Instalaciones solares térmicas

La energía solar térmica consiste en el aprovechamiento de la energía del sol aplicada a diferentes usos

¿En qué consiste la energía solar térmica?

La radiación solar supone una fuente inagotable de energía con la que podemos calentar un fluido sin la utilización de ningún combustible y aprovecharla para diferentes usos. Por ello, una de las palabras clave en la energía solar térmica es el aprovechamiento de la energía del sol.

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El porcentaje de consumo energético de agua caliente sanitaria de un edificio de viviendas puede llegar a valores próximos al 70% dependiendo de la zona geográfica de que se trate. Por lo tanto, es uno de los sistemas donde podemos actuar para reducir costes, con el consiguiente ahorro energético y disminución de emisiones de CO2.

Aplicaciones de la energía solar térmica

AGUA CALIENTE SANITARIA

Una de las aplicaciones más extendidas es la obtención de agua caliente sanitaria (ACS) para el aprovechamiento en grifos y ducha.

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CALEFACCIÓN

La energía solar térmica puede utilizarse para la calefacción del hogar en las instalaciones de calefacción por suelo radiante

PROCESOS INDUSTRIALES

Otras aplicaciones extendidas para este tipo de energía es el precalentamiento de agua para procesos industriales.

Piscinas cubiertas

También resulta útil para el calentamiento de agua para piscinas cubiertas o a la intemperie y la obtención de frío para climatización

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Energía todo el año

La demanda de agua caliente sanitaria está presente durante el transcurso de todo el año, por lo que la energía solar térmica se puede aprovechar de manera eficiente durante todos los meses, es por ello que las soluciones de producción de ACS por energía solar son más utilizadas.

Instalaciones multivivienda

Desde la puesta en vigor del Código Técnico de Edificación (CTE) son cada vez más frecuentes las instalaciones multivivienda, lo que ha supuesto la incorporación de nuevos sistemas y han aparecido factores nuevos a tener en cuenta: distribución homogénea de los caudales de primario y, sobre todo, el problema del sobrecalentamiento.

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Energía limpia y eficiente

El aumento de rendimiento de las instalaciones solares, así como la incorporación de nuevas tecnologías, como la configuración de los sistemas de acumulación, han contribuido a que la energía solar pueda utilizarse, de manera eficiente, para las instalaciones de calefacción a baja temperatura, con porcentajes de ahorro anuales importantes.

Componentes de una instalación de energía solar térmica

Los elementos básicos que intervienen en una instalación de este tipo son los siguientes

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Captadores o Paneles Solares

Nos permiten captar la radiación solar y calentar el fluido caloportador que circula por ellos. Los hay de diferentes tipos y con diferentes rendimientos.

Circuito Hidráulico

El circuito por donde transportar el agua calentada en los captadores será cerrado. Hablaremos de circuitos de ida (salida de paneles) y retorno (entrada a paneles).

Bombas de Circulación Circuito Solar

Para mover los caudales de fluido necesarios, además de vencer las pérdidas de carga de los circuitos, se necesita un circulador o bomba.

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Intercambiador de Calor

Debemos ceder el calor transportado mediante un intercambiador de calor. El circuito cerrado que une los captadores se denomina Circuito Primario; el Secundario parte del intercambiador al depósito de acumulación solar. Los intercambiadores pueden ser externos al depósito (de placas), o interiores (serpentín).

Energía Auxiliar Convencional

En períodos de baja radiación térmica o con altas demandas de consumos, necesitaremos un sistema de apoyo que caliente el agua, independientemente del sistema solar, denominado generador auxiliar. Se utilizan calderas para calentar el agua a la temperatura prefijada (temperatura de consigna).

Acumulación solar

Necesitamos un sistema de acumulación del agua caliente de consumo, para que se pueda suministrar a medida que se va demandando. Los acumuladores o interacumuladores son depósitos con capacidad y aislamiento suficiente para evitar, en lo posible, las pérdidas de energía.

Ventajas de la energía solar térmica

Existen grandes ventajas, tanto económicas como medioambientales a la hora de utilizar este tipo de energía

subvenciones

La energía solar térmica permite la posibilidad de solicitar subvenciones a las distintas administraciones.

FUENTE INAGOTABLE

Se trata de una energía independiente que procede de una fuente inagotable y gratuita, el sol.

Q

Sin emisión de gas

Suministra energía sin emisión de gases que provoquen el efecto invernadero y previene el cambio climático.

mantenimiento mínimo

Requieren un mantenimiento mínimo y un consumo de energía eléctrica muy reducido.

valor adicional

Mejoran la imagen de los edificios y suponen un valor adicional de los mismos, pudiendo servir de argumento de venta para las inmobiliarias o propietarios.

reducen la factura

Utilizan una fuente de energía inagotable, reducen la factura energética de nuestro país, dotando de mayor independencia política y económica.

fomenta el crecimiento

Asegura y fomenta el crecimiento y experiencia sobre las modernas tecnologías así como a la creación de nuevos puestos de trabajo.

inversión rentable

Al tratarse de una fuente gratuita e inagotable, se eliminan los costes adicionales por el aumento del precio de la energía.

FAQS habituales

¿Cuánto puede costar la instalación solar térmica?

La inversión inicial que supone una instalación solar térmica dependerá de nuestras necesidades de consumo energético, así como de la superficie de la vivienda o empresa etc. Si está interesado en estudiar esta opción sólo tiene que ponerte en contacto con nosotros.
Le informaremos detalladamente sobre el proceso de instalación y mantenimiento y además elaboraremos un estudio de eficiencia energética adaptado a tus necesidades.

¿Merece la pena ejecutar la instalación si no tenemos subvención?

Sí. En los últimos años los sistemas de ACS han bajado su precio considerablemente siendo hoy una tecnología económicamente competitiva sin la necesidad de subvenciones.
Por otro lado, y debido a la madurez de esta tecnología, cada vez existen menos subvenciones por lo que no merece la pena aplazar la decisión a la espera de posibles ayudas.

Entonces, ¿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.
Dicho de otra manera, podrá ahorrar 7 de cada 10 bombonas o kWh de gas o electricidad que consuma actualmente.

¿Y qué ocurre de noche? ¿No tendré agua caliente?

¡Sí claro! El agua se mantiene caliente gracias a que el depósito acumulador está aislado térmicamente. Digamos que el sistema es capaz de almacenar el calor durante la noche.

¿Calientan las placas con nubes o con lluvia?

Con la lluvia se limpian las placas, con las nubes las placas calientan mucho menos que con el sol, aunque algo llegan a aportar. Lo importante en nuestro país es que de 365 días que tiene el año, más de 300 son de sol… estamos en el país del sol.

¿Y si está nublado varios días seguidos?

Los sistemas de ACS necesitan siempre una fuente de energía auxiliar (o de apoyo) para completar el trabajo de la energía solar, en el caso de varios días nublados tendríamos agua caliente gracias a dicha fuente auxiliar.

Entonces, además del sistema solar, ¿es necesario contar con un sistema convencional de apoyo?

Si quiere cubrir la demanda de agua caliente sanitaria durante todo el año, deberá disponer de un sistema convencional de apoyo (electricidad, gas,…).
Aquí el problema radica en que la época de mayor demanda de agua caliente (el invierno), coincide con la temporada de menor radiación solar. Para no sobredimensionar la instalación solar, se dispone de un sistema de energía auxiliar o de apoyo para suplir ese déficit energético en los meses más fríos.
Para el resto del año, el sistema convencional funcionará en momentos puntuales.

¿Qué energía de apoyo se usa normalmente?

Las más usadas son la electricidad y el gas para ACS y gasóleo para calefacción. La biomasa también es una opción interesante para instalaciones de ACS + calefacción.
Para un sistema pequeño de ACS la más conveniente desde el punto de vista económico y energético es el gas.

¿Y si no puedo prescindir de la bombona, para que poner los paneles?

Si la instalación está bien diseñada, el sistema de apoyo sólo entrará en los meses más fríos. Incluso en estos meses mas fríos, el sol aportará buena parte de la energía necesaria y el resto lo aportará el sistema de apoyo por lo que el consumo de gas se reducirá notablemente.
El sol aportará aproximadamente el 70% de la energía que usted necesita para calentar agua.

He oído que en verano el agua sale tan caliente que puede quemar. ¿Es esto cierto?

No, si la instalación está bien diseñada.
En verano el sol luce más horas y con más fuerza y, por otro lado, las necesidades de energía para calentar el agua disminuyen ya que usamos menos agua caliente y la temperatura del agua de la red es más alta. Esta situación puede llevar a que, en determinadas latitudes, se produzca un sobrecalentamiento del agua acumulada en nuestro sistema hasta los 80 – 85 ºC.
Para evitar quemaduras debemos contar con un mezclador termostático que mezcle agua fría para conseguir una temperatura en los grifos de agua caliente de 50-55ºC.
Así mismo, y en función de la superficie de paneles que tengamos, debemos disponer de otros sistemas de seguridad para evitar o disipar el exceso de producción en los días muy soleados:

  • Centralita de control con circulación nocturna. (Usamos los paneles para disipar calor por la noche)
  • Tapado parcial del campo de captadores.
  • Instalación de disipadores estáticos o aerotermos.
  • Calentamiento de piscina.
  • Sistemas “drain back” que vacían la superficie de captadores de líquido cuando existe riesgo de sobrecalentamientos en el colector solar.
Viviendo en el norte de España ¿merece la pena plantearse la instalación?

Por supuesto. De hecho, países más septentrionales como Alemania, Austria o Francia tienen instalada más superficie de colectores solares térmicos que España.
En cualquier caso hay que tener en cuenta que un sistema para cubrir las necesidades de ACS de una familia que viva en el norte requerirá una inversión mayor que un sistema para cubrir las mismas necesidades una localidad del sur por poner un ejemplo.

¿Y que ocurre con las heladas? ¿Pueden dañar mis paneles?

No, si está bien diseñada y mantenida. Al existir riesgo de heladas, es necesario añadir una proporción de anticongelante al fluido térmico que circula por el colector.
Como anticongelante se usan productos químicos no tóxicos (habitualmente propilenglicol o etilenglicol) en una proporción tal que el fluido no se congele a una temperatura 5 ºC por debajo de la mínima temperatura histórica registrada en el lugar.
Se podrá utilizar otro sistema de protección contra heladas como puede ser parar y vaciar la instalación o la recirculación forzada en el circuito colector.

Me han dicho que hay unas placas de vacío que rinden mucho más que las placas de toda la vida, ¿es esto cierto?

Efectivamente existen colectores de tubos de vacío. Estos colectores presentan un mejor rendimiento lo que los hace especialmente apropiados para latitudes más septentrionales o aplicaciones más exigentes como la calefacción, frío solar, industrial a temperaturas más elevadas, etc.
En el caso general, podemos afirmar que para producción de ACS, la placa más aconsejable en España es el colector plano o convencional.

Pero entonces, ¿existen distintos tipos de paneles solares térmicos?

Sí, existen distintos tipos de captadores solares térmicos.
Los más usados en aplicaciones domésticas son los captadores solares planos, los captadores con tubos de vacío y los captadores de polipropileno.
La elección de uno u otro tipo de panel vendrá condicionada por la aplicación a la que se destinen:
De esta manera, los captadores de polipropileno se utilizan principalmente para calentar el agua de piscinas a la intemperie. Estos colectores no tienen cubierta de vidrio y son de material plástico por lo que resulta una alternativa muy económica para aumentar la temperatura de nuestra piscina.
Los captadores con tubos de vacío son más caros pero tienen un mayor rendimiento pudiendo alcanzar mayores temperaturas. Esto los hace adecuados para aplicaciones más exigentes o climas más severos.
Por último, los colectores planos son los más utilizados en aplicaciones de viviendas debido a su precio y a su demostrada eficacia.

¿Es viable la instalación de colectores solares planos para ACS en cualquier vivienda?

No siempre. Necesitamos que los colectores puedan tener una orientación al sur.
Para conseguir un aporte solar significativo, en concordancia con la inversión realizada y la eficiencia energética, no podemos colocar colectores solares planos en las vertientes norte, este u oeste.
En tejados que estén significativamente desviados del sur, se puede corregir dicha desviación mediante estructuras metálicas de sujeción de los paneles, aunque afecta a la estética de la vivienda.
Otra posible solución para malas orientaciones, utilizando integración arquitectónica, supondría usar colectores de vacío (más caros) o calcular una configuración de paneles en serie.
Podemos concluir que, si no se dispone de una buena orientación al sur, la instalación de sistemas de energía solar con colectores de placa plana puede resultar inviable.

¿Estoy obligado a instalar energía solar en mi domicilio o casa?

Si su vivienda es de nueva construcción o va a ser objeto de rehabilitación será obligatorio que cuente con un sistema de energía renovable para obtención de ACS.
Desde el año 2006, la normativa española (Código Técnico de la Edificación) obliga a instalar sistemas de energía solar para la obtención de ACS en todos los edificios de nueva construcción y rehabilitación de edificios existentes de cualquier uso en los que exista una demanda de agua caliente sanitaria y/o climatización de piscina cubierta.
Concretamente, el Código Técnico de la Edificación (CTE), a través del documento básico HE4 «Contribución solar mínima de Agua Caliente Sanitaria», establece un mínimo de aporte solar para producir ACS que necesariamente deberán alcanzar los edificios afectados por la norma. Sin embargo en sus últimas revisiones ha introducido la posibilidad de que dicho aporte pueda ser realizado con otras fuentes renovables.
La norma también considera algunos supuestos en los que se puede eliminar la contribución solar mínima exigida: cuando se cubra la demanda con otras fuentes renovables, cuando las instalaciones resulten demasiado grandes o técnicamente inviables, cuando el edificio no cuente con suficiente acceso al sol o cuando existan limitaciones no subsanables.
Además del CTE, muchos municipios cuentan con ordenanzas municipales relacionadas con el uso del a energía solar térmica en edificios.

¿Puedo calentar mi piscina todo el año sólo con placas solares?

No todo el año. En piscinas descubiertas y en el mejor de los casos, conseguiremos prolongar la temporada de baño desde mayo a octubre.

¿Es viable el uso de la energía solar para calefacción?

Sí, de hecho una de las aplicaciones más extendidas de la energía solar es el apoyo a la calefacción.

¿Qué sistema de calefacción funciona mejor con la energía solar?

El suelo radiante. Con el sistema de calefacción por suelo radiante se obtienen mejores aportaciones solares que con otros sistemas debido a que se trabaja a menores temperaturas, compatibles con las de producción solar.

¿Quién debe ejecutar la instalación de energía solar térmica?

Si se trata de un sistema solar construido «in situ» o apoyado por una caldera que tenga servicio de calefacción (solar o no), la instalación deberá ser ejecutada por un Instalador de Calefacción o Instalaciones Térmicas (o empresa instaladora), autorizado por la Comunidad Autónoma. Grupo Innotec disponemos de la habilitación para instalar y mantener cualquier instalación solar térmica.

¿Hay que realizar algún trámite administrativo para poner en marcha una instalación de ACS solar?

No es necesario para sistemas solares prefabricados o instalaciones de potencia térmica nominal instalada menor que 5 kW. Para el resto de instalaciones será de aplicación lo estipulado en el Reglamento de Instalaciones Térmicas de los Edificios (RITE).