En el siguiente texto vamos a hablar de otro de los usos que tiene la energía solar. De todos es conocido que la energía solar tiene múltiples aplicaciones como generación de electricidad, iluminación, etc. pero ¿sabías que una de las opciones más ventajosas es el uso de la energía solar térmica para calentamiento de agua? Se puede utilizar la energía solar para satisfacer casi todas las necesidades de agua caliente en casa. Un sistema solar térmico de agua capta la energía solar térmica (el calor del sol) y luego canaliza ese calor para producir agua caliente para diferentes usos.

¿Cuáles son los principales usos domésticos de la energía solar térmica?

Calentar Agua para generación de ACS

¿Qué es el ACS? ACS simplemente hace referencia a las siglas de: Agua Caliente Sanitaria. Es agua potable destinada a consumo humano que ha sido calentada. Se utiliza para usos sanitarios: baños, duchas… y también se puede usar para otros usos de limpieza como fregado de platos, lavadora, lavavajillas, fregado de suelos, etc.

Se estima que, por término medio, el agua caliente de uso sanitario supone cerca del 25% del consumo energético de una vivienda.

El suministro doméstico de agua caliente para la ducha para obtener mayor confort precisa de una temperatura ideal de salida del agua caliente entre 37ºC y 42ºC. El aprovechamiento de la energía térmica del sol resulta sumamente eficaz para el calentamiento del agua para estos usos.

Los paneles solares o colectores solares son los encargados de captar la radiación solar que calienta el agua o fluido calorportador que circula por su interior. El fluido incrementa su energía interna y su temperatura. Este fluido circula por un intercambiador térmico que permite transmitir la energía térmica al agua que queremos calentar.

Las instalaciones solares de agua caliente sanitaria requieren un acumulador o depósito de agua bien aislado térmicamente, para acumular el agua caliente y después tenerla disponible para el uso que deseemos.

El sistema habitualmente más utilizado de energía solar térmica, si solo queremos generar ACS, son los equipos solares compactos termosifónicos. En estos equipos los paneles o captadores solares están unidos en un único conjunto con el depósito, y todo el conjunto está situado en el exterior de la vivienda en un lugar donde recibe correctamente los rayos solares. Este sistema funciona por simple termodinámica, el agua caliente asciende hasta el depósito y el agua fría desciende hacia los captadores de calor, por lo que no necesita de electricidad para su funcionamiento.

También son utilizados los sistemas solares de circulación forzada, que en una vivienda se pueden usar para generación de ACS. Pero normalmente se usan cuando aparte de generación de agua caliente para ACS se pretende generar también agua caliente para calefacción y/o generar agua caliente para calentar la piscina.

¿Qué es un sistema solar térmico de circulación forzada y que elementos lo componen?

Se basa en un circuito cerrado de fluido que transporta el calor solar desde los paneles o colectores solares hasta el depósito acumulador. Este tipo de circuito cerrado puede ser muy amplio y el líquido calorportador no circula por termodinámica, sino que circula mediante la actuación mecánica de una bomba de recirculación.

Un sistema solar térmico de circulación forzada está integrado por diferentes elementos, entre los que encontramos:

-Uno o varios Colectores Solares Térmicos: Son los encargados de recoger la energía recibida del sol y elevar la temperatura del líquido calorportador. Pueden ser paneles solares planos o captadores de tubos de vacío.

-Un depósito acumulador o varios en función de si el sistema es solo para ACS o Calefacción o si es para ACS + calefacción o …: La función principal de un acumulador de agua es mantener en el interior del depósito el agua que vamos calentando con el sol y que después usaremos. Es la forma de que cuando necesitemos ese agua caliente, tengamos el agua caliente disponible al instante.

–Vaso de expansión: Sirve para absorber el aumento de presión del agua que se origina en el circuito primario solar. Al calentarse, el agua se expande y presiona la membrana elástica, comprimiendo el aire o gas que contiene la otra parte del vaso, lo que hace que el incremento de presión en el circuito sea mucho menor que si no hubiera vaso de expansión.

-Grupo hidráulico, cuyo principal componente es la Bomba de impulsión: Es la encargada de hacer circular el agua o líquido calorportador por el circuito primario entre los paneles solares y el depósito.

-Accesorios de control: El termostato diferencial con sus sondas de temperatura es el encargado de controlar la activación y parada de la bomba para que solo recircule el líquido por el circuito cuando en los paneles haya más temperatura que en el depósito, para así calentar el depósito. Esta recirculación se activará siempre y cuando el depósito no haya llegado ya a la temperatura deseada configurada también en el termostato diferencial.

Calentar Agua para Calefacción

Para dar aporte a calefacción con energía solar térmica se debe usar siempre un sistema de circulación forzada y nosotros siempre recomendamos el uso de colectores de tubos de vacío, ya que en condiciones climatológicas adversas (mucho frío y poco sol que es cuando más necesidades hay de calefacción) pueden aportar bastante más calor que los paneles solares planos.

Como ya hemos visto en los sistemas de circulación forzada, para poder dar apoyo a generación de agua caliente para calefacción, también se requiere del uso de un acumulador o depósito de inercia. Ese depósito se suele intercalar en el circuito de calefacción en el retorno del sistema de radiadores o suelo radiante justo antes de la entrada a la caldera. Por tanto con el sistema solar podemos llegar a calentar el agua del circuito o como mínimo a precalentarla antes de llegar a la caldera, la cual o no se activará (cuando el agua ya le llegue lo suficientemente caliente) o reducirá su consumo debido a ese aporte que hace el sistema solar.

Calentar el agua de la piscina

Aunque haya momentos de calor en que nos apetezca darnos un buen chapuzón en la piscina, a veces llegamos a la piscina con muchas ganas y en el momento de meternos en el agua nos echamos para atrás, porque el agua de la piscina está demasiado fría.

Existen diferentes maneras de mantener una temperatura agradable y calentar el agua de la piscina. Desde calentadores eléctricos, bombas de calor, calderas de gasoil, … Pero nosotros nos vamos a centrar en una forma mucho más económica y sostenible: ¡La energía solar térmica!

Del mismo modo que se utiliza para producir ACS o calefacción, la energía solar térmica puede aprovecharse para calentar el agua de la piscina. Generalmente se usa en las siguientes situaciones:

• al principio de la temporada de baño cuando la temperatura ambiente ya anima al baño pero el agua aún está demasiado fría
• al final de la temporada de baño cuando aún hace calor en algunas horas del día pero las bajadas de temperatura de las noches hacen que el agua ya esté demasiado fría
• en zonas donde el agua le cuesta coger la temperatura correcta para el baño incluso en pleno verano

Para todos estos propósitos normalmente se utilizan los captadores solares de polipropileno ya que permiten el paso del agua de la piscina directamente por el interior de los propios paneles y este hecho hace que el sistema solar térmico necesario a instalar sea muy sencillo.

De hecho, la potencialidad de la energía solar térmica para este uso es tal que, dependiendo del tamaño y del tipo de la instalación, se puede ampliar la temporada de baño en una piscina exterior o incluso calentar el agua durante todo el año en una piscina interior climatizada. Para el uso en piscinas interiores durante todo el año, es necesario el uso de un sistema de circulación forzada con un intercambiador de calor y con paneles solares normales o te tubos de vacío, ya que los de polipropileno al no estar aislados térmicamente con el exterior, no pueden funcionar aportando calor cuando la temperatura ambiente no es suficiente.

Uno de los puntos determinantes para aprovechar bien la energía del sol para calentar el agua es instalar el número de paneles apropiados. A más paneles, mayor será la inversión sí, pero sin embargo quedarse corto supondrá no lograr el objetivo deseado. Nosotros realizamos de forma totalmente gratuita estudios térmicos para calcular el sistema solar óptimo en cada caso, ya sea para ACS y calefacción, solo calefacción, ACS y piscina, solo piscina, ACS, calefacción y piscina o para cualquier otro uso que se le quiera dar. Pueden contactar con nosotros a través de cualquiera de las formas que pueden encontrar en el pie de página.