Un sistema solar drain-back vacía por gravedad su fluido caloportador de los captadores a un depósito interior cada vez que se detiene la bomba, de modo que los captadores quedan secos durante las heladas y el estancamiento. Este único mecanismo resuelve tanto la congelación como el sobrecalentamiento sin depender del estado del glicol, al precio de unas normas de instalación estrictas: una pendiente continua de tubería de al menos un 2 % aproximadamente hacia el depósito y un captador diseñado para vaciarse por completo.
¿Qué ocurre dentro de un sistema drain-back cuando se detiene la bomba?
El circuito solo está parcialmente lleno de fluido; el resto es aire (o gas inerte) contenido en un depósito de drenaje (drain-back) instalado por encima del acumulador, dentro del edificio. Cuando la centralita pone en marcha la bomba, el fluido se impulsa hacia los captadores y el aire desplazado vuelve al depósito; entonces el calor fluye hacia el acumulador exactamente igual que en cualquier sistema con bomba. En el momento en que la bomba se detiene (fin de la jornada solar, acumulador lleno, corte de suministro, fallo de la centralita), la gravedad hace bajar hasta la última gota de fluido desde el captador y las tuberías de la cubierta hasta el depósito. El lado de la cubierta queda con solo aire, que ni se congela ni hierve. La protección es, por tanto, el estado por defecto del sistema, proporcionada por la física y no por la química ni por la regulación.
¿Por qué el drain-back resuelve a la vez la congelación y el sobrecalentamiento?
Porque ambos modos de fallo requieren fluido en el captador, y un captador drain-back en reposo no contiene ninguno. En invierno no hay nada en la cubierta que pueda congelarse, por lo que el sistema no necesita mantener la concentración de anticongelante; compare las tablas de glicol en cómo evitar que se congele una instalación solar térmica. En verano, cuando el acumulador está lleno, la centralita simplemente detiene la bomba: el fluido se retira al interior y el captador vacío alcanza su temperatura de estancamiento sin hacer hervir nada, algo ideal para viviendas de vacaciones y edificios con poco uso estival que de otro modo necesitarían las medidas descritas en cómo evitar el sobrecalentamiento de la solar térmica en verano. Muchos sistemas drain-back funcionan con agua normal o desmineralizada, lo que elimina la sustitución del glicol del calendario de mantenimiento; la contrapartida es que la bomba debe vencer la altura estática para volver a llenar el campo cada mañana, de modo que el dimensionado de la bomba difiere del de un sistema cerrado con glicol.
¿Cuáles son las reglas de diseño de una instalación drain-back fiable?
El drain-back no perdona un trazado de tuberías descuidado: el vaciado es el sistema de seguridad, así que debe funcionar siempre.
| Regla | Por qué importa |
|---|---|
| Pendiente continua (≥ ~2 %, es decir, 2 cm por metro) desde el captador hasta el depósito | Cualquier tramo plano o ascendente deja fluido atrapado que puede congelarse |
| Sin curvas en U, hundimientos ni sifones en el lado de la cubierta | Un solo punto bajo retiene agua en la zona de heladas |
| Captador compatible con drain-back (disposición del absorbedor drenable) | Los absorbedores en serpentín con sifones retienen fluido cuando la bomba se detiene |
| Depósito de drenaje dimensionado para contener todo el volumen del captador + tuberías de la cubierta | Los depósitos infradimensionados dejan fluido atrapado por encima de la línea de la cubierta |
| Bomba seleccionada para la altura de llenado, no solo para la circulación | La bomba debe elevar el fluido hasta la parte superior del campo en el arranque |
| Volumen de fluido correcto: llenado parcial, verificado en la puesta en marcha | El sobrellenado anula la cámara de aire; el llenado insuficiente deja sin caudal |
Estas reglas hacen que el drain-back sea algo menos flexible en el trazado que un sistema cerrado; los tramos horizontales largos y las cubiertas complejas son los motivos habituales de descarte.
¿Qué captadores son adecuados para drain-back?
Captadores cuyos conductos internos se vacían por completo por gravedad: configuraciones en meandro y de parrilla (tubos verticales entre tuberías colectoras) diseñadas sin sifones de fluido y montadas con la inclinación especificada. Solimpeks fabrica una variante específica para drain-back de su gama de captadores planos, el Wunder ALS DRAIN, con certificación Solar Keymark bajo la licencia 011-7S2021 F, precisamente porque los circuitos de absorbedor estándar no son drenables de forma automática. Los captadores de tubos de vacío con tubos de calor (heat pipe) en su interior no suelen ser adecuados para la hidráulica clásica del drain-back; en la práctica, el concepto es algo propio de los captadores planos.
Drain-back o glicol: ¿cuál elegir?
Elija drain-back cuando la instalación pueda cumplir las reglas de pendiente de las tuberías y el perfil de uso incluya periodos de inactividad: viviendas de vacaciones, edificios de temporada o propietarios que quieren un mantenimiento mínimo del fluido. Elija un sistema cerrado con glicol cuando el recorrido de las tuberías no pueda garantizar una pendiente continua, cuando el campo esté lejos de la sala de máquinas o cuando la familiaridad del instalador favorezca el enfoque convencional. En energía entregada, ambos son comparables; la diferencia está en dónde se dedica el esfuerzo de ingeniería: a la geometría de la instalación (drain-back) o a la gestión del fluido a lo largo de los años (glicol). Ambos necesitan la misma revisión anual que se describe en la lista de comprobación de mantenimiento de la solar térmica.
Preguntas frecuentes
¿Necesita anticongelante un sistema solar drain-back?
Normalmente no: los captadores permanecen vacíos siempre que la bomba está parada, por lo que no hay nada en la cubierta que pueda congelarse. Algunos instaladores usan aun así una mezcla ligera de glicol como doble seguridad para los tramos de tubería interiores que atraviesan espacios sin calefacción.
¿Qué le ocurre a un sistema drain-back en un corte de suministro eléctrico?
Exactamente lo que debe ocurrir: la bomba se detiene y el fluido se vacía por gravedad al depósito interior. A diferencia de los sistemas que dependen de ciclos antiheladas con alimentación eléctrica, un sistema drain-back es más seguro precisamente cuando falla la electricidad.
¿Puedo convertir mi instalación solar con glicol en un sistema drain-back?
Rara vez compensa. Hay que rediseñar el recorrido de las tuberías para una pendiente continua, el captador debe ser de diseño drenable y hay que añadir la bomba y el depósito. La conversión es, en la práctica, una reconstrucción; el drain-back se elige mejor en la fase de diseño.
¿Es un sistema drain-back menos eficiente que uno presurizado con glicol?
La producción diaria es comparable. El agua transporta el calor en realidad algo mejor que las mezclas de glicol; las pequeñas penalizaciones son la energía de llenado matinal y la geometría estricta. A lo largo de un año, ambas arquitecturas entregan fracciones solares similares cuando están bien diseñadas.