energía solar térmica

También conocida como termo-solar es la captada por dispositivos denominados colectores termo-solares que capturan la radiación solar y la transmiten en forma de calor para cocinar alimentos, calentar el agua de uso doméstico, calefaccionar, climatizar, refrigerar (mediante dispositivos de absorción), electrificar o transformarlo en energía mecánica para el funcionamiento de diversas máquinas.

Los componentes de este tipo de instalación suelen ser captadores de placa plana o de tubos (de vacío o con tubos de calor), el circuito primario (abierto cuando el agua a ser usada circula por dentro de él para calentarse directamente, o cerrado cuando el calor calienta un fluido y este luego calienta el agua a ser usada), un intercambiador de calor (serpentín de tubo de cobre en el extremo del circuito primario), un acumulador (contenedor donde entra el agua y se encuentra con el serpentín) el circuito secundario (que va directamente al consumo en duchas, lavabos, suelos radiantes, etc.), una bomba (en los diseños de circulación forzada), el vaso de expansión (absorbe el fluido caloportador dilatado que sale de los conductos del captador manteniendo la presión para evitar derrames), tuberías que antes eran de cobre y ahora son de 3 capas (plástico-aluminio-plástico o PEX-AL-PEX) y finalmente un panel de control.

El sistema completo de energía solar térmica para pequeñas instalaciones consta de paneles solares térmicos, un tanque de almacenamiento de agua, el sistema de tuberías para el suelo radiante y/o radiadores, otro sistema de válvulas y bombas para las instalaciones que lo necesiten.
Es importante tener en cuenta varias consideraciones antes de poner en marcha una instalación de estas características como son el espacio del que disponemos para colocar todos estos elementos, el número de personas que habiten la vivienda, la orientación y el aislamiento de la casa y si se quiere o no cubrir el 100 % de las necesidades de calefacción o si hay que contar con elementos auxiliares como calderas de combustión y aerotermia. Esa decisión debe ser tomada en función de la orientación de la vivienda.

Se llama termosifón solar al sistema que funciona según el intercambio de agua por temperatura calentada por energía solar sin dispositivos mecánicos. Se rige en las reglas físicas que se basan en la densidad del agua. Estas reglas provocan movimientos en masas de agua de distintas temperaturas. El agua tiene una densidad distinta dependiendo de la temperatura que tenga. El agua caliente pesa menos que el agua fría. Esto hace que, en un circuito de agua cerrado, si aplicamos calor a una parte del circuito (por ejemplo, mediante un panel solar térmico), el agua caliente tenderá a subir mientras el agua fría bajará para ocupar ese hueco y pondremos esa agua en movimiento. De esta manera nos permite calentar el agua de manera natural, gracias a la energía solar. 

El panel solar térmico está conectado a un sistema de tuberías ACS, dentro de las cuales hay agua. Este sistema de tuberías se coloca de manera que haya una inclinación para crear una desnivelación entre el punto más alto y el punto más bajo. Por lo tanto, los paneles solares estarían en la parte más baja, para que, al calentar el agua de la parte inferior, esta suba y provoque el movimiento de aguas. Pero además no necesitamos complejos mecanismos, como bombas, para que el agua caliente fluya hacia las tuberías de agua caliente de nuestro hogar. La simple física de la temperatura del agua hace que el agua que han calentado las placas solares circule por el interior del termosifón ACS hasta llegar al sistema de tuberías de la vivienda. De esta forma, nos ahorramos el despilfarro de energía que supondría tener una bomba en funcionamiento que moviera el agua por el interior del termosifón ACS y conseguimos optimizar recursos y ahorrar en nuestras facturas. Estos sistemas son idóneos para el consumo exclusivo de A.C.S. (Agua Caliente Sanitaria) por su fácil instalación y su bajo coste. Esto convierte el termosifón solar en una estupenda alternativa a los calentadores de agua más convencionales, como el calentador de gas o el termo eléctrico.

No solo ahorraremos en la energía que requeriría tener en funcionamiento una bomba, sino que el combustible térmico que utilizaremos será energía solar, que es mucho más segura, ecológica y barata.

Estos equipos solares trabajan de manera distinta a los termosifones convencionales. Los sistemas forzados tienen el circuito cerrado más amplio y fuerza el movimiento del agua mediante una bomba. La ventaja principal de este tipo de sistemas es que ya no tienes que poner el depósito solar junto a las placas solares, sino que podrás colocar el acumulador dentro de la vivienda, así lo proteges de las inclemencias del tiempo, aumentando así la vida útil del equipo y podrás poner un depósito de mayor capacidad.
Como ya se ha advertido antes, existen también instalaciones hibridas en las que se combina energía fotovoltaica con solar térmica o alguna de ellas con otras tecnologías convencionales, tal es el caso de las termo-solares cuyo acumulador contiene una resistencia eléctrica de apoyo, la cual se calienta con energía fotovoltaica o por gas natural cuando el sistema no logra alcanzar la temperatura ideal de unos 40 ºC. El sistema es tan sencillo como el funcionamiento de los paneles solares térmicos. Estos en sí mismos no se calientan. Lo hacen los líquidos caloportadores, que consiguen que el agua adquiera temperatura también a su paso por ellos. “Debemos tener un depósito instalado, que suele tener una capacidad de entre 80 y 560 litros”. Este se va calentando a lo largo del día y se usa por la noche. Solo en caso de que no se hubiera calentado lo suficiente, el usuario recurriría a la red eléctrica.