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Una central térmica solar o central termosolar es una instalación industrial en la que, a partir del calentamiento de un fluido mediante radiación solar y su uso en un ciclo termodinámico convencional, se produce la potencia necesaria para mover un alternador para generación de energía eléctrica como en una central térmica clásica.

Constructivamente, es necesario concentrar la radiación solar para que se puedan alcanzar temperaturas elevadas, de 300 º C hasta 1000 º C, y obtener así un rendimiento aceptable en el ciclo termodinámico, que no se podría obtener con temperaturas más bajas. La captación y concentración de los rayos solares se hacen por medio de espejos con orientación automática que apuntan a una torre central donde se calienta el fluido, o con mecanismos más pequeños de geometría parabólica. El conjunto de la superficie reflectante y su dispositivo de orientación se denomina heliostato.

Los fluidos y ciclos termodinámicos escogidos en las configuraciones experimentales que se han ensayado, así como los motores que implican, son variados, y van desde el ciclo Rankine (centrales nucleares, térmicas de carbón) hasta el ciclo Brayton (centrales de gas natural) pasando por muchas otras variedades como el motor de Stirling, siendo las más utilizadas las que combinan la energía termosolar con el gas natural

Una central de torre —también conocida como sistema de receptor central— está compuesta por un sistema concentrador o campo de heliostatos, que capta y concentra la componente directa de la radiación solar sobre un receptor —donde se produce la conversión de la energía radiante en energía térmica— que suele instalarse en la parte superior de una torre. El fluido de trabajo puede ser, entre otros, aire, vapor de agua, sodio fundido o sales fundidas, según la tecnología escogida. En las de vapor de agua, este mueve directamente una turbina. En los otros, el fluido transporta el calor a un generador de vapor de agua, con el que se hace funcionar una turbina que mueve al generador eléctrico.

Una torre solar consiste en una chimenea muy alta y una gran superficie acristalada en su base. El Sol calienta el aire de la superficie acristalada, y este aire sale a gran velocidad por la chimenea. En el interior de la misma están situados una serie de generadores eléctricos similares a los de los aerogeneradores, que producen electricidad limpia y sin consumo de agua.

La superficie acristalada puede usarse parcialmente como invernadero. La instalación de acumuladores de calor en la misma permite la generación nocturna de electricidad.

En los años 80 una de estas torres solares funcionó de forma intermitente durante siete años en Manzanares, Ciudad Real. Llegó a producir 50kW. La superficie acristalada tenía un diámetro de 240 m y una superficie de 46,000 m2. La chimenea o torre tenía 10 m de diámetro y 195 m de alto.

Hoy se está estudiando la instalación de una central similar en Fuente del Fresno, en Ciudad Real, con chimenea de 750 m y superficie colectora de 350 Ha de las que 250 son utilizables como invernadero, y que generaría 40 MWe

En Australia se está estudiando también la instalación de una de estas torres de 1.000 m de altura, campo colector de 5 km de diámetro y que generaría 200 Mwe