El principal uso y el más económico de la energía solar térmica es el calentamiento de agua. Se suelen obtener porcentajes de cobertura solar comprendidos entre el 70% y el 80% de las necesidades de agua caliente en viviendas unifamiliares, edificios, hoteles, industrias, residencias, lavanderías, cámpings, centros deportivos, etc. Este sistema se instala conjuntamente con un sistema de apoyo tradicional que nos garantiza el suministro de agua caliente en los períodos más desfavorables.
El agua caliente sanitaria (ACS) es agua destinada a consumo humano(potable) que ha sido calentada.
Se utiliza para usos sanitarios (baños, duchas, etc.) y para otros usos de limpieza (fregado de platos, lavadora, lavavajillas, fregado de suelos). Normalmente el agua procede de la instalación de agua del edificio.
Energía solar térmica Equipos Termosifon
Un equipo compacto de energía solar térmica está formado por captadores de energía solar térmica y un depósito, situados en un mismo emplazamiento y de forma que estén funcionando como un solo equipo.
Los captadores de energía solar térmica pueden estar formados por uno o más paneles solares térmicos planos, o por uno o más captadores de tubos de vacío.
El sistema de funcionamiento por termosifón funciona de tal manera que el agua o líquido portador de calor circula desde los paneles solares al depósito acumulador sin utilizar ninguna bomba u otro elemento que lo haga circular, sino que simplemente circula por la diferencia de temperatura entre el líquido de los paneles y el del depósito, ya que el agua o el líquido portador de calor se expanden con la temperatura, con lo que con el mismo volumen con más temperatura pesan menos, y por eso el líquido con mayor temperatura siempre tiende a situarse encima del líquido con menos temperatura (que pesa más).
Éste fenómeno se denomina convección, por eso siempre los depósitos acumuladores de agua caliente se tienen que instalar situados por encima del nivel de los captadores. Además, por su principio de funcionamiento, mientras haya una aportación de calor de la luz solar sobre el líquido de los captadores, habrá un calentamiento de éste hasta alcanzar la suficiente temperatura como para que por él solo ascienda hasta el depósito, desplazando el líquido con menor temperatura a la parte baja de los paneles solares donde recibirá el calor de la luz solar, calentándose entonces y continuando la circulación del líquido portador de calor.
El traspaso del calor del líquido portador de calor al agua del tanque o depósito acumulador, se realiza en el interior del depósito mediante intercambiadores de calor.
En los sistemas con termosifón, el depósito acumulador de agua caliente tiene que estar muy bien aislado térmicamente para no perder calor con el exterior, ya que se encuentra a la intemperie.
Energía solar térmica Sistemas de circulación forzada
Los Sistemas de circulación forzada son sistemas que producen agua caliente sanitaria para viviendas unifamiliares o también multifamiliares. Dichos sistemas cubren las necesidades en agua caliente con acumuladores de capacidad desde 150 hasta 10.000 Lts.
Este sistema cubre una amplia gama de soluciones, diseñado especialmente para facilitar la rapidez de instalación en viviendas unifamiliares permitiendo la integración arquitectónica y un mantenimiento mínimo, cumpliendo las exigencias básicas del Código Técnico de Edificación.
El proceso de funcionamiento de un equipo solar de circulación forzada:
- El líquido contenido en el interior del captador se calienta con la radiación solar.
- Cuando se alcanzan las diferencias térmicas suficientes el control electrónico activa la bomba hidráulica.
- El líquido calentado por el sol circula hasta el serpentín situado en el interior del depósito acumulador.
- Se produce un intercambio de calor entre el liquido que circuló por el captador y el contenido en el acumulador donde se almacena el agua caliente sanitaria (ACS) destinada al consumo.
- El agua precalentada por el sistema solar llega ya caliente al equipo auxiliar (caldera, termo eléctrico, etc.), por lo que el equipo auxiliar necesita menos energía para alcanzar la temperatura de uso, e incluso en épocas de elevada radiación solar, es posible desconectar completamente el equipo auxiliar.
- Para evitar en invierno problemas de congelación, las tuberías entre el captador y el deposito (circuito primario) contienen un líquido solar con base de propilenglicol que resite temperaturas de hasta -24º C. Este circuito es completamente independiente del agua de consumo.
A nivel doméstico, la energía solar térmica se utiliza para:
- Calentamiento de agua sanitaria (ACS).
- Calefacción por suelo radiante.
- Calefacción de agua en piscinas.
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