastante sencillo, y se basa en la transformación del calor del sol en energía térmica.
Para ello, se emplean unos paneles, conocidos como captadores o colectores solares, que, como su nombre indica, captan con sus células la energía y la transfiere al fluido (caloportador).
Además de los paneles, los sistemas de energía térmica solar cuentan con un circuito hidráulico (que puede ser de ida o de retorno), un acumulador (un tanque aislado térmicamente y en cuyo interior se mantiene el agua caliente), un intercambiador (cuya función es trasladar el calor por los circuitos del sistema) y una o varias bombas de circulación (para transportar el agua caliente a los diferentes puntos de uso.
¿Para qué sirve la energía solar térmica? ¿Es rentable?
Como ya hemos explicado, los circuitos de energía solar térmica se utilizan para proporcionar agua caliente sanitaria (ACS), para alimentar una calefacción por radiadores de agua y para calentar el agua de piscinas climatizadas, tanto viviendas de uso residencial, como en hoteles o gimnasios.
Como no requiere ningún tipo de combustible para generar el calor, el ahorro con este tipo de sistemas equivale al combustible que se deja de consumir.
Ventajas de la energía solar térmica
Algunas de las ventajas son:
- Es totalmente limpia porque no produce ruidos, residuos, desechos tóxicos ni emisiones contaminantes.
- Es renovable, y por tanto, inagotable.
- Facilita el ahorro energético.
- Se adapta a los nuevos modelos de eficiencia energética.
- Brinda mayor autonomía a viviendas e industrias.
- Revaloriza el precio de viviendas y edificios.
- Ofrece un alto rendimiento de conversión energética.
- El sistema y sus componentes apenas requieren mantenimiento.
Diferencias entre energía térmica y energía fotovoltaica
1- La energía solar térmica calienta agua, mientras que la energía fotovoltaica produce electricidad que puede utilizarse para autoconsumo o verterse en la red.
2- La primera de ellas aprovecha el calor del sol, mientras que la fotovoltaica aprovecha su energía lumínica, es decir, la radiación solar, en forma de luz, para producir electricidad.
3- Es más limitada que la energía fotovoltaica. De hecho, el uso de la primera básicamente se reduce a obtener agua caliente o a climatizar edificios y casas, mientras que la segunda es versátil: permite obtener electricidad para alimentar coches eléctricos, sistemas de iluminación, sistemas de bombeo de agua, etc.
4- Aunque los sistemas de energía solar fotovoltaica tienen una vida útil más larga (entre 20 y 25 años, como media), las placas termo-solares ofrecen un rendimiento mucho mayor, con una eficiencia que roza el 80-90% a la hora de recolectar el calor de los rayos del sol. En este sentido, es más eficiente que la fotovoltaica.
5- El precio entre sistemas fotovoltaicos y térmicos también varía bastante: los primeros son mucho más caros que los segundos, y su retorno de la inversión se alarga más en el tiempo.
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