El término terma solar se ha utilizado para describir dos tipos diferentes de sistemas. Uno es aquel en el que los paneles solares se utilizan para recoger calor, que se utiliza directamente como agua caliente sanitaria o de proceso, calefacción o, en algunos casos, aire acondicionado. Esta es realmente la forma más básica de utilización de la energía solar, que se conoce comúnmente como calefacción y refrigeración solar (CSC). Técnicamente, se podría considerar que secar la ropa en un tendedero es uno de los extremos del espectro de la energía solar térmica, junto con la energía solar pasiva que entra por la ventana para calentar la casa en un día fresco de primavera.

El otro tipo de sistema, muy diferente, consiste en colectores solares de concentración que enfocan un haz intenso sobre un recipiente o tubería que contiene fluido, que luego se convierte en vapor para accionar una central térmica convencional. Es lo que se denomina energía solar concentrada. Trataremos este último tipo en otro artículo, bajo el título "Energía solar por concentración".

En cuanto a la calefacción y refrigeración solares, según la Agencia Internacional de la Energía (AIE), este sector creció un 14% en 2010. Se recogió un total de 162.000 millones de kWh de calor, lo que la sitúa en segundo lugar, después de la eólica, entre las nuevas energías renovables de tecnología limpia.

La gran mayoría de los sistemas instalados se encontraban en China y Europa, que sumaron el 78,5% de la capacidad total.

La mayoría de estos sistemas, el 95%, eran sólo para agua caliente sanitaria y utilizaban principalmente el flujo por gravedad o el termosifón. Sólo el 11% requería bombeo activo, lo que hace que esta tecnología sea ideal para instalaciones con y sin electricidad. En total, en 2009 se instalaron unos 10,2 millones de pies cuadrados de colectores térmicos. Hay una gran variedad de sistemas disponibles, desde sofisticados sistemas con tubos de vacío que interactúan con la calefacción por suelo radiante, hasta sencillos sistemas caseros que pueden ser poco más que tubos montados sobre un tablero pintado de negro.

Por alguna razón, este tipo de sistemas no se ha impuesto en Estados Unidos. Según la EIA, las ventas se duplicaron con creces entre 2000 y 2006, pero han disminuido desde entonces.

La EIA divide la energía solar térmica en tres categorías: baja temperatura (principalmente para piscinas), media temperatura (para agua caliente sanitaria) y alta temperatura (sistemas utilizados por las empresas eléctricas para generar electricidad). La mayoría de los sistemas comercializados en EE.UU., un 73%, eran para calentadores de piscinas. En este artículo sólo nos ocuparemos de los sistemas de baja y media temperatura. A veces se denominan sistemas de 1x sol, lo que significa que la luz solar no se amplifica ni concentra de forma significativa.

En cuanto a la calefacción y refrigeración solares, según la Agencia Internacional de la Energía (AIE), este sector creció un 14% en 2010. Se recogió un total de 162.000 millones de kWh de calor, lo que la sitúa en segundo lugar, después de la eólica, entre las nuevas energías renovables de tecnología limpia.

La gran mayoría de los sistemas instalados se encontraban en China y Europa, que sumaron el 78,5% de la capacidad total.

La mayoría de estos sistemas, el 95%, eran sólo para agua caliente sanitaria y utilizaban principalmente el flujo por gravedad o el termosifón. Sólo el 11% requería bombeo activo, lo que hace que esta tecnología sea ideal para instalaciones con y sin electricidad. En total, en 2009 se instalaron unos 10,2 millones de pies cuadrados de colectores térmicos. Hay una gran variedad de sistemas disponibles, desde sofisticados sistemas con tubos de vacío que interactúan con la calefacción por suelo radiante, hasta sencillos sistemas caseros que pueden ser poco más que tubos montados sobre un tablero pintado de negro.

Por alguna razón, este tipo de sistemas no se ha impuesto en Estados Unidos. Según la EIA, las ventas se duplicaron con creces entre 2000 y 2006, pero han disminuido desde entonces.

La EIA divide la energía solar térmica en tres categorías: baja temperatura (principalmente para piscinas), media temperatura (para agua caliente sanitaria) y alta temperatura (sistemas utilizados por las empresas eléctricas para generar electricidad). La mayoría de los sistemas comercializados en EE.UU., un 73%, eran para calentadores de piscinas. En este artículo sólo nos ocuparemos de los sistemas de baja y media temperatura. A veces se denominan sistemas de 1x sol, lo que significa que la luz solar no se amplifica ni concentra de forma significativa.

No sé por qué aquí no hay más gente que caliente el agua con energía solar. Estos sistemas pueden ser bastante baratos y sencillos y se amortizan con bastante rapidez, pero de alguna manera parecen carecer del brillo de los sistemas fotovoltaicos, mucho más caros, que sólo son un tercio más eficientes en el suministro de electricidad que estos sistemas en el suministro de calor. Sin embargo, la actividad podría estar repuntando. Un complejo de apartamentos de 138 unidades en Tucson acaba de optar por el agua caliente solar en lugar de la fotovoltaica. Trabajaron con el fabricante Free Hot Water de San José. Se espera que el sistema ahorre 1200 dólares al mes y unas 80.000 libras de CO2 al año.

La refrigeración solar, aunque suene a oxímoron, es bastante real y puede resultar muy práctica. Se basa en el ciclo de absorción, el mismo principio que impulsó algunos de los primeros frigoríficos y que todavía se utiliza en los frigoríficos de propano que se encuentran en muchos vehículos recreativos y remolques. Esencialmente, utilizan calor para comprimir el refrigerante en un volumen fijo en lugar de un compresor mecánico. El resto del ciclo es básicamente el mismo; la refrigeración se produce a medida que el líquido comprimido se expande en el evaporador. (Lo bueno de la refrigeración solar es que la energía siempre está disponible cuando más se necesita, cuando hay sol.

Energía solar térmica: Calefacción y refrigeración

Ventajas

• Renovable. No necesita combustibles.
• No contamina. Libre de carbono, excepto en la producción y el transporte.
• Intrínsecamente distribuida con producción in situ
• Mantenimiento sencillo y reducido
• La refrigeración solar está disponible cuando más se necesita
• El agua caliente proporciona cierta capacidad de almacenamiento limitada
• Los costes de funcionamiento son casi nulos
• Silenciosa. Pocas o ninguna pieza móvil.
• Tecnología madura
• Buena rentabilidad
• Alta eficiencia
• Sistemas modulares
• Puede combinarse con fotovoltaica en esquemas de cogeneración de alta eficiencia.

Contras

• Intermitente
• Baja densidad energética
• No produce electricidad
• Se necesita una fuente de energía suplementaria o almacenamiento para largos periodos sin sol
• Caro en comparación con los calentadores de agua convencionales
• Los costes de construcción/instalación pueden ser elevados
• Es más difícil competir contra el gas natural muy barato
• Algunas personas los encuentran visualmente poco atractivos
• Los procesos de fabricación pueden generar contaminación
• No hay instaladores en todas partes
• Generalmente no es práctico almacenar o vender el exceso de calor
• Producen energía de baja calidad (calor frente a electricidad)
• Escalabilidad limitada
• Depende de la ubicación y orientación de la vivienda