Aplicaciones de la energía solar térmica Por La energía solar térmica se origina en la energía radiante producida en el Sol como resultado de reacciones nucleares de fusión, cuya disponibilidad en la superficie terrestre depende del día del año, la hora, la latitud y la orientación del dispositivo receptor. Las tecnologías que aprovechan la energía solar térmica se utilizan para cocinar alimentos, calentar agua y generar electricidad, entre otras aplicaciones. Existen varios factores externos que inciden en la utilización de esta fuente energética: trayectoria relativa del Sol, intensidad de la radiación solar, régimen de lluvias y nubosidad, temperatura y humedad del medio ambiente, régimen de vientos, contaminación ambiental, sombras específicas del lugar, entre otros. El sistema de acumulación de energía térmica se calcula para las variaciones entre el día y la noche, y para garantizar la autonomía del sistema con nubosidad por mal tiempo, de dos o tres días como máximo. La colocación más favorable de las superficies captadoras de la radiación solar será aquella que, en función de la aplicación a que se destine el sistema, capte la mayor cantidad de energía posible.
El aro mayor debe tener aproximadamente 30 cm de diámetro y unirse con el más pequeño mediante tres alambres de 25 cm de largo, de igual material. Esta estructura se cubre con un plástico fino transparente, que debe quedar holgado para que al colocar un pequeño peso en el centro del aro superior se forme un cono hacia abajo. La instalación se completa con la ubicación de esta estructura en un plato o recipiente de color negro en su interior. Con este destilador se puede obtener un vaso con agua potable en el transcurso de un día soleado.
Las de concentración de foco puntual están formadas por un espejo paraboloide que concentra los rayos solares en un punto donde va situada la olla. Las cocinas con espejos concentradores de foco lineal o puntual utilizan la radiación directa, pero no aprovechan la radiación difusa. Las cocinas sin concentración son sencillas y están formadas por un cajón convenientemente aislado por el fondo y los lados, para que no pierdan el calor, y con una cubierta transparente compuesta por dos láminas de vidrio separadas entre sí. Su costo es muy variable y depende de los materiales usados y de su configuración.
En dependencia de la forma en que es trasmitida la energía al producto, pueden clasificarse en secadores de radiación solar directa, de radiación infrarroja, de conducción de calor y de convección de calor; no obstante, en la mayoría de los secadores la transferencia de calor ocurre mediante la combinación de la conducción, la convección y la radiación. El secado solar se utiliza ampliamente en los procesos industriales, principalmente en la industria química, en la producción de materiales de la construcción y en la industria alimentaria. Singular importancia tiene el secado para la conservación de productos agropecuarios y marinos, como forrajes, plantas aromáticas y medicinales, frutas, viandas, semillas, carnes y pescado.
El veranero se ha utilizado en Cuba para el cultivo de viandas, hortalizas y otras especies vegetales, como las microalgas, preferiblemente fuera de estación o que necesiten ser tropicalizadas, además de facilitar el estudio de procesos fotosintéticos y la obtención de semillas híbridas de alta calidad, con el menor consumo posible de energía convencional. La novedad de este equipo, patentado por especialistas cubanos, radica en que constituye una cámara de clima controlado solar diseñada para países tropicales, que facilita el desarrollo de procesos biotecnológicos, como la micropropagación de plantas, la conservación in vitro y el mejoramiento genético.
Generalmente, los colectores se producen de dimensiones y capacidades normalizadas, y se emplean uno o varios de ellos en batería, según la demanda energética de cada instalación. El colector solar es el elemento encargado de recibir la radiación y transformarla en energía térmica, para después enviarla al siguiente paso del proceso, generalmente al consumo directo o a algún dispositivo acumulador. Los calentadores solares se clasifican en tres tipos principales: plano, acumulador (o compacto) y focal. Con el avance tecnológico se han desarrollado calentadores más eficientes y apropiados a rangos de temperaturas mayores que los requeridos para calentar agua para el aseo personal: los calentadores solares de tubos al vacío, entre los que se encuentran los de tubos termosifónicos, en U y calóricos. |
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