Menos de lo que mucha gente teme. Un captador orientado exactamente al sur con 30–50° de inclinación es el óptimo anual, pero cualquier orientación a menos de 45° del sur pierde solo el 5–8 % de la producción, y una cubierta orientada exactamente al este o al oeste sigue entregando el 75–80 %. La inclinación fija sobre todo el equilibrio estacional: un captador más inclinado, de 45–55°, cambia un excedente de verano que no puede aprovechar por calor de invierno que sí puede.
¿Cuál es la orientación y la inclinación óptimas de un captador solar?
Exactamente al sur en el hemisferio norte, con una inclinación aproximadamente igual a la latitud del emplazamiento: 30–40° en el sur de Europa y 40–50° en el Reino Unido, Alemania y Polonia. Es el óptimo de producción anual. Para el agua caliente rara vez es el óptimo que realmente se desea: como la demanda de agua caliente sanitaria es constante todo el año mientras que la irradiación solar no lo es, inclinar más que el óptimo anual cambia un excedente de verano inutilizable por calor útil de invierno.
¿Cuánto se pierde con una orientación este u oeste?
Mucho menos de lo que esperan la mayoría de los propietarios. La producción cae solo suavemente a medida que el captador se aleja del sur, de modo que los primeros 30° no cuestan casi nada.
| Orientación | Desviación respecto al sur | Producción anual típica |
|---|---|---|
| Sur | 0° | 100 % |
| SSE / SSO | 22° | 97–99 % |
| Sureste / suroeste | 45° | 92–95 % |
| ESE / OSO | 67° | 84–88 % |
| Este / oeste exactos | 90° | 75–80 % |
La inclinación es todavía más tolerante: cualquier valor entre 20° y 60° se mantiene dentro de aproximadamente el 10 % del óptimo en Europa central. Una cubierta inclinada estándar de 35–45° se acerca lo suficiente como para que una estructura de inclinación casi nunca compense su coste.
¿Por qué la mejor inclinación para el agua caliente es mayor que para la fotovoltaica?
Porque las dos tecnologías optimizan cosas distintas. La fotovoltaica exporta o compensa todo lo que produce, de modo que más kilovatios-hora anuales es siempre mejor y gana el óptimo anual. La solar térmica solo puede aportar calor a un depósito que en julio ya está caliente, por lo que un captador más inclinado, de 45–55° en Europa central, aumenta la fracción solar aunque capte menos radiación total a lo largo del año.
Una mayor inclinación tiene dos efectos secundarios útiles. Descarga la nieve más deprisa y reduce el sobrecalentamiento estival al aumentar el ángulo de incidencia en julio, lo que reduce el número de episodios de estancamiento que el fluido tiene que soportar.
Para un sistema solar combinado que contribuye a la calefacción, aumente todavía más la inclinación, a 55–70° o incluso montaje vertical en fachada, para ajustar el ángulo del sol de invierno a la demanda de invierno.
¿Importan más las sombras que la orientación?
Sí, y por mucho. Una chimenea, una buhardilla o una sola conífera que dé sombra a parte del campo entre las 10:00 y las 14:00 cuesta más producción que girar todo el campo 45° respecto al sur. Un captador térmico sombreado pierde aproximadamente en proporción a la superficie sombreada, de forma más suave que una cadena fotovoltaica, cuya producción puede desplomarse por una sola célula sombreada, pero la pierde en mitad del día, cuando el captador debería estar haciendo la mayor parte de su trabajo.
Estudie las sombras antes de discutir la inclinación. Es en pleno invierno, cuando el sol está más bajo, cuando un estudio de sombras resulta realmente fiable.
¿Y las cubiertas planas, las paredes y el montaje en suelo?
Los tres funcionan. En una cubierta plana, los captadores se colocan sobre estructuras de inclinación a 30–45°, con las filas separadas entre 2 y 2,5 veces la altura del captador para que no se den sombra en invierno, y con lastre o fijaciones especificados para la zona de viento local; la compensación de la cubierta plana es que se puede elegir una orientación perfecta, algo que una cubierta inclinada nunca ofrece.
El montaje en pared a 90° es una opción real en latitudes septentrionales para sistemas de calefacción, y elimina por completo los pasos de cubierta. El montaje en suelo elimina todos los problemas de acceso y de carga a costa de recorridos de tubería más largos, y cada metro adicional de tubería del circuito primario pierde calor dos veces al día.
Un campo dividido entre este y oeste, con la mitad de los captadores en cada faldón, renuncia aproximadamente al 20 % de la producción anual pero duplica la superficie utilizable y aplana la curva diaria, lo que conviene a un hogar que consume agua caliente por la mañana y por la tarde y no al mediodía. Solimpeks exporta captadores a más de 96 países. Cuando un solo faldón no puede alojar la superficie necesaria, el campo dividido es la respuesta correcta.
Preguntas frecuentes
¿Necesitan los paneles solares térmicos una cubierta orientada al sur?
No. A menos de 45° del sur, la pérdida anual es solo del 5–8 %, y hasta una cubierta orientada exactamente al este o al oeste entrega el 75–80 % de la producción de una orientada al sur. Las sombras y la superficie de captación importan mucho más que la dirección exacta de la brújula.
¿Con qué ángulo deben colocarse los paneles solares para agua caliente?
Aproximadamente la latitud del emplazamiento para la máxima producción anual: 30–40° en el sur de Europa y 40–50° más al norte. Solo para agua caliente, 5–10° más de inclinación aumentan la fracción solar útil al desplazar la producción fuera del pico estival desaprovechado.
¿Pueden montarse los captadores solares planos u horizontales?
Es posible, pero es una mala práctica. Un captador horizontal acumula suciedad y agua estancada, drena mal y pierde mucho en invierno, cuando el sol está bajo. Mantenga al menos 15–20° de inclinación en cualquier instalación permanente.
¿Merece la pena un campo dividido entre este y oeste?
Sí, cuando un solo faldón no puede alojar la superficie necesaria. Dividir cuesta aproximadamente el 20 % de la producción anual, pero duplica el espacio disponible y produce una curva de producción diaria más plana, que conviene a los hogares que consumen agua caliente por la mañana y por la tarde.
¿Cuánta producción cuestan las sombras?
Mucho más que la orientación. Una sombra a mitad del día elimina las horas en que el captador produce la mayor parte de su calor, de modo que la sombra de una chimenea puede pesar más que girar todo el campo 45° respecto al sur. Estudie siempre las sombras en pleno invierno.