Descripción

Una instalación solar industrial consta de un campo de colectores solares a través del cual circula agua o agua y glicol. Un sistema de regulación controla la circulación dependiendo de la intensidad de la radiación disponible. Por medio de un intercambiador de calor, la energía solar puede utilizarse para el calentamiento de líquidos, flujos de aire o para la generación de vapor. El acoplamiento del sistema solar con el sistema convencional de suministro de calor puede realizarse en varios puntos del sistema: acoplamiento directo de un proceso específico, precalentamiento de agua o generación de vapor en el sistema central.

Conceptos básicos

La energía térmica solar en la industria puede constituir una contribución importante para un suministro energético fiable, limpio, seguro y rentable basado en fuentes de energía renovable. El conjunto de elementos colectores puede integrarse en los techos de las naves industriales o instalarse en los terrenos disponibles. La gran escala de las instalaciones industriales lleva a sistemas de coste muy bajo, de forma que los sistemas solares para la producción de calor de proceso industrial pueden llegar a ser en un plazo relativamente corto económicamente competitivos con respecto a los combustibles fósiles. Los costes de inversión actuales de los sistemas térmicos solares están comprendidos entre los 250 y los 500 €/m2 (250 – 1.000€/kW), lo que supone unos costes energéticos medios, para el sur de Europa, entre 2 y 5 c€/kWh en aplicaciones de baja temperatura y entre 5 y 15 c€/kWh en sistemas de media temperatura.

Componentes

Una instalación sola está formada por los siguientes elementos:

  • Fluido caloportador
  • Captadores solares
  • Acumuladores
  • Intercambiadores de calor
  • Bombas de circulación
  • Depósito de expansión

Ventajas e inconvenientes

Ventajas

  • La utilización de los paneles solares para calentar agua supone un importante ahorro económico, tiene un alto rendimiento y escaso mantenimiento.
  • El generar energía térmica sin que exista un proceso de combustión supone, desde el punto de vista ambiental, un proceso limpio.
  • Alta rentabilidad económica. Vida útil de 15 a 20 años.
  • No hay dependencia energética de terceros.
  • Alto rendimiento de transformación, hasta un 65% de radiación de energía calorífica.

Inconvenientes

  • Gran tamaño requerido de las instalaciones (para agua caliente 0,6m2/persona -1m2/persona).
  • Solo es utilizable la luz solar directa.
  • Se necesita hacer una inversión inicial elevada.
  • Elevados costes de instalación, aunque existen ayudas para la implantación de energías renovables que son publicadas en el Boletín Oficial del Estado (B.O.E.), y que se actualizan periódicamente.

Aplicaciones

Las condiciones de partida más favorables para la aplicación de esta energía en procesos industriales, son una demanda de calor continua durante las horas de insolación y durante todo el año. Los sectores y procesos industriales con condiciones favorables para la aplicación de calor solar para procesos se pueden esquematizar en la siguiente tabla: