CONOCIMIENTO / ARCHIVO EDITORIAL

Energía solar térmica en viviendas: funcionamiento y aplicaciones

2014.04.01 / Pedro J. Hernández

La energía solar térmica transforma la radiación solar en calor. En edificios se utiliza principalmente para producir agua caliente sanitaria, climatizar piscinas y, en determinados casos, apoyar sistemas de calefacción de baja temperatura.

No debe confundirse con la energía fotovoltaica, que genera electricidad. Tampoco es lo mismo que una central termosolar de concentración: una instalación doméstica trabaja normalmente a baja temperatura y está dimensionada para una demanda térmica concreta.

Cómo funciona una instalación solar térmica

  • Captadores: absorben la radiación y transfieren el calor a un fluido.
  • Circuito primario: transporta la energía desde los captadores. Habitualmente es un circuito cerrado con agua y anticongelante.
  • Intercambiador: separa el fluido del circuito solar del agua de consumo y transmite el calor.
  • Acumulador: almacena el agua caliente para desacoplar captación y demanda.
  • Regulación y seguridad: control diferencial, bombas, vaso de expansión, válvulas, purgadores y protección frente a sobretemperatura.
  • Sistema auxiliar: completa la demanda cuando la energía solar disponible no es suficiente.

Tipos de captador

CaptadorUso habitualAspectos relevantes
No vidriadoCalentamiento de piscinas descubiertasSimple y eficiente cuando la temperatura requerida está próxima a la exterior
Placa planaACS, piscina cubierta y apoyo de baja temperaturaSolución habitual; debe equilibrarse rendimiento, coste y riesgo de estancamiento
Tubos de vacíoDemandas de mayor temperatura o condiciones con pérdidas elevadasBuen aislamiento del absorbedor, con coste y mantenimiento específicos

El captador más sofisticado no es siempre el más conveniente. La selección depende de la temperatura de trabajo, el clima, la orientación, las sombras, el espacio disponible, la demanda y la integración arquitectónica.

Circulación natural o forzada

En un sistema por termosifón, el fluido circula por diferencias de densidad y el acumulador debe situarse por encima del captador. Es una solución compacta, pero su posición, peso, integración y exposición exterior pueden limitarla.

En una instalación de circulación forzada, una bomba mueve el fluido cuando el captador puede entregar calor útil al acumulador. Permite mayor libertad de diseño y control, aunque incorpora electricidad, regulación y más elementos que mantener.

Aplicaciones en edificios

  • Agua caliente sanitaria: aplicación más habitual por su demanda durante todo el año.
  • Piscinas: especialmente eficaz cuando la temperatura requerida es moderada.
  • Calefacción: puede apoyar sistemas de baja temperatura, pero el desfase entre mayor demanda invernal y mayor producción estival exige un estudio cuidadoso.
  • Refrigeración solar: posible mediante absorción o sistemas desecantes, normalmente en instalaciones de mayor escala y complejidad.

La solar térmica puede combinarse con bombas de calor, biomasa, calderas, redes térmicas o producción eléctrica renovable. No existe una incompatibilidad general con la cogeneración: la compatibilidad depende del esquema hidráulico, las temperaturas, la regulación y la prioridad de cada fuente.

Qué debe comprobarse antes de instalarla

  • Demanda mensual de ACS y perfil real de uso.
  • Radiación disponible, orientación, inclinación y sombras.
  • Temperaturas de trabajo y volumen de acumulación.
  • Pérdidas en tuberías, acumulación y recirculación.
  • Riesgo de helada, estancamiento y sobretemperatura en periodos sin consumo.
  • Espacio, peso, accesos de mantenimiento e integración en cubierta o fachada.
  • Comparación técnica y económica con otras soluciones renovables.

Normativa y contribución renovable

La sección HE 4 del Código Técnico regula la contribución mínima de energía renovable para ACS y climatización de piscinas cubiertas en los casos incluidos en su ámbito. Actualmente establece, con carácter general, una contribución renovable mínima del 70 %, reducible al 60 % cuando la demanda de ACS es inferior a 5.000 litros diarios.

La exigencia no obliga a resolverla exclusivamente con solar térmica. Puede cumplirse mediante diferentes fuentes renovables si se justifican la aportación, el rendimiento y las condiciones establecidas. Además deben verificarse el RITE, la normativa sanitaria y las ordenanzas aplicables.

Mantenimiento imprescindible

  • Revisar presión, estanqueidad y estado del fluido caloportador.
  • Comprobar bombas, sondas, regulación y vaso de expansión.
  • Inspeccionar aislamiento de tuberías, soportes y fijaciones.
  • Controlar incrustaciones, ánodos y estado del acumulador.
  • Verificar protecciones frente a helada y sobretemperatura.

El Documento Básico HE del CTE recoge la contribución renovable exigible. La guía del IDAE para rehabilitación de instalaciones solares térmicas desarrolla criterios de inspección, mantenimiento y corrección de fallos.

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