La irradiación solar es la energía solar que llega a un metro cuadrado durante un periodo determinado, medida en kWh/m². La irradiación global horizontal anual oscila entre aproximadamente 950–1200 kWh/m² en Alemania y el Reino Unido, unos 1500 kWh/m² en Turquía y 1700–1900 kWh/m² en el sur de España. Es la cifra de recurso de la que parte todo cálculo de producción solar y de amortización.
¿Cuál es la diferencia entre irradiancia e irradiación?
La irradiancia es potencia; la irradiación es energía. La irradiancia (W/m²) describe con qué intensidad brilla el sol en un instante: hasta unos 1000 W/m² con un cielo despejado al mediodía, que es también el valor de referencia utilizado en los ensayos de captadores. La irradiación (kWh/m²) integra esa potencia a lo largo del tiempo: una hora, un día o un año. Ambas se relacionan exactamente como el velocímetro y el cuentakilómetros de un coche. Los profesionales de la energía solar también condensan la irradiación diaria en «horas de sol pico»: 4,2 kWh/m² al día equivalen a 4,2 horas de los 1000 W/m² de referencia.
¿Cuánta energía solar recibe su ubicación?
La irradiación global horizontal (GHI) anual varía aproximadamente en un factor de dos entre los distintos puntos de Europa y su entorno.
| Región | GHI anual (kWh/m²) |
|---|---|
| Reino Unido, norte de Alemania | 950 – 1100 |
| Alemania, media nacional (DWD, periodo 1991–2020) | ≈ 1100 |
| Turquía, media nacional (atlas SEPA) | ≈ 1530 |
| Centro de España | 1700 – 1800 |
| Sur de España, Andalucía | 1800 – 1900 |
Incluso el extremo inferior de esa tabla permite un calentamiento solar de agua viable: Alemania, con unos 1100 kWh/m², mantiene la mayor base instalada de energía solar térmica de Europa. Las regiones de meseta de Turquía en torno a Konya —donde Solimpeks fabrica captadores desde 2001— se sitúan holgadamente por encima de la media nacional, una de las razones por las que los equipos solares termosifón son allí omnipresentes.
Radiación global, directa y difusa: ¿cuál aprovecha un captador?
La radiación global es la suma de la radiación directa y la radiación difusa dispersada por las nubes y la atmósfera, y los captadores con cubierta de vidrio aprovechan ambas. Eso importa en los climas del norte: en Alemania aproximadamente la mitad de la energía solar anual llega como radiación difusa, de modo que un captador plano sigue produciendo con cielo cubierto, aunque con menor potencia. Solo los captadores de concentración, que deben enfocar la radiación directa, dependen del sol directo. Por eso el calentamiento solar de agua sigue siendo productivo en climas que la intuición descarta: la física funciona con kWh/m², no con el tiempo de las postales.
¿Cómo cambian las cifras la inclinación y la orientación?
Inclinar una superficie hacia el sol eleva su captación anual por encima de la cifra horizontal, normalmente un 10–15 % con la inclinación óptima en Europa central. El óptimo anual se sitúa allí en torno a 30–35° orientado al sur; las inclinaciones mayores favorecen la producción de invierno y las menores la de verano. La orientación es tolerante: hasta 45° de desviación respecto al sur exacto cuesta solo unos pocos puntos porcentuales al año. Por eso los proyectistas indican la irradiación en el plano del captador y no el valor horizontal, y eligen la inclinación en función del perfil de la carga: pronunciada para apoyar la calefacción en la temporada de frío, moderada para ACS durante todo el año.
¿Cómo se convierte la irradiación en la producción esperada del captador?
Se multiplica la irradiación en el plano del captador por el rendimiento medio de conversión del sistema. Una cubierta de Europa central que recibe 1100 kWh/m² y alimenta un sistema de ACS bien diseñado que convierte el 35–45 % entrega aproximadamente 350–500 kWh por metro cuadrado de captador al año; el mismo sistema con 1800 kWh/m² en el sur de España entrega proporcionalmente más. La física instantánea que hay detrás de ese promedio se recoge en la curva de rendimiento del captador, y la parte de la demanda que cubre el resultado es la fracción solar. Existen fuentes de datos gratuitas y fiables que eliminan las conjeturas: el PVGIS de la UE ofrece la irradiación mensual y anual de cualquier ubicación, el Global Solar Atlas del Banco Mundial cubre todo el planeta, y las fichas técnicas Solar Keymark indican la producción anual calculada de cada captador en climas de referencia definidos.
Preguntas frecuentes
¿Qué son las horas de sol pico?
La irradiación diaria expresada como horas de sol de referencia a 1000 W/m². Un emplazamiento que recibe 4,5 kWh/m² al día tiene 4,5 horas de sol pico. La cifra facilita las estimaciones rápidas de producción: basta multiplicarla por la superficie del captador y por el rendimiento.
¿Dónde encuentro datos fiables de irradiación para mi dirección?
PVGIS, la herramienta gratuita de la Comisión Europea, devuelve la irradiación mensual y anual de cualquier coordenada, incluidos los valores de inclinación óptima. El Global Solar Atlas ofrece mapas de todo el mundo, y los servicios meteorológicos nacionales, como el DWD alemán, publican medias de largo plazo.
¿Tiene sentido el calentamiento solar de agua por debajo de 1200 kWh/m² al año?
Sí: Alemania y Austria construyeron los mayores mercados de energía solar térmica de Europa con esos niveles. El periodo de amortización se alarga en comparación con los emplazamientos mediterráneos, pero las fracciones solares de ACS del 50–65 % son habituales, y los programas de ayudas de estos países mejoran aún más la rentabilidad.
¿Es mayor la irradiación sobre el captador que sobre el suelo?
Un captador inclinado y orientado al sur intercepta normalmente un 10–15 % más de energía anual que una superficie horizontal en Europa central, porque se orienta más de frente hacia la trayectoria media del sol. El software de cálculo de producción siempre convierte los datos horizontales al plano del captador.