Energía solar térmica o termosolar
La energía solar térmica o energía termosolar incluye el aprovechamiento de la energía libre del sol para generar calor y utilizarla (entre otros fines) para producir agua caliente sanitaria (ACS) para consumo humano.
Componentes de una instalación solar térmica
Los componentes más habituales que suelen instalarse en instalaciones solares térmicas son los siguientes:
- Captadores solares o paneles solares
- Tuberías para el circuito hidráulico
- Intercambiador de calor
- Depósito acumulador solar
- Circuladores o bombas
- Generador de calor de apoyo (caldera, aerotermia,etc)
- Sistemas de seguridad y control
- Fluido caloportador
Captadores solares
Como su nombre indica, su tarea es capturar la energía solar y transferirla al fluido caloportador en forma de energía térmica. Consiste en una estructura cerrada (generalmente de aluminio), un colector de cobre y un vidrio que funciona como selector de radiación.
El captador se instala en la parte superior del edificio para asegurar la radiación solar durante la mayor parte del día, preferentemente orientado al sur. Se pueden instalar en la estructura en un ángulo de 45 grados o directamente en un techo casi plano.
Es importante asegurarse del tipo de colector solar instalado, porque no todos los colectores pueden instalarse en ángulos distintos a los 45 grados.
Tuberías circuito hidráulico
Es solo un dispositivo hidráulico para fluido de transferencia de calor, y las tuberías pueden estar hechas de cobre o aluminio.
Intercambiador de calor
Una vez que el fluido caloportador pasa por el colector solar y es calentado por la energía solar, debemos transferir el calor al agua caliente sanitaria a través del intercambiador de calor.
El circuito cerrado conectado al colector se denomina "circuito primario". El circuito secundario corresponde al circuito del intercambiador de calor al acumulador solar.
Actualmente, la mayoría de los kits solares domésticos ya incluyen una bobina en el tanque de almacenamiento de energía solar, que transfiere el calor del colector solar al agua caliente sanitaria, comúnmente conocido como "Baño María".
Depósito acumulador solar
Dado que la energía solar térmica no se consumirá de una vez, debemos acumularla para evitar pérdidas. Por este motivo se instaló un acumulador solar que, como mencionamos anteriormente, también suele utilizarse como intercambiador de calor.
Circuladores y bombas
El fluido caloportador debe moverse a través del sistema para transferir calor desde el colector al intercambiador de calor (o caja solar). Por tanto, en el circuito principal del equipo se instalan uno o más circuladores, que pueden alojarse en el mismo acumulador de energía solar o instalarse por separado.
Generador de calor de apoyo
Durante períodos de baja radiación solar, necesitaremos el apoyo de generadores de calor adicionales, que pueden ser sistemas de calefacción de aire, calderas de gas de condensación o calderas diesel.
El generador de calor de repuesto se instala en serie antes de suministrar ACS. Dentro de la casa, cuando el tanque de agua solar está frío y no hay suficiente radiación solar para calentarlo, se activará el generador de calor de respaldo para satisfacer la demanda de agua caliente sanitaria.
Sistemas de seguridad y control
Es imprescindible la instalación de un vaso de expansión en el circuito secundario, así como de una válvula de seguridad a 7bars . De este modo se podrán controlar los incrementos de presión del circuito secundario ocasionados al calentar el agua.
Dependiendo del sistema solar térmico instalado, es necesario instalar otros elementos de seguridad y control, como vasos de expansión, radiadores, etc. en el circuito principal ...
Para poder controlar la instalación se necesita colocar una centralita que controle la puesta en marcha del circulador, o circuladores. En los kits de la actualidad, dicha centralita suele venir instalada en el depósito solar, pero se puede instalar una totalmente a parte.
Fluido caloportador
Es importante que el fluido caloportador sea un anticongelante y disponga de una gran capacidad calorífica. El fluido caloportador que se usa generalmente es una mezcla de glicol (al 40%) y de agua (al 60%).
Amortización de la instalación
Las instalaciones de energía solar térmica se suelen amortizar más rápido cuanta más más agua caliente se consume. Como norma general las instalaciones de energía solar térmica se amortizan en un espacio de tiempo medio, el cual depende del tamaño de la instalación (entre 5 y 10 años) y son fácilmente adaptables a las instalaciones ya existentes.
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