Preguntas frecuentes sobre energía solar térmica

Sí: la solar térmica es una tecnología madura, con más de 500 GWth de capacidad instalada en el mundo (IEA SHC). Un sistema doméstico suele aportar el 50–60 % del ACS anual de un hogar del norte de Europa y el 70–90 % en el sur de Europa y el Mediterráneo, y una caldera o una resistencia eléctrica cubren el resto. El rendimiento se mide según [ISO 9806](knowledge/glossary/iso-9806) y se certifica con [Solar Keymark](knowledge/glossary/solar-keymark), por lo que las producciones declaradas son comparables entre fabricantes.

En un día despejado, un campo de 4 m² entrega aproximadamente 2 kW de calor útil hacia el mediodía, lo que eleva unos 30 °C la temperatura de un acumulador de 200 L en tres o cuatro horas. Los pequeños sistemas termosifón en climas soleados suelen alcanzar una temperatura utilizable a última hora de la mañana. Con el sol débil del invierno, el mismo campo puede subir la temperatura del acumulador solo 5–15 °C a lo largo de todo un día, y por eso se mantiene una fuente de calor de apoyo en el sistema.

Sí, con una producción reducida. Los captadores aprovechan tanto la radiación difusa como la directa, y en un día cubierto la irradiancia cae a aproximadamente 100–300 W/m², frente a unos 1000 W/m² con sol despejado a mediodía, de modo que se obtiene una fracción de la producción de un día soleado y no nada. Normalmente hacen falta dos o tres días grises seguidos para que entre en funcionamiento el apoyo, y no una sola tarde nublada.

Sí. Ningún sistema solar térmico doméstico se dimensiona para cubrir el 100 % del ACS durante todo el año, porque eso exigiría un campo sobredimensionado que pasaría el verano en [estancamiento](knowledge/glossary/stagnation-temperature). El diseño estándar mantiene la caldera o la resistencia existentes como apoyo, conectadas a la parte superior de un interacumulador de doble serpentín, de modo que solo completan la temperatura que el sol no ha alcanzado ya.

Alrededor de 4–5 m² para un sistema familiar típico, en una posición sin sombras (Energy Saving Trust). La regla de fondo es 1–1,5 m² de [área de apertura](knowledge/glossary/aperture-area) de captador plano por persona, o 0,8–1,2 m² de tubos de vacío. También se necesita espacio interior para un acumulador mayor compatible con solar: en una reforma, la limitación real suele ser el depósito y no la cubierta.

Aproximadamente 6–8 m² de captador plano, o 5–7 m² de tubos de vacío, con una acumulación de unos 350–450 L. El dimensionamiento de la acumulación se deduce de dos comprobaciones: 1,25–1,5 veces la demanda diaria de ACS y 50–70 L por m² de captador. Por encima de unos 500 L suele ser mejor repartir el volumen entre dos depósitos que instalar un único acumulador muy alto.

Unos 50 L por m² para captadores planos y unos 70 L por m² para tubos de vacío, medidos respecto al [área de apertura](knowledge/glossary/aperture-area) y no al tamaño bruto del panel. Un volumen de acumulación insuficiente es lo que lleva a un campo al [estancamiento](knowledge/glossary/stagnation-temperature) en las tardes de verano.

Solo si el acumulador ya dispone de un serpentín libre montado en la parte baja del depósito y dedicado a la solar. Un acumulador estándar de un solo serpentín no tiene dónde recibir el calor solar, y calentar desde el serpentín de la caldera en la parte superior destruye la diferencia de temperatura que necesitan los captadores. Las soluciones habituales son sustituirlo por un interacumulador solar de doble serpentín o añadir un depósito de precalentamiento aguas arriba, de modo que el agua de red se caliente antes de llegar al depósito existente.

Sí a las tres opciones: el montaje en pared, el montaje en cubierta plana con lastre o con estructura y el montaje en suelo son todos habituales; lo que cambia es la producción, no la viabilidad. Para una producción anual equilibrada, el captador necesita una inclinación de aproximadamente 30–45° en la mayor parte de Europa, próxima a la latitud del emplazamiento, de modo que un captador realmente horizontal se eleva normalmente sobre una estructura. El montaje plano también evacúa mal la lluvia, el polvo y la nieve, lo que resta aún más producción.

Un captador sobre cubierta o integrado en ella añade aproximadamente 20–30 kg/m², más 5–10 kg/m² de la estructura de montaje, algo comparable a un campo fotovoltaico y dentro de la capacidad de la mayoría de las cubiertas en buen estado. Un [sistema termosifón](knowledge/glossary/thermosiphon-system) es distinto: un depósito de cubierta de 200 L lleno añade más de 200 kg concentrados en una superficie pequeña y requiere una comprobación estructural. Los sistemas con el acumulador separado, en el interior de la vivienda, evitan el problema por completo.

Tres cosas: una superficie de cubierta o de pared sin sombras de unos 4–5 m² orientada en cualquier dirección entre este, sur y oeste; espacio para un acumulador con un serpentín solar dedicado en la parte baja del depósito; y un recorrido de tuberías entre ambos. Un [sistema de circulación forzada](knowledge/glossary/forced-circulation-system) necesita además una toma de corriente para el grupo hidráulico y la centralita. Un acumulador existente de un solo serpentín normalmente debe sustituirse por un modelo de doble serpentín.

Cerca de la que tenía la noche anterior. Un acumulador moderno de 300 L tiene unas pérdidas estáticas de aproximadamente 2 kWh cada 24 horas, es decir, unos 5–7 °C al día, así que un descenso nocturno de 2–3 °C es normal. Perder 10 °C o más durante la noche apunta a tuberías sin aislar, a una [válvula antirretorno](knowledge/glossary/check-valve) averiada que permite que el circuito solar devuelva el calor por sifón hacia el captador o a un circuito de circulación por gravedad en el lado de la caldera.

Sí. El acumulador actúa de amortiguador: el calor captado durante el día permanece en el depósito y se consume por la tarde-noche, perdiendo solo un par de grados. Un consumo concentrado por la tarde-noche encaja en realidad muy bien con la solar térmica, porque el depósito está más caliente al final del día. Los hogares con consumo concentrado por la mañana se benefician más de una acumulación mayor o de un depósito diseñado para una buena [estratificación](knowledge/glossary/stratification).

No más que con cualquier otro sistema de agua acumulada. Un acumulador solar se comporta como cualquier acumulador (el agua caliente sale por arriba mientras el agua fría de red entra por abajo), y una buena [estratificación](knowledge/glossary/stratification) mantiene caliente esa capa superior hasta que se han consumido aproximadamente dos tercios del depósito. Los sistemas solares suelen parecer más generosos porque en verano la acumulación se sitúa con frecuencia muy por encima de los 60 °C que buscaría una caldera.

Sí: un acumulador solar puede superar los 80 °C en un día despejado de verano, y el agua a 60 °C provoca quemaduras en pocos segundos. Por eso en la mayoría de las normativas europeas se exige una [válvula mezcladora termostática](knowledge/glossary/thermostatic-mixing-valve) en los sistemas solares; el Approved Document G del Reino Unido exige una siempre que el agua acumulada pueda superar los 80 °C y limita las salidas de bañera a 48 °C. Especifique una válvula apta para uso solar, porque las válvulas mezcladoras termostáticas estándar no están pensadas para entradas de 90–100 °C.

Todo sistema de agua acumulada necesita dos capas independientes de protección: el termostato de regulación y, además, un termostato de límite máximo con rearme manual que corte la alimentación de la resistencia de inmersión, con una [válvula mezcladora termostática](knowledge/glossary/thermostatic-mixing-valve) en las salidas como defensa final. En los sistemas solares y de desvío fotovoltaico, el controlador debe tener además un ajuste de temperatura máxima del acumulador, normalmente de 60–75 °C, que detenga la bomba o el desviador. Una resistencia con un único termostato y sin límite máximo es la causa clásica de que un acumulador llegue a hervir.

Una comprobación visual una vez al año (presión del sistema, funcionamiento de la bomba, lecturas de la centralita y cualquier indicio de fuga), más una revisión completa cada cinco años en la que se analiza o se sustituye el fluido caloportador y se lava el circuito (Energy Saving Trust). Los sistemas bien mantenidos duran habitualmente 20–25 años o más; Solimpeks diseña sus captadores para una vida útil de 20–25 años. Omitir el cambio de fluido es la causa más común de fallo prematuro.

Con dos pruebas sobre una muestra extraída: un refractómetro calibrado para [propilenglicol](knowledge/glossary/propylene-glycol) que confirme la concentración de protección antiheladas y una tira o un medidor de pH. Un fluido solar inhibido en buen estado se sitúa en torno a pH 8–10; cuando baja de aproximadamente 7,5 los inhibidores de corrosión están agotados, el fluido se vuelve ácido y empieza a atacar el cobre y las soldaduras. Un fluido de color marrón oscuro o negro con olor a quemado se ha cocido en [estancamiento](knowledge/glossary/stagnation-temperature) y debe sustituirse.

La [temperatura de estancamiento](knowledge/glossary/stagnation-temperature), el equilibrio que alcanza un captador sin circulación, es normalmente de 150–200 °C en un captador plano con cubierta y de 250–300 °C en tubos de vacío, medida según [ISO 9806](knowledge/glossary/iso-9806) con una irradiancia de 1000 W/m² y 30 °C de temperatura ambiente. Cada ficha técnica indica la cifra concreta. Todo el circuito solar, incluidos el vaso de expansión, el aislamiento y las juntas, debe estar preparado para soportarla.

Al no consumirse agua caliente, el acumulador alcanza su máximo, la centralita detiene la bomba y el captador entra en [estancamiento](knowledge/glossary/stagnation-temperature): el fluido se vaporiza fuera del absorbedor hacia el [vaso de expansión](knowledge/glossary/expansion-vessel) y el circuito permanece seco y caliente hasta que se enfría. Un vaso de expansión correctamente dimensionado convierte esto en un suceso normal y soportable; uno infradimensionado expulsa fluido por la válvula de seguridad. El estancamiento repetido es lo que degrada más rápido el glicol.

No en un sistema indirecto, que es el estándar europeo: el circuito del captador es un circuito sellado de glicol separado del agua potable por un serpentín dentro del depósito, de modo que el agua de red nunca entra en el absorbedor. Los sistemas directos, en los que el agua potable circula por el captador, sí se incrustan con el agua dura: el carbonato de calcio precipita más rápidamente por encima de unos 60 °C y puede obstruir los estrechos tubos de subida. En zonas de agua dura, especifique un sistema indirecto.

En un captador plano con cubierta e inclinado, la nieve suele deslizarse en uno o dos días porque el vidrio se calienta por encima de cero incluso con sol débil. Los tubos de vacío se comportan al revés: su aislamiento es tan eficaz que casi no llega calor al vidrio exterior, de modo que la nieve puede permanecer sobre ellos durante días. En regiones nevadas esto es un argumento práctico a favor de los captadores planos o de una inclinación más pronunciada, de 45° o más.

No. La superficie oscura del absorbedor es un [recubrimiento selectivo](knowledge/glossary/selective-coating), normalmente una capa depositada por pulverización catódica con una absortancia solar de en torno al 95 % y una emisividad térmica de en torno al 5 %, y la pintura corriente destruye esa relación, reduce bruscamente la producción y se carboniza a temperatura de [estancamiento](knowledge/glossary/stagnation-temperature). La carcasa exterior y la estructura de montaje pueden repintarse; el vidrio y el absorbedor, no.

Depende mucho del clima. En los climas mediterráneos y de Oriente Medio y Norte de África (MENA), la solar suele cubrir el 50–70 % de la demanda de ACS en invierno; en el norte de Europa ronda el 25 % en invierno frente a aproximadamente el 90 % en verano, con un promedio de en torno a la mitad del total anual (Energy Saving Trust). El equilibrio invernal lo aporta el apoyo: una caldera, una resistencia o, idealmente, una bomba de calor que cargue el serpentín superior del mismo acumulador. A altas temperaturas de suministro con tiempo frío, los tubos de vacío pierden menos calor, mientras que para las temperaturas normales de ACS los captadores planos siguen siendo la opción más rentable.

Un captador con cubierta convierte aproximadamente el 55–75 % de la energía solar que recibe en calor útil a temperaturas de ACS, varias veces el rendimiento eléctrico del 15–22 % de un panel fotovoltaico de la misma superficie. La cifra exacta procede de la [curva de rendimiento del captador](knowledge/glossary/collector-efficiency-curve) del certificado Solar Keymark: el rendimiento sin pérdidas de un buen captador plano suele ser de 0,75–0,83 y disminuye a medida que aumenta la diferencia entre la temperatura del captador y la ambiente.

Es una regla empírica de dimensionamiento fotovoltaico, no solar térmico: dimensionar un campo fotovoltaico aproximadamente un 20 % por encima del consumo eléctrico medido para tener en cuenta las sombras, la degradación de los paneles y el crecimiento de la demanda. La solar térmica no tiene una regla equivalente del 20 %: las reglas correspondientes son 1–1,5 m² de captador por persona y unos 50 L de acumulación por m² de captador. Ver aplicado este término a un sistema de agua caliente es señal de que se está reutilizando un consejo de fotovoltaica.

Los captadores solares para piscinas suelen mantener una piscina entre 4 y 7 °C por encima de la temperatura que tendría de otro modo, lo que en la práctica alarga la temporada de baño entre dos y tres meses en un clima templado, en lugar de convertir una piscina sin calefacción en una piscina tropical. El dimensionamiento se hace según la superficie de la piscina: en torno al 50 % de ella en climas cálidos y entre el 75 y el 100 % en los más fríos. Se utilizan absorbedores de polímero sin cubierta porque el objetivo es de solo 26–28 °C.

Sí: toda la impulsión y el retorno, en interior y en exterior, y los tramos expuestos necesitan un aislamiento resistente a los rayos UV y a la temperatura, dimensionado para al menos 150 °C, porque la espuma normal se funde a temperatura de [estancamiento](knowledge/glossary/stagnation-temperature). Los circuitos domésticos suelen utilizar cobre de 15 mm o 18 mm, o acero inoxidable corrugado DN16, para campos de hasta unos 6 m². El caudal se fija en aproximadamente 15–50 L/h por m² de captador, según se diseñe el sistema como de bajo caudal o de alto caudal.