¿Cómo funciona la energía solar térmica para calderas?

La energía solar térmica sirve para convertir los rayos del sol en calor o frío. Para lograrlo utilizan colectores que capturan la radiación. Estos no deben confundirse con los clásicos paneles solares.

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Energía solar térmica: ¿qué es?

La energía solar térmica es la que puede convertir la radiación solar en un determinado tipo de temperatura. Su uso más común es la producción de calor para el agua corriente sanitaria, pero también se puede utilizar para alimentar sistemas de climatización, tanto de calefacción como de refrigeración.

Si bien la energía solar térmica toma el sol como fuente de alimentación, el tipo de placa es diferente a la que se emplea para generar electricidad. Cuando se habla de producir calor (incluso para reconvertirlo en frío), se emplean colectores o captadores solares y no paneles fotovoltaicos.

¿Cómo funciona la energía solar térmica para calderas?

La energía solar térmica funciona con colectores solares (placas solares térmicas). Estos pueden ser de 2 tipos: por termosifón y de circulación forzada. 

La principal diferencia entre un sistema solar térmico y otro es que el que funciona por termosifón sirve principalmente para calentar el agua corriente sanitaria, mientras que uno de circulación forzada no solo puede dar calor al ACS, sino que tiene la capacidad de apoyar sistemas de climatización. 

Esto quiere decir que la energía solar térmica para calderas funciona con sistemas de circulación forzada.

Los principales componentes de este tipo de sistemas son:

  • Colectores o placas solares térmicas. Captan la energía del sol y calientan un fluido de transferencia térmica, que puede ser agua o una mezcla de agua y anticongelante.
  • Control de temperatura. Es el dispositivo que monitorea la temperatura del fluido en los colectores solares y la compara con la temperatura del agua en el tanque de almacenamiento.
  • Acumulador solar o tanque de almacenamiento. Es donde se almacena el agua generada por los colectores.
  • Bomba de recirculación. Es la que mueve el fluido térmico de los colectores al agua en el tanque de almacenamiento.
  • Intercambiador de calor. Que transfiere el calor del fluido al agua del tanque. 

Familiarizarte con estos conceptos te ayudará a comprender cómo funciona la energía solar térmica para calderas.

Funcionamiento de los sistemas de circulación forzada para calderas

Se considera un sistema de circulación forzada, ya que utilizan una solución mecánica (la bomba de recirculación) para mover el fluido por el sistema. En el caso de los sistemas por termosifón, se trabaja con física (desniveles entre las placas térmicas y los tanques de almacenamiento).

Para que los rayos del sol puedan ser convertidos en energía térmica capaz de proveer calor a tus calderas, esto es lo que sucede:

    1. Las placas solares térmicas reciben los rayos del sol que calientan el fluido caloportador que está dentro del panel. 
    2. El controlador de temperatura compara la temperatura del fluido de las placas y del tanque de almacenamiento. 
    3. Cuando la temperatura del fluido en las placas solares térmicas es mayor que la del agua en el tanque de almacenamiento, el controlador enciende la bomba de circulación.
    4. La bomba impulsa el fluido caliente desde las placas solares térmicas hacia el intercambiador de calor en el tanque de almacenamiento.
    5. Dentro del intercambiador de calor, el fluido caliente transfiere su energía térmica al agua en el tanque de almacenamiento.
    6. El fluido, ahora enfriado, vuelve a los colectores solares para ser recalentado. 
    7. El agua caliente almacenada en el tanque ya está disponible para su uso como agua corriente sanitaria y/o calefacción.
    8. Este ciclo continúa siempre que haya suficiente radiación solar y la temperatura diferencial sea adecuada. 

A RETENER :

No debes confundir las bombas del sistema de circulación solar térmica con las bombas del sistema de distribución de ACS y calefacción.

Las primeras sirven para mover el fluido de los colectores térmicos a los tanques de almacenamiento y viceversa, mientras que las bombas de recirculación manejan el movimiento del agua desde los tanques de almacenamiento al resto de la casa.

¿Por qué no usar un sistema solar térmico por termosifón?

No es que se pueda usar un sistema solar térmico por termosifón para suministrar energía a las calderas, lo que sucede es que es muy limitado.

Verás, el termosifón parte del principio de la circulación natural de los fluidos y la termodinámica: cuando el fluido se calienta en los colectores solares se vuelve menos denso y sube al tanque de almacenamiento, mientras que el fluido más frío y denso desciende para ser calentado.

Este movimiento natural depende de la temperatura y de la gravedad, lo que hace que la circulación no sea ni tan rápida ni tan eficiente, lo que limita la cantidad de energía que se puede transferir.

¿Cuánto cuesta un sistema de placas solares térmicas?

El presupuesto que vas a destinar en un sistema de placas solares térmicas de circulación forzada depende de varios factores como: 

  • Tamaño del sistema: la capacidad de colectores y litros en tanques de almacenamiento para suplir las necesidades de ACS y calefacción.
  • Calidad de los componentes: eficiencia de los colectores solares, de los tanques de almacenamiento, de la bomba de circulación, del intercambiador de calor y los controles electrónicos.
  • Complejidad de la instalación: dependerá de la estructura de la vivienda y su disponibilidad para instalar los tanques de almacenamiento y la distancia entre estos y los colectores solares.
  • Costes por instalación: cada empresa determina el valor de su mano de obra.

Teniendo estas premisas en cuenta, solo podemos ofrecerte precios aproximados de kits solares térmicos (sin costes de instalación).

Si pensamos en una familia de 4 personas, un sistema promedio puede tener entre 4 y 6 metros cuadrados de colectores solares, un tanque de almacenamiento de 300 litros para ACS y otro de 500 litros para la calefacción. Esto puede costar entre 4.500 € y 7.500 €.

Considera que puedes reducir la inversión apoyándote en subvenciones para rehabilitación energética de viviendas como el Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia (PRTR).

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