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Energía solar termodinámica

Energía solar termodinámica

La energía solar termodinámica es una combinación de la aerotérmica y la energía solar térmica.

La energía aerotérmica utiliza una bomba de calor para hacer bajar la temperatura de un líquido refrigerante y hacerlo circular en contacto térmico con el exterior. Debido a que la diferencia de temperatura respecto al ambiente es muy elevada se consigue una transferencia de calor del medio caliente (ambiente) al medio frío (líquido refrigerante) según las leyes de la termodinámica. Una característica termodinámica muy importante en este aspecto es que la velocidad con la que se transfiere el calor es mayor cuanto más grande sea la diferencia de temperatura.

La energía solar térmica se basa en calentar el fluido refrigerante a través de la radiación solar. Este fluido se hace circular a través de los paneles solares que captan la irradiación solar aumentando la temperatura del fluido.

La energía solar termodinámica es un sistema que aprovecha la diferencia entre temperatura del líquido que circula por dentro de los paneles termodinámicos y la temperatura ambiente. El líquido que circula por el interior de los paneles es un líquido refrigerante a una temperatura muy baja. Según las leyes de la termodinámica, la diferencia de temperatura entre el ambiente y el líquido refrigerante se genera una transferencia de energía en forma de calor del ambiente al líquido de panel termodinámico.

Usos de la energía solar termodinámica.

La principal utilización de este sistema es la generación de agua caliente sanitaria (ACS). Generalmente en viviendas familiares, pero también se puede utilizar en otras aplicaciones industriales en la que se requiere el uso de agua caliente.

Ventajas de los paneles solarestermodinámicos.

La principal ventaja de una instalación de un panel solartermodinámico es se puede generar energía en casi cualquier condición. El requisito necesario es que la temperatura exterior no sea más baja que la temperatura del refrigerante. De este modo, a diferencia de la energía solar térmica, los paneles siguen captando energía térmica del medio ambiente.

La principal desventaja que suponen los paneles termodinámicos es que, debido a la necesidad de funcionar con una bomba de calor, el consumo de electricidad es constante. En condiciones climatológicas óptimas la potencia eléctrica generada puede llegar a los 4 vatios por vatio de energía eléctrica consumido. Sin embargo, si las condiciones climatológicas no son óptimas nos podemos quedar a uno o dos vatios de energía térmica obtenida por vatio de electricidad.

Como funciona la energía solar termodinámica.

Una instalación de energía solar termodinámica está compuesta por un panel termodinámico que trata de absorber la mayor cantidad de calor del ambiente en el que está rodeado a través de un gas refrigerante a una temperatura muy baja (entorno a unos -4ºC) que circula por su interior.

La bomba de calor cuenta con un compresor que mueve el gas refrigerante del panel termodinámico hasta un sistema de expansión, la bomba de calor es el único elemento que consume energía eléctrica.

El acumulador es el tercer elemento de nuestra instalación solar termodinámica, en su interior hay un serpentín por donde pasa el gas refrigerante a una temperatura elevada produciéndose un intercambio de calor y calentando el agua para su posterior uso.

Comparativa de la energía solar termodinámica con la energía solar térmica

La energía solar termodinámica es un sistema para generar energía térmica más complicado, pero más completo que la energía solar térmica. La energía solar térmica solo capta el calor a través de la energía solar mientras que un sistema termodinámico también aprovecha el calor en el ambiente, por lo tanto, tiene más elementos.

Por otro lado, la energía solar termodinámica tiene la ventaja de que es capaz de extraer energía no solo del sol sino también del aire ambiente, viento o incluso del agua de lluvia, por lo tanto, no es tan dependiente de un recurso cambiante como el sol. Gracias a ello seguirá ofreciendo cierto rendimiento en un horario más amplio y en una mayor diversidad de condiciones climatológicas.

También tenemos que tener en cuenta que un panel termodinámico es mucho más ligero y pequeño que uno térmico, lo que nos puede dar más versatilidad a la hora de instalarlo.

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Fecha publicación: 20 de diciembre de 2019
Última revisión: 20 de diciembre de 2019