¿Cómo funciona una instalación solar térmica?

Desde hace años, todos hemos oído hablar sobre la energía solar térmica. Cada vez vemos más paneles solares instalados en las cubiertas de los edificios, viviendas unifamiliares, hoteles, etc. En este post os explicaremos como funciona, y qué elementos se necesitan para una instalación básica.

Pero primero, ¿Qué es la energía solar térmica?

Clásicamente podemos definir la energía solar térmica como en el aprovechamiento de la energía del Sol para producir calor que puede aprovecharse para cocinar alimentos o para la producción de agua caliente destinada al consumo de agua doméstico, ya sea agua caliente sanitaria, o calefacción. Adicionalmente puede emplearse para alimentar una máquina de refrigeración por absorción, que emplea calor en lugar de electricidad para producir frío con el que se puede acondicionar el aire de los locales, pero este es un tema que tocaremos en otro momento.

Los componentes de una instalación de energía solar térmica.

En la imagen podemos ver un esquema básico de una instalación solar térmica.

Esquema básico solar térmica

Como vemos en el gráfico, se diferencia entre circuito primario y circuito secundario. En el circuito primario tendríamos la circulación del líquido caloportador, que suele usar un fluido que incluye anticongelante y que no pude estar en contacto directo con el agua que nosotros utilizaremos en el circuito secundario. Por esta razón habrá un intercambiador de calor entre ambos circuitos que permite, como su nombre dice, intercambiar el calor entre ambos circuitos sin poner en contacto directo  el líquido caloportador y el agua para nuestro uso.

Pero vayamos a los componentes.

Colectores, captadores, o paneles solares:

En una instalación de energía solar térmica, la energía que llega a nosotros de los rayos solares, es captada en forma de calor por un dispositivo que absorbe esa radiación, llamado colector solar, o también captador, placa o panel solar. Pueden ser planos, los más comunes, o tubos de vacío.

Tipos captadores

Básicamente, y si entrar en datos técnicos, el vidrio deja pasar los rayos del Sol, estos calientan unos tubos metálicos que transmiten el calor al líquido caloportador del interior.

Circuito hidráulico primario:

El circuito hidráulico primario, es un circuito cerrado que transporta el calor desde el captador hasta el intercambiador que puede ser exterior o interior al sistema de acumulación. Mediante válvulas, tuberías, vaso de expansión y bomba, el líquido calentado lleva el calor hasta el intercambiado y una vez enfriado, vuelve al colector para volverse a calentar, y así sucesivamente.

Intercambiador de calor:

El intercambiador de calor calienta el agua de consumo a través del calor captado de la radiación solar situándose entre el circuito primario y el secundario. Tiene forma de serpentín, ya que así se consigue aumentar la superficie de contacto y por lo tanto, la eficiencia. Puede ser interno o externo al acumulador.

Acumulador:

El acumulador es un depósito donde se acumula el agua calentada útil para el consumo. Tiene una entrada para el agua fría y una salida para la caliente. La fría entra por debajo del acumulador donde se encuentra con el intercambiador, a medida que se calienta se desplaza hacia arriba, que es desde donde saldrá el agua caliente para el consumo.

Circuito hidráulico secundario:

El circuito hidráulico secundario o de consumo, es un circuito abierto. El agua entra fría del suministro y por el otro extremo del agua calentada se consume (ducha, lavabo, etc.). El agua fría pasa por el acumulador primeramente, donde se calienta el agua hasta llegar a una cierta temperatura. Las tuberías de agua caliente del exterior, deben estar muy bien aisladas para no perder el calor que transportan.

Sistema de regulación y control:

Se instala un panel de control en la instalación, donde se muestran las temperaturas en cada instante, de manera que pueda controlarse el funcionamiento del sistema en cualquier momento.

Sistema de apoyo convencional o sistema auxiliar:

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. Por lo general, se utilizan calderas, que comenzaran a funcionar en esas condiciones, para calentar el agua a la temperatura prefija de consigna.

Sistema auxiliar

En este post no pretendíamos introducir datos técnicos para que cualquier lector pueda entender el funcionamiento básico de una instalación solar térmica. Esperamos haberlo conseguido, pero nos interesan tus impresiones y tus dudas para seguir mejorando. Coméntanos lo que quieras.

Y ya sabéis, si estos temas os parecen interesantes, compartir este post con vuestros conocidos. Tener muchos lectores nos anima a seguir adelante.