La energía solar térmica como apoyo en la generación de agua caliente

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14/04/2020

La energía solar térmica como apoyo en la generación de agua caliente

Por suerte, cada vez más gente está dando el paso, a nivel de vivienda, hacia las fuentes de energía renovable. Una de las más utilizadas es la energía solar. En este sentido, debido a que no hay horas de sol durante todo el día, podemos usar sistemas de energía solar térmica para generar agua caliente (tanto para ACS como para calefacción) que sirvan de apoyo al sistema principal de la vivienda, con lo que obtendremos un gran ahorro, aprovechando las horas en que haya sol.

Paneles solares térmicos

Los paneles o captadores solares térmicos utilizan la radiación solar para calentar un fluido caloportador que después transferirá su calor a un volumen de agua contenido en un acumulador o depósito.

Este tipo de paneles se pueden usar para generar agua caliente que se use tanto para ACS como para sistemas de calefacción, ya sea por suelo radiante o por radiadores y ya sea que se caliente mediante caldera de combustible (gasoil, gas natural, propano, biomasa, …) o con electricidad (calefacción eléctrica por aerotermia).

El tamaño de este tipo de instalación va a variar en función del uso que se le vaya a dar y necesidades para ese agua caliente que se obtiene.

  • Si se va a usar sólo como ACS, para una vivienda “media” (cuatro personas) bastaría con dos paneles térmicos, los cuales podrían cubrir entre el 60 y el 80% de las necesidades energéticas anuales.
  • Si este sistema se va a usar como apoyo para calefacción, la superficie de captación dependerá del tamaño de la vivienda. Para apoyo a calefacción se suelen usar los captadores solares de tubos de vacío, debido a su mayor rendimiento frente al os paneles planos, y se puede conseguir una reducción de entre un 20% y un 50% del gasto en calefacción.
  • También se puede usar tanto para ACS como para Calefacción, lo que requerirá del uso de 2 acumuladores independientes y éste sistema puede conseguir ahorros entre el 50 y el 70% de las necesidades energéticas anuales.

Como se ve, el uso de este tipo de sistemas permiten un ahorro en la generación de agua caliente para ACS y/o calefacción y se pueden usar como apoyo al sistema general (que no depende del sol) que los produce en la vivienda.

Apoyo solar térmico a generación de ACS

Si lo que queremos es un sistema de apoyo para ACS podemos elegir entre dos tipos:

  • Equipo termosifónico

Son los más conocidos debido a que son los más baratos y fáciles de instalar. En ellos, el movimiento del fluido de trabajo por el circuito primario se produce por el principio de convección natural o termodinámica, donde el fluido al calentarse a su paso por el captador solar se dilata aumentando su volumen, y por tanto disminuye su densidad. Como pesa menos, sube hacia la parte superior del circuito, lugar donde se encuentra el acumulador. Dentro de dicho acumulador hay un fluido más frío contenido, con mayor densidad, el cual se va a desplazar hacia abajo, para llegar a los captadores donde se va a calentar.

Según las necesidades (si el depósito acumulador solar es mayor o menor o si se necesita generar más o menos ACS o con mayor o menor velocidad) estos equipos de termosifón tendrán un mayor o menor número de captadores solares.

  • Sistemas de circulación forzada

Éstos tienen una mayor versatilidad que los anteriores (se pueden utilizar para producir agua caliente para ACS, calefacción o cualquier uso industrial que se nos pueda ocurrir), pero a un mayor precio. En ellos, el movimiento del fluido caloportador se consigue mediante una bomba circuladora que es capaz de establecer un caudal determinado según las necesidades térmicas de cada momento y de vencer las pérdidas de carga del circuito. Como se usa esta bomba para que el fluido se mueva, no se necesita que el intercambiador de calor esté situado más alto que los captadores. Esto permite que el depósito de acumulación, donde se encuentra el intercambiador, no tenga que estar junto a los captadores solares a la intemperie sobre el tejado de la casa.

En este sistema el depósito se sitúa dentro del edificio, pudiéndose instalar sistemas con más capacidad. De este modo, el depósito acumulador se puede situar en un lugar protegido del interior del edificio sobre el suelo, lo que permite emplear depósitos acumuladores de mayor capacidad y por tanto más pesados (que pueden ser de hasta volúmenes mucho mayores que en los equipos termosifónicos).

Apoyo solar térmico a generación de agua caliente para calefacción

Para este caso solamente podemos usar equipos solares de circulación forzada. Ya los hemos visto y explicado en el anterior apartado.

Apoyo solar térmico para ACS y calefacción

Si vamos a usar el agua caliente generada tanto para ACS como para calefacción, necesitaremos equipos que cuenten con acumulación independiente para los 2 usos. En este sentido podemos usar equipos de circulación forzada con 2 depósitos uno para ACS y otro para calefacción.

 

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