Funcionamiento y Componentes de Instalaciones Solares Térmicas

Componentes de una instalación solar térmica

Los elementos principales que integran una instalación solar térmica son los siguientes:

• Sistema de captación: lo forman los captadores dispuestos de forma apropiada para que transformen la radiación que incide en energía térmica por medio de un fluido caloportador que contiene interiormente.
• Sistema de intercambio: es el que realiza la transferencia de energía térmica; puede ir ubicado dentro o fuera del acumulador.
• Acumulador: formado por uno o varios depósitos que almacenan el Agua Caliente Sanitaria (ACS) hasta que se precisa su uso.
• Circuito hidráulico: formado por elementos como tuberías, válvulas, bombas, etc., encargados de que funcione bien el sistema y de transportar el fluido.
• Sistema de seguridad: regula y controla su funcionamiento, estando compuesto por diversos elementos de protección.
• Sistema de apoyo: sirve para completar el aporte solar cuando la demanda de ACS sea más exigente o cuando, por las condiciones solares, no se llegue a cubrir dicha demanda.

Sistemas de aprovechamiento de la energía solar

Sistema natural directo

En este sistema, el movimiento del fluido se produce por variaciones de densidad de este, como consecuencia de la variación de temperatura. El fluido caliente asciende porque pesa menos hacia la parte alta del circuito y la parte fría se queda en la parte baja; así se genera la circulación, siempre que exista diferencia de temperatura.

Para su correcto funcionamiento, el acumulador debe estar por encima de las placas con una diferencia de altura de más de 30 cm. Si la distancia fuera menor, tendría que instalarse una válvula antirretorno para que no pase el agua del acumulador al captador de forma inversa.

Ventajas e inconvenientes

• Ventajas: requiere poco mantenimiento y presenta pocas averías al carecer de elementos móviles; además, resulta muy económico por la sencillez del equipo.
• Inconvenientes: posee una menor vida útil al trabajar con agua de la red que deposita cal en el interior de las tuberías del captador, además del aire disuelto. Presenta riesgo de heladas y necesita más aislamiento y protección.

Sistema con intercambiador

Se diferencia del sistema directo en que lleva incorporado en el acumulador un intercambiador de doble envolvente que evita el contacto directo del agua sobre los elementos del circuito. También utiliza el efecto termosifón, solo que por circuitos separados; el fluido caloportador siempre circula por el circuito primario.

Sistema forzado directo

Si la superficie de captación es de más de 10 m² o el acumulador está situado más bajo que las placas, hay que forzar el sistema mediante el uso de sondas y bombas para establecer un caudal determinado y vencer las pérdidas de carga.

Sistema forzado con intercambiador

Si no es viable un sistema por termosifón, la instalación se debe forzar mediante circuitos independientes (primario y secundario). El elemento más importante es la bomba, que solo actúa cuando los captadores aportan calor al acumulador. La bomba trabaja mediante un termostato diferencial, activándose generalmente con una diferencia de 7 ºC y entrando en reposo a los 2 ºC.