Un equipo solar termosifón circula únicamente por diferencia de densidad: el fluido calentado en el captador se vuelve más ligero y sube a un depósito montado por encima, mientras el fluido más frío desciende para volver a calentarse. La base del depósito debe estar al menos 30 cm por encima de la parte superior del absorbedor. Los sistemas termosifón dominan el calentamiento solar de agua en el Mediterráneo, en Asia fuera de China, en Latinoamérica y en el África subsahariana.
¿Cómo funciona la circulación por termosifón sin bomba?
El calor hace que el agua sea más ligera, y ese es todo el mecanismo. El agua a 80 °C es aproximadamente un 3 % menos densa que el agua a 20 °C y, en un circuito vertical cerrado, esa diferencia basta para mover el fluido: el líquido calentado por el sol en el absorbedor sube al depósito situado encima y el líquido más frío del fondo del depósito desciende para ocupar su lugar.
La presión motriz se mide en milibares, no en bares, de modo que un diseño termosifón tiene que eliminar todos los obstáculos que un circuito con bomba puede ignorar. Eso significa diámetros de tubería generosos (22–28 mm en lugar de 15 mm), recorridos de tubería cortos, una pendiente ascendente continua desde el captador hasta el depósito sin depresiones que puedan atrapar aire y el menor número posible de codos, válvulas y accesorios. El caudal se regula entonces solo: un sol intenso produce una mayor diferencia de temperatura, una circulación más rápida y más calor entregado; un sol débil deja el circuito al ralentí. Un sistema de circulación forzada necesita una centralita solar y una bomba para imitar exactamente este comportamiento.
¿Dónde tiene que ir el depósito?
Por encima del captador, siempre. La regla práctica es que la base del depósito quede al menos 30 cm más alta que la parte superior del absorbedor; por debajo de eso, la circulación se detiene y el sistema necesita una bomba. Por eso los equipos termosifón se reconocen a simple vista: un cilindro horizontal atornillado a una estructura justo encima del panel.
La consecuencia es estructural, no hidráulica. Un equipo termosifón de 200 L lleno pesa 250–300 kg contando depósito, estructura, agua y captador, concentrados en una pequeña superficie de cubierta. En una cubierta inclinada de teja, la estructura debe apoyarse en los pares y no en los rastreles, y en regiones de viento fuerte o sísmicas, la estructura de montaje es la parte que requiere atención de ingeniería. Los sistemas termosifón TSM de Solimpeks se fabrican en tamaños de 120–350 L precisamente por esta razón: el depósito se ajusta a la demanda de la vivienda y no al mayor captador que quepa.
¿Qué impide que el depósito vuelva a enfriarse por la noche?
Una válvula antirretorno o un sifón térmico en las tuberías. Cuando se pone el sol, el gradiente de temperatura se invierte: el captador pasa a ser la parte más fría del circuito y, a menos que algo lo bloquee, el circuito funciona al revés y cede el calor del día al cielo nocturno. Los sistemas termosifón bien construidos usan una válvula unidireccional, un sifón térmico invertido en las conexiones del depósito, o ambos.
Las pérdidas nocturnas son también un problema del depósito. Un depósito termosifón está a la intemperie y expuesto al viento, por lo que sus pérdidas estáticas importan más que las de un acumulador interior; 50 mm de poliuretano y una envolvente exterior resistente a los rayos UV son el mínimo que merece la pena comprar.
¿Termosifón o con bomba? ¿Cuál se adapta a su emplazamiento?
| Criterio | Termosifón | Con bomba (circulación forzada) |
|---|---|---|
| Electricidad necesaria | Ninguna | Bomba de 20–50 W, 6–10 h/día |
| Posición del depósito | Por encima del captador, a la intemperie | En cualquier lugar, normalmente en el interior |
| Tolerancia a las heladas | Tipos directos: solo climas sin heladas; los tipos indirectos con glicol toleran heladas suaves | Protección total con propilenglicol o drain-back |
| Carga sobre la cubierta | 250–300 kg concentrados | 20–40 kg por captador |
| Coste de instalación | El más bajo: un kit de fábrica | Mayor: grupo hidráulico, centralita, acumulador interior |
| Mejor aplicación | Mediterráneo, Oriente Medio, África, Turquía | Europa central y septentrional, cubiertas sensibles desde el punto de vista arquitectónico |
El termosifón domina en los mercados soleados porque encaja con los climas en los que el calentamiento solar de agua es más rentable. Donde los inviernos son duros, el mismo fluido que circula por gravedad también se congela por gravedad, y gana la disposición indirecta con bomba.
¿Qué certificación debe llevar un sistema termosifón?
Los equipos solares prefabricados (el kit completo de captador, depósito, estructura y accesorios) se ensayan y certifican como sistema según la EN 12976, no solo como captador. El Solar Keymark puede concederse sobre esa base, con el propio captador ensayado conforme a la ISO 9806. Los sistemas con bomba construidos a medida se rigen por otra serie, la EN 12977.
Pida el certificado del sistema, no solo el del captador. Un número de Solar Keymark que cubra todo el sistema prefabricado es lo que demuestra que el aislamiento del depósito, el comportamiento ante heladas y la producción anual del producto ensamblado se han medido realmente, y es lo que piden ver los programas de ayudas de toda Europa.
Preguntas frecuentes
¿Funciona en invierno un equipo solar termosifón?
Sí, en inviernos suaves. La producción cae con la irradiación, así que un sistema mediterráneo que cubre el 90 % de la demanda en julio puede cubrir el 30–40 % en enero, y la resistencia eléctrica de apoyo cubre el resto. En climas con heladas fuertes, solo un sistema termosifón indirecto con circuito de glicol y depósito de doble pared es seguro, y los sistemas con bomba suelen ser la mejor respuesta.
¿Se puede instalar el depósito en el desván en lugar de en la cubierta?
Solo si la base del depósito sigue por encima de la parte superior del captador y el recorrido de la tubería sube de forma continua. En la práctica, una instalación en el desván obliga a que los captadores estén bajos en la cubierta, lo que rara vez funciona. Si el depósito tiene que ir más abajo, pase a un sistema con bomba.
¿Cuánto tarda en calentarse un sistema termosifón?
La circulación empieza a los pocos minutos de que el captador se caliente por encima de la temperatura del depósito, pero un depósito de 200 L lleno necesita normalmente de 4 a 6 horas de buen sol para llegar a 55–65 °C desde frío. Como no hay controlador que lo desconecte, el depósito sigue cargándose todo el día y alcanza su temperatura máxima a última hora de la tarde.
¿Requieren mantenimiento los sistemas termosifón?
Menos que los sistemas con bomba, porque no hay bomba, controlador ni vaso de expansión que puedan fallar. Los sistemas directos en zonas de agua dura necesitan desincrustar el circuito del absorbedor; los indirectos necesitan análisis del glicol cada dos años. El ánodo del depósito y las fijaciones de la estructura deben inspeccionarse en la misma visita.