Solar térmica

¿Funcionan de verdad los equipos solares para ACS? Sus desventajas, sin rodeos

Respuesta rápida

Sí: un equipo solar para ACS bien dimensionado cubre el 50–65 % del agua caliente anual de un hogar en Europa central y el 70–90 % en torno al Mediterráneo. Al sustituir el calentamiento de agua eléctrico o con GLP en mercados soleados, suele amortizarse en 3–6 años. Cada inconveniente tiene una solución estándar: una resistencia de apoyo o una bomba de calor cubre el invierno, un equipo termosifón solo necesita 2–3 m² de cubierta y ninguna bomba, el circuito de glicol de una instalación con bomba necesita una revisión cada 2–3 años, y los paneles PVT añaden electricidad con la misma superficie.

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¿Funcionan realmente los equipos solares para ACS?

Sí, y el parque instalado en todo el mundo zanja la cuestión a gran escala. El informe Solar Heat Worldwide de la IEA SHC contabiliza 544 GWth de capacidad solar térmica en servicio, que entregan 443 TWh de calor al año y evitan 153,5 Mt de CO₂. A escala doméstica, una instalación bien dimensionada alcanza una fracción solar del 50–65 % del agua caliente anual en Europa central y del 70–90 % en torno al Mediterráneo; el Energy Saving Trust cifra el rendimiento en el Reino Unido en aproximadamente el 90 % del agua caliente en verano, que baja a alrededor del 25 % en invierno.

Por metro cuadrado, ninguna otra tecnología de cubierta aporta tanta energía. Un captador plano entrega 400–500 kWh de calor por m² al año, frente a 150–200 kWh de electricidad de la misma superficie de módulo fotovoltaico.

¿Cuáles son las desventajas reales de un equipo solar para ACS?

Cinco, cada una con una solución estándar.

  1. Nunca cubre el 100 %, así que el apoyo sigue siendo necesario. La producción es estacional y la demanda no. El apoyo (una resistencia eléctrica, la caldera existente o una bomba de calor) simplemente funciona mucho menos: en una instalación bien dimensionada está casi parado de mayo a septiembre. Un buen diseño apunta a una cobertura del 60–90 % en lugar de dimensionar para diciembre.
  2. Produce calor, no electricidad. Cuando la cubierta también debe generar electricidad, los paneles híbridos PVT aportan electricidad y agua caliente con el mismo metro cuadrado. Cuando la demanda de agua caliente es grande, el calor es exactamente lo que se necesita, y un captador entrega entre dos y tres veces más energía por m² que un módulo fotovoltaico.
  3. Una instalación con bomba es un circuito de fluido a presión. La bomba, el vaso de expansión y el glicol implican una revisión cada 2–3 años y un cambio de fluido cada 5–8. Un equipo termosifón no tiene bomba ni centralita, y un sistema drain-back no necesita glicol.
  4. El excedente de verano necesita un destino. De junio a agosto, un campo bien dimensionado puede producir más de lo que cabe en el depósito. Un límite de depósito más alto tras una válvula mezcladora, el enfriamiento nocturno en la centralita o desviar el excedente a una piscina o a un acumulador de calefacción lo aprovechan; véanse cómo evitar el sobrecalentamiento de la solar térmica y temperatura de estancamiento.
  5. Necesita cubierta y acumulación adecuadas. Unos 4–6 m² para una instalación familiar con bomba, o 2–3 m² para un equipo termosifón, con una desviación de hasta unos 45° respecto al sur, más un acumulador con serpentín solar. Las viviendas con caldera mixta pueden añadir en su lugar un depósito de precalentamiento solar; véase solar térmica con una caldera mixta.

¿Por qué no puede la solar cubrir el 100 % del agua caliente?

Porque la demanda es plana y la oferta es estacional. El consumo de agua caliente apenas cambia entre enero y julio, mientras que la producción de los captadores en Europa central varía en un factor de cuatro a cinco a lo largo del año. Un campo dimensionado para atender enero sobreproduciría cuatro veces en julio.

Toda instalación solar térmica es, por tanto, un compromiso deliberado: dimensionar para primavera y otoño, aceptar un apoyo en invierno y planificar qué ocurre con el excedente en verano. Las instalaciones que decepcionan a sus propietarios son casi siempre instalaciones dimensionadas como si ese compromiso no existiera.

¿Qué sistema encaja con qué hogar?

SituaciónMejor opción
Hotel, gimnasio, lavandería, hospital, bloque de viviendasSolar térmica, sin duda: demanda grande, constante y durante todo el año
Vivienda familiar en un clima soleado que calienta el agua con electricidad o GLPEquipo termosifón o instalación solar con bomba: normalmente 3–6 años de amortización
Vivienda familiar en Europa central o septentrionalInstalación solar con bomba y interacumulador de doble serpentín, o solar más bomba de calor
Cubierta que debe suministrar electricidad y agua calientePaneles híbridos PVT
Caldera mixta, sin acumuladorDepósito de precalentamiento solar antes de la caldera, o una bomba de calor para ACS
Cubierta muy sombreada o vivienda poco ocupadaUna bomba de calor para ACS, que no necesita cubierta en absoluto

Solimpeks fabrica captadores térmicos, sistemas termosifón TSM, paneles híbridos PVT y bombas de calor, de modo que la recomendación puede seguir al hogar y no a un único producto.

¿Cómo es el balance honesto?

La solar térmica gana en densidad de energía, durabilidad e independencia: los captadores no tienen piezas móviles, un equipo termosifón no necesita electricidad alguna y su combustible es gratuito durante 20–25 años o más. Sus contrapartidas, un apoyo para el invierno y algo de espacio de cubierta y de sala de máquinas, son las mismas para todos los sistemas de calor solar y se resuelven en la fase de diseño.

La línea divisoria es la demanda. Donde el uso de agua caliente es grande, constante y durante todo el año, y la superficie de cubierta es limitada, la solar térmica sigue siendo la opción de mayor rendimiento disponible. Donde el uso es pequeño y ocasional, puede encajar mejor un equipo compacto, el PVT o una bomba de calor para ACS; las cuentas de la amortización muestran cuál.

Preguntas frecuentes

¿Funcionan los equipos solares para ACS en días nublados?

Sí, pero con menor producción. Los captadores aprovechan la radiación difusa además del sol directo, de modo que un día cubierto sigue aportando aproximadamente el 20–40 % de la producción con cielo despejado. Suele bastar para precalentar el depósito y reducir lo que debe aportar la resistencia de apoyo.

¿Sigo necesitando mi caldera o mi resistencia de inmersión?

Sí. Toda instalación solar de agua caliente mantiene un apoyo porque la producción es estacional y la demanda no. El apoyo funciona mucho menos: en una instalación bien dimensionada está casi parado de mayo a septiembre.

¿Cuál es la mayor desventaja del agua caliente solar?

El desajuste estacional: la producción alcanza su máximo en julio y es mínima en diciembre, mientras que la demanda de agua caliente se mantiene plana. Se resuelve con el diseño, no se evita: un campo bien dimensionado cubre la mayor parte del año, y una resistencia de apoyo o una bomba de calor completa en invierno.

¿Cuánto tarda un equipo solar para ACS en calentar el depósito?

En un día despejado, un campo bien dimensionado eleva un acumulador de 300 litros entre 30 y 40 K a lo largo del día, con agua utilizable a primera hora de la tarde. La recuperación es gradual y no bajo demanda, y por eso el volumen de acumulación importa tanto como la superficie de captadores.

¿Compensan los equipos solares para ACS en un clima nublado?

Sí, sobre todo donde sustituyen al calentamiento eléctrico de agua o hay ayudas. En el Reino Unido, Irlanda y el norte de Alemania, un equipo solar para ACS sigue cubriendo en torno a la mitad del agua caliente anual; al sustituir una resistencia eléctrica de inmersión en Irlanda con la ayuda SEAI de 1200 €, se amortiza en aproximadamente 5–7 años con unos precios de la energía que suben un 4 % al año.

Fuentes y lecturas recomendadas

Sobre el autor

Equipo de ingeniería de Solimpeks

Ingeniería solar térmica y de sistemas