Un sistema solar de circulación forzada utiliza una bomba eléctrica, gobernada por una centralita de temperatura diferencial, para mover el fluido caloportador entre los captadores y un depósito de acumulación que puede estar en cualquier parte del edificio. La bomba arranca normalmente cuando el captador está 5–8 K más caliente que el depósito. Es la configuración estándar de calentamiento solar de agua en Europa central y septentrional.
¿Cómo funciona un sistema solar de circulación forzada?
Una centralita vigila dos sondas de temperatura —una en la salida del captador y otra en la parte inferior del acumulador— y conecta la bomba siempre que captar calor merece la pena. Cuando el captador está normalmente 5–8 K más caliente que el depósito, la bomba arranca e impulsa una mezcla de agua y glicol a través del conjunto de captadores; el fluido cede su calor a través de un intercambiador de serpentín en el depósito y regresa. Cuando la diferencia baja a 2–3 K, la bomba se detiene. Como una bomba eléctrica aporta la fuerza motriz, el depósito ya no necesita estar por encima de los captadores —la limitación que define a un sistema termosifón—, de modo que los captadores van en la cubierta y el acumulador en la sala de máquinas.
¿Circulación forzada o termosifón: cuál necesita?
Elija según el clima y el edificio. Un termosifón es más sencillo y barato donde las heladas son raras y se acepta un depósito en cubierta; la circulación forzada es la respuesta para climas con heladas (el circuito de glicol es totalmente resistente a las heladas), para instalaciones combinadas que apoyan la calefacción, para campos de captadores más grandes y allí donde el depósito deba estar en el interior, lo que describe la mayor parte de Europa central y septentrional, y es la configuración de la mayor parte del parque solar térmico instalado en Alemania. La bomba añade componentes y una pequeña demanda de electricidad; a cambio, el proyectista gana una libertad total en la ubicación del depósito, el tamaño de la acumulación y la topología de la instalación.
¿Qué componentes forman el circuito solar?
Además de los captadores y el acumulador, el circuito cerrado necesita un conjunto definido de piezas, normalmente suministradas premontadas como grupo hidráulico solar: la bomba de circulación, una válvula antirretorno para bloquear el termosifón inverso nocturno, caudalímetro, válvula de seguridad, manómetro y llaves de llenado y vaciado. A su alrededor se sitúan el vaso de expansión, dimensionado para absorber la dilatación del fluido más el contenido del captador en forma de vapor durante el estancamiento, la centralita solar con sus sondas y un separador de aire con purgadores en los puntos altos. Todos los componentes se especifican para las condiciones de estancamiento: un corte de corriente en un día de verano lleva los captadores a 160–200 °C, y el circuito debe soportarlo como un estado normal de funcionamiento.
Caudal alto, bajo o adaptado: ¿qué caudal debe entregar la bomba?
| Estrategia | Caudal específico | Mejor para |
|---|---|---|
| Caudal alto | 30 – 50 L/h por m² de captador | Pequeñas instalaciones de agua caliente; máximo rendimiento del captador |
| Caudal bajo | 10 – 20 L/h por m² | Instalaciones mayores; carga rápida y muy estratificada del depósito |
| Caudal adaptado | Variable, controlado por PWM | Centralitas modernas que adaptan el caudal a la irradiancia |
El caudal alto mantiene el captador a baja temperatura y con buen rendimiento pero devuelve agua tibia al acumulador; el caudal bajo produce temperaturas inmediatamente utilizables en una sola pasada y carga un acumulador estratificado de arriba abajo. El caudal adaptado permite a la centralita modular la bomba de forma continua y se ha convertido en el estándar con bombas de alta eficiencia compatibles con PWM.
¿Cuánta electricidad consume la bomba?
Poca: los circuladores modernos de alta eficiencia consumen aproximadamente 3–20 W en servicio solar. El Reglamento de ecodiseño de la UE 641/2009 limita el consumo de los circuladores a un índice de eficiencia energética (IEE) de 0,23 para las bombas comercializadas desde 2015, lo que retiró de las instalaciones nuevas las antiguas bombas de velocidad constante de 40–80 W. A lo largo de un año, la bomba de una instalación de tamaño familiar consume unas pocas decenas de kilovatios-hora mientras mueve entre mil y dos mil kilovatios-hora de calor solar: un gasto eléctrico adicional del uno al dos por ciento. Los paquetes de circulación forzada de Solimpeks combinan captadores planos Wunder con depósitos de acumulación con serpentín de su fábrica de Konya, y cubren desde el agua caliente unifamiliar hasta grandes campos comerciales con el mismo principio de circuito.
Preguntas frecuentes
¿Qué ocurre con un sistema de circulación forzada durante un corte de corriente?
La circulación se detiene y los captadores suben hacia la temperatura de estancamiento mientras brilla el sol. Un circuito correctamente diseñado lo tolera de forma rutinaria: el vaso de expansión absorbe el volumen de vapor y el sistema reanuda el funcionamiento normal cuando vuelve la corriente.
¿Puede funcionar un sistema de circulación forzada sin anticongelante?
Sí, como sistema drain-back: los captadores se vacían en un depósito de vaciado cada vez que se detiene la bomba, de modo que puede utilizarse agua sin aditivos y tanto las heladas como el estancamiento dejan de ser un problema. Los sistemas presurizados clásicos en climas propensos a heladas utilizan en su lugar una mezcla de propilenglicol.
¿Cuáles son los ajustes típicos de la centralita?
Conexión con una diferencia captador-depósito de 5–8 K, desconexión con 2–3 K y un límite máximo del depósito que suele fijarse entre 60 y 90 °C. La histéresis evita que la bomba haga ciclos rápidos al amanecer y al anochecer.
¿Funciona la bomba solar por la noche?
No: la condición diferencial nunca se cumple en la oscuridad, y la válvula antirretorno bloquea la circulación inversa que enfriaría el depósito a través de los captadores. Algunas centralitas ofrecen una función deliberada de enfriamiento nocturno para disipar el exceso de calor del verano, que solo funciona si se activa.