La protección antiheladas es el conjunto de medidas que impide que el fluido de un circuito solar térmico se congele y reviente captadores o tuberías. Los tres métodos establecidos son una mezcla anticongelante de propilenglicol —el 40 % en volumen protege hasta aproximadamente −21 °C—, un diseño drain-back que vacía los captadores cuando se detiene la bomba y un ciclo antiheladas de la centralita que hace circular agua caliente del depósito en las noches frías.
¿Por qué necesitan protección antiheladas los circuitos solares?
El agua se dilata alrededor de un 9 % al congelarse, y lo hace con fuerza suficiente para partir tuberías de cobre, canales del absorbedor e intercambiadores de calor. Un captador instalado en la cubierta es el punto más frío de toda la instalación de calefacción: en las noches despejadas irradia calor hacia el cielo y puede descender varios grados por debajo de la temperatura del aire, de modo que pueden producirse daños incluso cuando el parte meteorológico indica temperaturas apenas cercanas a cero. Cualquier clima con noches bajo cero —lo que incluye la mayor parte de Europa— requiere, por tanto, una de las tres estrategias de protección siguientes en todo circuito solar.
¿Cuáles son los tres métodos principales de protección antiheladas?
| Método | Cómo protege | Más adecuado para |
|---|---|---|
| Circuito con glicol (anticongelante) | El propio fluido no puede congelarse a la temperatura de diseño | Lo habitual en sistemas con bomba en climas fríos |
| Drain-back | Los captadores se vacían en un depósito siempre que se detiene la bomba | Sistemas que buscan protección frente al sobrecalentamiento y las heladas con agua sin anticongelante |
| Ciclo antiheladas de la centralita | La bomba hace circular agua caliente del depósito por los captadores por debajo de una temperatura fijada | Solo climas suaves con heladas escasas y ligeras |
Los sistemas con glicol llenan el circuito cerrado con una mezcla de agua y propilenglicol; la protección es pasiva y funciona durante los cortes de suministro eléctrico. Los sistemas drain-back se basan en la geometría: unas tuberías con pendiente descendente continua permiten que el fluido salga de los captadores por gravedad en el momento en que se detiene la circulación, de modo que simplemente no queda nada en la cubierta que pueda congelarse. Los ciclos antiheladas utilizan la centralita para gastar calor acumulado como defensa: son baratos de instalar, pero constituyen un sistema activo que falla junto con la electricidad y que va agotando el calor del depósito durante una ola de frío. La guía práctica de decisión es ¿Cómo evito que se congele una instalación solar térmica?
¿Cuánto glicol necesita un circuito solar?
La protección depende de la concentración. Valores aproximados para mezclas de propilenglicol y agua:
| Concentración de glicol (% vol.) | Protección antiheladas hasta aprox. |
|---|---|
| 25 % | −10 °C |
| 30 % | −13 °C |
| 40 % | −21 °C |
| 50 % | −32 °C |
El objetivo es la temperatura mínima esperada del captador —la temperatura ambiente mínima de diseño menos unos pocos kelvin de subenfriamiento radiativo— con un margen razonable. No conviene aumentar la concentración más de lo necesario: el glicol aumenta la viscosidad y reduce la capacidad calorífica, de modo que un circuito sobredosificado bombea con más esfuerzo y transfiere peor el calor. Los instaladores verifican la concentración con un refractómetro en la puesta en marcha y en cada revisión, porque los estancamientos repetidos degradan poco a poco el fluido; las comprobaciones habituales del fluido se tratan en ¿Con qué frecuencia debe sustituirse el glicol solar?
¿Cómo funciona la protección antiheladas drain-back?
Un sistema drain-back contiene un volumen de agua sin anticongelante (o de glicol poco concentrado) que ocupa los captadores solo mientras funciona la bomba. Si se detiene la bomba —deliberadamente, por la lógica de la centralita, o accidentalmente, por un corte de suministro eléctrico—, el fluido regresa a un depósito drain-back situado en el interior y deja el campo de captadores lleno de aire. La protección antiheladas es, por tanto, inherente y a prueba de fallos, en lugar de depender de la química, y el mismo comportamiento protege contra el sobrecalentamiento estival. El precio es la disciplina de diseño: cada metro de tubería debe tener una pendiente continua hacia el depósito, y la bomba debe dimensionarse para elevar el fluido de vuelta a la cubierta en el arranque.
¿Basta por sí solo un ciclo antiheladas de la centralita?
Solo en climas donde las heladas son raras y breves. El ciclo antiheladas empuja agua caliente de la parte inferior del depósito a través de los captadores siempre que la sonda del captador marca valores cercanos a la congelación, normalmente con una activación unos grados por encima de 0 °C. Cada activación gasta calor solar acumulado, un periodo frío prolongado puede consumir buena parte del depósito, y un fallo de suministro eléctrico o de la bomba elimina por completo la protección en el momento en que más se necesita. Por este motivo, los fabricantes de climas continentales —Solimpeks incluida, que envía sistemas a mercados que van desde el norte de Europa hasta Asia Central entre sus más de 96 países de exportación— especifican el glicol o el drain-back como protección principal, y dejan los ciclos antiheladas como mucho como función complementaria.
Preguntas frecuentes
¿Para qué temperatura debe diseñarse la protección antiheladas solar?
Por debajo de la temperatura del aire mínima esperada en el emplazamiento, más un margen de unos pocos kelvin, porque la radiación con cielo despejado puede enfriar un captador por debajo de la temperatura ambiente. El punto de diseño debe fijarse con datos climáticos locales, no con una cifra genérica.
¿Puedo usar agua sin anticongelante en un circuito solar térmico?
Solo en un sistema drain-back, donde los captadores se vacían siempre que se detiene la circulación, o en climas sin heladas. En cualquier clima con noches bajo cero, un circuito cerrado lleno necesita una mezcla de propilenglicol a la concentración adecuada.
¿Por qué propilenglicol y no etilenglicol ni el anticongelante de automoción?
El propilenglicol tiene baja toxicidad, lo que importa en los sistemas que calientan ACS a través de la pared de un único intercambiador. Los fluidos de automoción están basados en etilenglicol y no son adecuados; los fluidos solares llevan además paquetes de inhibidores formulados para las temperaturas solares.
¿Se congelan los sistemas termosifón y drain-back?
Los sistemas drain-back no, siempre que la tubería drene por completo: ese es el sentido del diseño. Los sistemas termosifón en zonas con riesgo de heladas utilizan circuitos cerrados de glicol alrededor de la camisa del depósito o se especifican solo para climas suaves; compruebe la protección nominal del modelo.