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¿Qué es la energía solar térmica?

No es ningún secreto que la electricidad se puede generar a partir del sol. El astro rey brinda la más brillante de todas fuentes de energía renovable. Con la subida del precio de la luz, a nadie se le escapa que mientras luce el sol, las placas solares reducen el precio de la factura. Y, sin embargo, aún hay gente que considera sinónimos los términos energía solar y paneles fotovoltaicos. Hoy abordaremos, pues, la energía solar térmica.

instalación de energía solar térmica en un tejado de vivienda unifamiliar

¿Qué es la energía solar térmica?

La energía solar térmica o, mejor dicho, los sistemas solares térmicos, permiten calentar gases y líquidos mediante la radiación solar. Hablamos del agua de esa botella que, abandonada a su suerte en un caluroso día de verano, se ha transformado en una sopa. Pues así es como funcionan los paneles solares térmicos.

Estos paneles también se llaman captadores o colectores solares. En pocas palabras, son dispositivos que recogen la energía que recibe la Tierra gratuitamente del sol y la transmiten a un fluido, con el propósito de elevar su temperatura. Huelga decir que el fin de ello es reducir el precio del ACS (agua caliente sanitaria). En concreto, de reducir esa C central, esto es: su calentamiento.

Lo que circula por un sistema solar térmico no siempre es agua

Por una instalación de paneles de energía solar térmica el líquido que circula es agua. ¿Siempre? Bueno, solamente en climas cálidos. Así, en lugares con climas adversos donde hiela en invierno, se mezcla el agua con anticongelante.

En países fríos o zonas del interior peninsular, en definitiva, en regiones donde la temperatura baja de los 0 ºC en la época invernal, es vital aportar un fluido anticongelante. Que evitará daños en el sistema solar térmico.

Sistemas solares térmicos activos y pasivos

Los paneles termosolares para ACS pueden ser activos o pasivos. En los primeros, una bomba eléctrica bombea el líquido por el interior del captador. Los pasivos, por su parte, no requieren bombeo: funcionan gracias al efecto termosifón.

El efecto termosifón es el fenómeno por el cual un fluido asciende al calentarse. La causa de este efecto no es otra que la dilatación del fluido. En efecto, ocupa más volumen cuando está caliente, es decir, la densidad de la masa líquida se reduce. Pesa menos. Asciende.

La anterior es también la razón de encontrar, en un sistema de calentadores solares por termosifón, un depósito por encima de las placas térmicas. El efecto termosifón obliga al agua a circular por gravedad y ascender al depósito. Que, a todo esto, es cilíndrico y nos recuerda al termo eléctrico de agua caliente sanitaria.

Sin embargo, en climas fríos en los que, como ya se ha dicho, existe riesgo de que el agua se congele, los sistemas solares térmicos por termosifón son menos comunes. La ausencia de un depósito en la cubierta que almacene el agua por gravedad, obliga, entonces, a recurrir a una bomba eléctrica.

Tipos de colectores solares

Hay dos tipos de colectores solares; los colectores planos son más económicos que los equipos térmicos de tubos de vacío, pero a costa de un rendimiento menor. Vamos a ver brevemente los pros y los contras de ambos captadores solares.

Planos

A pesar de que la eficiencia de los captadores solares planos es más baja que la de otros paneles, con ellos se puede ahorrar hasta el 60 % de la energía necesaria para producir ACS. Hay que entender esta cifra como promedio anual. Ya que, como pasa con la energía fotovoltaica, el sol calienta menos en invierno.

Los paneles planos se pueden instalar sobre azoteas y tejados inclinados. Se montan en la cubierta por medio de estructuras de apoyo.

colectores solares planos para agua caliente sanitaria y calefacción
Colectores térmicos planos y depósito sobre el tejado de una vivienda en Madeira, Portugal. En países de climas templados es común instalar el acumulador de agua por encima de los colectores para aprovechar el efecto termosifón.

Tubos de vacío

Los captadores de tubos de vacío son más caros pero también más eficientes. Poco probable es confundir estos sistemas solares con los fotovoltaicos, pues su forma recuerda a la de una parrilla.

Una estructura de metal soporta los tubos del captador, que contienen una lámina absorbente por lo general negra (el color negro absorbe mejor el calor). Estas tuberías están recubiertas por un conducto cilíndrico de vidrio.

Pues bien, entre el cilindro exterior y el tubo interior, que es el que absobe la energía solar, se ha hecho el vacío. ¡De ahí su nombre!

calentador solar térmico de tubos de vacío con acumulador de termosifón
Captador solar de tubos de vacío con depósito de agua por termosifón

Con el fin de aprovechar mejor la energía del sol, algunos captadores de tubos de vacío incluyen una placa reflectante bajo las tuberías. (Que refleja la radiación solar.)

Ventajas de la energía solar térmica

Sean planos o de tubos de vacío, los colectores solares permiten:

  • Obtener agua caliente sanitaria (ACS)
  • Reducir el gasto de los sistemas de calefacción por radiadores
  • Ahorrar energía en piscinas climatizadas

En todo caso, el fin último de las energías renovables no es sino reducir el consumo (y la dependencia) de los combustibles fósiles. Es decir, gas natural, carbón, petróleo. Ello, al objeto de reducir la huella de carbono y no agravar el calentamiento del planeta.

Para concluir, ¿en qué lugares se pueden instalar estos paneles solares? Al ser modulares, los paneles térmicos se instalan fácilmente en las cubiertas y las azoteas de viviendas y edificios industriales, al igual que los de celdas fotovoltaicas. Se trata, solamente, de enlazar entre sí cuantas placas sean necesarias, según los requisitos energéticos del edificio.

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