El hecho de que los rayos del sol calienten una superficie al incidir sobre ella puede ser aprovechado en cualquier lugar donde se necesite calor, ya sea para calefacción, agua caliente sanitaria (agua para lavar y lavarse), procesos de fabricación... La aplicación del calor solar puede realizarse a muchos niveles, por lo que las técnicas que se usen han de variar para ajustarlas a cada caso

La conversión térmica se realiza a dos niveles: Conversión a baja y a alta temperatura

- La conversión térmica a baja temperatura se centra en sistemas para calentar agua mediante la radiación del Sol, y contempla el empleo de esta energía para la calefacción de edificios, obtención de agua caliente y otros fines industriales de este tipo.

- La conversión térmica a altas temperaturas consiste en una caldera termosolar, en la que el calor producido por la con*centración de la radiación solar produce vapor, a alta presión y alta temperatura, que se usa para mover un conjunto turbina-alternador de una central térmica convencional. La conversión directa en energía eléctrica se produce en las células solares, y se basa en el efecto fotovoltaico.

Los sistemas de captación de la energía solar que ofrece la tecnología del sector tienen como base fundamental un elemento captador de la radicación que se denomina colector o placa solar. Este elemento aplica el fenómeno conocido como efecto invernadero.

Un invernadero consiste básicamente en un espacio cerrado, para aislarlo del exterior, y orientado al mediodía para favorecer el soleamiento en invierno, con paredes y cubiertas acristaladas. A través de los cristales pasan los rayos solares al interior del recinto, que es calentado por este medio.

Los cristales permiten que los efectos de la insolación pasen al interior del local y a suvez el mismo acristaldo impide que se produzca el efecto inverso, es decir, la radiación desde dentro hacia fuera y que así se pierda energía calórica.

Las placas de vidrio tienen la propiedad de dejar pasar a los rayos luminosos solares que al penetrar en el recinto cerrado (invernadero) se convierten en rayos calóricos. Ante los rayos, ahora, calóricos , las láminas de vidrio se comportan como un material aislante y no permiten su regreso al exterior, de forma que el calor capatado queda retenido en el interior del invernadero.

Si en las paredes interiores no acristaladas del recinto se pinta o recubre el paramento con un material negro mate, o gris muy oscuro, el calor es absorbido, y las sucesivas aportaciones calóricas se van acumulando en este punto, de donde se transmite al aire que llena el espacio cerrado.

Si se reducen las dimensiones del recinto y se acorta la distancia entre las superficies acristaladas y la absorbente, la masa de aire disminuye de volumen y, como consecuencia, aumenta la temperatura.

El colector es la pieza esencial en un equipo de captación de la energía solar. Aproximadamente el 98% de la enrgía radiada que incide sobre una placa ennegrecida es susceptible de ser absorbida.

El calor absorbido se puede utilizar para calentar agua para los servicios domésticos o para calentar el aire de los sistemas calefactores del hogar, locales comerciales, industrias...

Por lo tanto un prototipo de colector solar plano se compone de:

- Carcasa - Vidrio protector - Pequeña cámara de aire - Superficie (placa solar ) receptora absorbente - Conducto o tubo de circuito interior (vehículo conductor del calor captado) - Capa de material aislante (debajo de la placa absorbente se coloca una capa de material aislante térmico para que el calor absorbdo actúe sólo sobre el conducto y no se desperdice calorías irradiando sobre el fondo de la caja colectora).

El calor absorbido por la placa solar no suele aprovecharse en el mismo lugar en donde está instalada. El calor, por lo general, debe ser transportado hasta un punto determinado, para lo cual es necesario un sistema conductor.

Este sistema se compone de una serie de conductos conectados entre sí, por cuyo interior circula el fluido calentado.

El funcionamiento del equipo solar se basa en la insolación continua de las placas solares, que van cediendo calor al fluido conductor y reponiendo su pérdida por la continua acción solar.

Para resolver los déficits de energía de las horas nocturnas o de los días nublados es necesario el uso de un acumulador de calor, un depósito calorifugado (donde se almacena fluido caliente) que se intercala en el circuito y que sirve para almacenar la energía calórica producida durante el soleamiento de las placas receptoras.

El calor que recibe el acumulador es transferido por el llamado serpentín intercambiador de calor (una especie de tubería de cobre o latón, dos materiales muy buenos conductores de calor) de forma helicoidal que atraviesa la caldera del acumulador.

En el circuito de calentamiento se acostumbra a intercalar una bomba impulsora , semejante a las que se utilizan en las calefacciones centrales para activar (acelerar) la circulación del agua.