Calefacción solar, el uso de la luz solar para calentar agua o aire en edificios. Hay dos tipos de calefacción solar, pasiva y activa.
La calefacción pasiva se basa en el diseño arquitectónico para calentar edificios. El sitio, la estructura y los materiales del edificio se pueden utilizar para maximizar el efecto de calentamiento (e iluminación) de la luz solar que cae sobre él, lo que reduce o incluso elimina su requerimiento de combustible. Un edificio bien aislado con una gran ventana de vidrio orientada al sur, por ejemplo, puede atrapar efectivamente el calor en los días soleados y reducir la dependencia del gas o el petróleo (para calefacción) o la electricidad (para la iluminación). La luz solar entrante calienta el aire y las superficies sólidas en las habitaciones expuestas a él, y este calor se lleva a otras habitaciones del edificio por convección natural. Los acabados interiores, como el ladrillo o el azulejo, a menudo se incorporan a los edificios para absorber la luz solar y irradiar el calor por la noche.
En la calefacción activa, se utilizan medios mecánicos para almacenar, recolectar y distribuir energía solar en los edificios con el fin de proporcionar agua caliente o calefacción. La luz solar que cae sobre el conjunto de colectores de un edificio se convierte en calor, que se transfiere a un fluido portador (generalmente un líquido, menos comúnmente aire) que luego se bombea a un sistema de conversión, almacenamiento y distribución. En los sistemas a base de líquido, se bombea agua (o menos comúnmente glicol) a través de tubos que están en contacto con un colector de placa plana. Esta última es una placa de metal ennegrecida que absorbe la luz solar y está aislada en el frente con capas de vidrio y aire; el vidrio permite que la luz visible caiga sobre la placa pero atrapa el calor resultante, que luego se transfiere al fluido portador. Alternativamente, el fluido puede bombearse a través de un tubo de vidrio evacuado o un volumen de espacio en el que un gran volumen de luz solar ha sido enfocado (y por lo tanto concentrado) mediante espejos reflectores.
Después de recoger el calor del colector, el fluido portador se bombea a un tanque de almacenamiento aislado, donde puede usarse inmediatamente o almacenarse para su uso posterior. El sistema puede abastecer a una casa con agua caliente extraída del tanque de almacenamiento o, con el agua caliente que fluye a través de tubos en pisos y techos, puede proporcionar calefacción de espacios. El tanque de almacenamiento permite que el agua calentada durante los períodos soleados se use por la noche o durante los días nublados. Si el fluido portador contiene anticongelante para evitar que se congele durante el clima frío, se usa un intercambiador de calor para transferir el calor del fluido portador al agua que puede usarse para fines domésticos. Los sistemas de calefacción residenciales que usan colectores de placa plana generalmente calientan los fluidos portadores a temperaturas entre 66 ° y 93 ° C (150 ° y 200 ° F).
