ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
¿QUÉ ES LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA?
La energía solar térmica consiste en el aprovechamiento de la energía del Sol para producir agua caliente destinada al consumo de agua doméstico, ya sea agua caliente sanitaria (ACS) o calefacción.
Es una fuente de energía gratuita e inagotable, respetuosa con el medio ambiente y que nos permite un ahorro económico al reducir el consumo de combustibles fósiles (gasóleo, gas, ...) y electricidad.
En una instalación de energía solar térmica, la energía que llega a nosotros de los rayos solares, es captada en forma de calor por un dispositivo especial que absorbe esa radiación, denominado colector solar (o paneles solares). Por el interior de la placa circula un fluido caloportador, el cual es conducido hasta un intercambiador de calor que cede este calor unos acumuladores de agua para consumo, ya sea para producción de agua caliente sanitaria (ACS), calefacción o calentamiento para piscinas.
¿CÓMO FUNCIONA LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA?
La energía que recibimos a través de los rayos del sol, es captada en forma de calor por el colector solar (o panel solar) absorbiendo dichas radiaciones.
Por el interior del panel circula un fluido caloportador (que es una mezcla de agua y anticongelante) el cual transporta el calor hasta el acumulador de agua.
Este acumulador es el encargado de distribuir el calor para producir calefacción, agua caliente sanitaria o calentamiento de piscinas.
Tipos de instalación más comunes
Aislamiento para instalaciones solares térmicas
El uso de un aislamiento adecuado en instalaciones solares térmicas es un punto muy importante debido a que mantendrá intacta la energía generada por los captadores solares en el transporte hasta el acumulador.
Las características más importantes del aislamiento para instalaciones solares térmicas son:
- Tipo de aislamiento, es decir, el polímero con que se fabrica. Debe ser especial para este tipo de instalaciones ya que en épocas de máxima absorción (verano) las tuberías pueden alcanzar valores cercanos a los 150ºC y el aislamiento, que está en contacto directo con ellas, debe resistirlo sin descomponerse.
- Grosor del aislamiento. Viene descrito por normativa. Hasta 40 mm. de espesor en zonas de intemperie.
- ¿Exterior o interior? Si el aislamiento va a estar a la intemperie debe ser resistente a los rayos UV ya que estos degradan rápidamente los polímeros.
Sistema solar compacto (Viviendas Unifamiliares):
Especialmente populares son los equipos domésticos compactos, compuestos típicamente por un depósito de unos 150 litros de capacidad y un colector de unos 2 m2.
Estos equipos pueden suministrar el 90% de las necesidades de agua caliente anual para una familia de 4 personas, dependiendo de la radiación y el uso. Estos sistemas evitan la emisión de hasta 4,5 toneladas de gases nocivos para la atmósfera.
Instalación solar comunitaria
Para las instalaciones de tipo comunitario se someterán a un exhaustivo estudio y se diseñará la instalación en función de la tipología de las viviendas. Entre los elementos usados, los más representativos de la instalación son:
El sistema de captación solar
Está formado por captadores solares conectados entre sí. Su misión es captar la energía solar para transformarla en energía térmica, aumentando la temperatura del fluido que circula por el circuito primario.
Fluido Caloportador
Es una mezcla de agua y anticongelante, que es el que transporta el calor que le ha cedido los captadores solares, hacia el depósito de acumulación. La circulación de la mezcla puede ser natural o forzada, según si la instalación solar es del tipo termosifónico o con circulación con bomba.
Es necesario que los conductos estén bien aislados, para evitar cualquier tipo de pérdidas de calor en el circuito, ya que es necesario optimizar las pérdidas al mínimo posible.
Acumulación
Consiste en almacenar la energía térmica en un depósito de acumulación para su posterior utilización. En aplicaciones de ACS o calefacción la demanda no siempre coincide con el momento que hay suficiente radiación, por tanto, hay que acumular esta energía y utilizarla cuando se produzca la demanda.
Además de estos tres elementos esenciales la instalación la completan una serie de componentes que hacen que esta funcione correctamente y el mantenimiento de la misma sea mínimo:
Apoyo energético
Para prevenir las posibles faltas derivadas de la ausencia de insolación, casi la totalidad de los sistemas de energía solar térmica cuentan con un sistema de apoyo basado en energías "convencionales" (eléctrico, caldera de gas ó gasóleo).
Sistema de control
Normalmente toma medidas de temperatura del agua en el colector y en el depósito de acumulación, decide si debe activar o no la bomba de circulación del circuito primario.
Otro material
Tuberías y conducciones, vasos de expansión, purgadores y válvulas.
VENTAJAS DE LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
Ventajas económicas
- Permite un mayor ahorro tanto en gas como electricidad
- Inversión rápidamente recuperable
- Para viviendas construidas existen subvenciones
Ventajas para las personas
- No produce malos olores
- Sistema independiente y seguro
- Materiales de alta calidad
Ventajas medioambientales
- Respeta el Medio Ambiente: deja de emitir aproximadamente medio kilo de CO2 a la atmósfera por cada kW generado, con lo que evita significativamente la emisión de gases de efecto invernadero que producen el calentamiento global del planeta
- Es un recurso inagotable y completamente renovable
Ventajas arquitectónicas
- Instalación sencilla y muy común
APLICACIONES DE LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
Entre las aplicaciones destacables conviene destacar:
- Producción de agua caliente sanitaria (ACS): Es la principal aplicación de la energía solar térmica. El agua caliente sanitaria de consumo tiene una temperatura de 45 ºC, a la que se puede llegar fácilmente con captadores solares. El resto de las necesidades se obtienen de un sistema auxiliar, que habitualmente suele ser gasóleo, gas o energía eléctrica.
- Calefacción de baja temperatura: La energía solar térmica puede ser un complemento al sistema de calefacción, sobre todo para sistemas que utilicen agua de aporte a menos de 60º C. El sistema que mejor funciona es el de suelo radiante (circuito de tuberías por el suelo), ya que la temperatura del fluido en el circuito es de 45ºC, fácilmente alcanzable con captadores solares en épocas de baja irradiación solar.
- Climatización de piscinas: El uso de la energía solar térmica puede permitir el apoyo energético en piscinas exteriores, alargando los periodos de baño. Además cabe recordar, que el RITE, prohíbe el calentamiento de piscina con energía convencional.
DEMO
¿FAQ (RESPUESTA A LAS PREGUNTAS MÁS FRECUENTES)?
¿Qué es la energía solar térmica?
Es el aprovechamiento del calor del sol mediante captadores solares.
¿Para qué sirve la energía solar térmica?
Entre las aplicaciones más extendidas conviene destacar, producción de agua caliente sanitaria, calefacción a baja temperatura y climatización de piscinas.
¿Cómo funcionan los sistemas solares para producir agua caliente sanitaria?
Básicamente la energía que llega a nosotros de los rayos solares y es recogida por los captadores, se transporta mediante un fluido caloportador hasta el acumulador de agua para su consumo.
¿Por qué motivo podría interesarme instalar un sistema de energía solar térmica en casa?
Instalando un sistema de energía solar térmica conseguirá un ahorro en su factura de gas y contribuir a la reducción de emisión de gases de efecto invernadero.
¿En cuánto tiempo se recupera la inversión?
La recuperación de la inversión depende de varios factores, como el geográfico, o el tamaño de la inversión.
La tendencia al alza en los precios de los combustibles fósiles hace que recuperemos la inversión de forma más rápida.
¿Y cuál es la vida útil de la instalación?
Se estima una vida útil para este tipo de instalaciones de aproximadamente 20 años, dependiendo del mantenimiento que le demos a la instalación.
¿Hay ayudas o subvenciones para la instalación de estos sistemas?
Existen subvenciones cuya cuantía dependerá de la convocatoria y de la comunidad autónoma donde se aplique, para la Comunidad de Madrid por ejemplo existe una subvención que asciende a 260 € por metro cuadrado de captación.
¿Merece la pena ejecutar la instalación si no tenemos subvención?
Sí, ya que es una energía que estamos obteniendo de forma gratuita y el tiempo de amortización no es excesivamente alto
¿Cuánto dinero puedo ahorrar?
Mediante el uso de la energía solar para la obtención de agua caliente sanitaria podemos ahorrar aproximadamente un 70% de la energía convencional que actualmente consumimos.
¿Y qué ocurre de noche? ¿No tendré agua caliente?
Los acumuladores están aislados térmicamente y permiten disponer de agua caliente durante la noche. En el caso de que ese volumen de agua se consumiera debido a una demanda excesiva, el agua se calentaría con el sistema auxiliar basado en energía convencional, (calentador de gas o eléctrico).
¿Calientan las placas con nubes o con lluvia?
Sí, el nivel de captación es menor pero existe debido a la denominada radiación difusa o indirecta. Cabe destacar que en España, tenemos una media de 300 días de sol al año.
¿Y si está nublado varios días seguidos?
El sistema de aporte energético auxiliar sería el encargado de suplir nuestras necesidades de agua caliente sanitaria y calefacción.
¿Qué energía de apoyo se usa normalmente?
La energía de apoyo puede ser la que mejor se adapte a nuestras necesidades (gas, electricidad, biomasa, etc.).
¿Puedo calentar mi piscina todo el año sólo con placas solares?
El uso de energía solar para calentamiento de piscinas suele realizarse para alargar unos meses la temporada de baño.
¿Es viable el uso de la energía solar para calefacción?
En la actualidad es una de las aplicaciones más extendidas, los llamados sistemas de calefacción a baja temperatura, como el suelo radiante.