La energía solar se aprovecha mediante dos vías: la térmica y la fotovoltaica. La térmica transforma la energía procedente del sol en energía calorífica. La fotovoltaica convierte directamente la energía solar en energía eléctrica mediante el efecto fotovoltaico. Por otra parte existen también unas centrales de tipo eólico solar.
Los sistemas solares basados en la vía térmica que se utilizan para la producción de electricidad más importantes, son los llamados de alta temperatura. Las centrales de este tipo más extendidas son las centrales termoeléctricas de receptor central. Estas constan de una amplia superficie de helióstatos, es decir de grandes espejos sostenidos por soportes, que reflejan la radiación solar y la concentran en un pequeño punto receptor, que habitualmente está instalado en una torre. Los haces del sol son concentrados y reflejados sobre la caldera que se encuentra en la torre, en ella el aporte calorífico de la radiación solar es absorbido por un fluido térmico (agua, aire, sales fundidas..) que es conducido a través de un circuito primario hacia un generador de vapor, en él intercambia calor y vaporiza a un segundo fluido que circula por un circuito secundario (agua), que es quién acciona los álabes del grupo turbina-alternador para generar energía eléctrica. El fluido del circuito secundario es posteriormente condensado para repetir el ciclo. El fluido del circuito primario, vuelve a la caldera y repite también el ciclo.
El helióstato se va moviendo siguiendo la orden de un ordenador central para que en todo momento se encuentre en la posición idónea para captar la radiación solar.
Entre las instalaciones solares a alta temperatura cabe citar también a las centrales solares con discos parabólicos. En él la figura geométrica de las superficies reflectantes es la de un paraboloide de revolución.
En los sistemas solares mediante células fotovoltaicas las células Célula fotoeléctrica se disponen en paneles. La luz solar tansporta energía en forma de un flujo de fotones, cuando éstos inciden en determinado tipo de materiales (semiconductores) y bajo ciertas condiciones se convierte la energía luminosa en eléctrica. La explotación a un cierto nivel comercial de este tipo de sistemas, está comenzando ha realizarse actualmente.
En cuanto al funcionamiento las centrales eólicas-solares es como sigue: la radiación solar incide sobre una cubierta que calienta el aire contenido en su interior mediante el efecto invernadero. El aire caliente pesa menos que el frío y tiende a subir, canalizado convenientemente se dirige hacia una chimenea de conducción, en el interior de esta hay alojada una turbina que está asociada a un generador de corriente eléctrica.
Un sofisticado y económico método para convertir el vidrio ordinario en un concentrador solar de tecnología avanzada creó con resultados positivos un grupo de ingenieros del Instituto de Tecnología de Massachussets. Marc Baldo, Michael Currie, Jon Mapel, Timothy Heidel y Shalom Goffri recubrieron paneles de vidrio con capas de dos o más tintes captadores de luz. El vidrio de las ventanas al que se aplica un recubrimiento de pintura o barniz, recoge y encauza los fotones evitando así que estos se pierdan. Los tintes absorben la luz entrante y reemiten la energía hacia dentro del cristal, de esta forma se conduce la luz hacia las células solares a lo largo de los bordes de los paneles.Debido a que los materiales usados son baratos y relativamente fáciles de introducir a escala industrial, y factibles de agregar a los paneles solares existentes, los investigadores opinan que la tecnología podría estar disponible comercialmente en el plazo de tres años.En un futuro un edificio de oficinas pudiera obtener energía mediante sus ventanas tintadas, como a través de sus tejados.
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