Cómo funciona la energía solar térmica

¬ŅC√≥mo funciona la energ√≠a solar t√©rmica?

¬ŅTe gustar√≠a dejar que el sol caliente el agua de tu ducha?¬†Esto funciona con un sistema solar t√©rmico.¬†Este tipo de sistema solar utiliza el calor de los rayos solares obtenidos de la luz.¬†Esto es posible con la ayuda de colectores solares planos o tubulares en el techo, que en su mayor√≠a contienen superficies absorbentes revestidas de negro.
A diferencia de un sistema fotovoltaico, que utiliza células solares para generar electricidad a partir de energía solar, un sistema térmico solar suministra calor para calentar el agua o para apoyar el sistema de calefacción.

Así funciona un sistema solar térmico

En un sistema con apoyo de calefacción solar, el calor solar no se transfiere directamente al agua potable, sino que se alimenta a un tanque de almacenamiento intermedio de agua de calefacción. Esto suministra calor tanto al sistema de calefacción como a la calefacción de ACS. La caldera proporciona calor al acumulador intermedio a través de su propio intercambiador de calor si la radiación solar es insuficiente para la calefacción.

En muchos pa√≠ses¬†se¬†instalan¬†principalmente¬†colectores de placa plana¬†y¬†colectores de¬†tubo de vac√≠o.¬†Ambos tipos de colectores funcionan seg√ļn el mismo principio.¬†Sin embargo, con los tubos de vac√≠o, las superficies absorbentes y las l√≠neas que transportan el calor est√°n mejor aisladas.

Así funciona un sistema solar térmico

¬ŅVale la pena la energ√≠a solar t√©rmica?

La energía solar térmica vale la pena para tu hogar particular si deseas volverte más independiente de los combustibles fósiles y ahorrar costos de energía. Sin embargo, debes adaptar el sistema de la manera más precisa posible a tus necesidades. Porque solo debes producir tanto calor solar como puedas usar. Esto se vuelve económicamente interesante para ti con un sistema solar térmico que solo calienta el agua si al menos 3 personas viven en la vivienda. Además, las tuberías de agua caliente no deben ser demasiado largas debido a las pérdidas a lo largo de las tuberías.

A partir de una cantidad requerida de agua caliente de alrededor de 40 metros c√ļbicos por a√Īo y hogar, tiene sentido pensar en un sistema solar t√©rmico.¬†Especialmente los hogares con una mayor necesidad de agua caliente, por ejemplo, con una piscina climatizada, es ideal para poder beneficiarse bastante bien de un sistema de energ√≠a solar t√©rmica.

También tiene sentido utilizar energía solar para apoyar la calefacción si ya tienes un tanque de almacenamiento de agua de calefacción grande (tanque de almacenamiento intermedio), por ejemplo, en conexión con una caldera de pellets de madera.

Ventajas de un sistema solar térmico

  • Con la energ√≠a solar t√©rmica contribuyes activamente a la transici√≥n energ√©tica porque cubres al menos parte de tus necesidades energ√©ticas con energ√≠a solar.
  • Ahorra costes en combustibles (f√≥siles).
  • Los sistemas solares t√©rmicos tambi√©n pueden reducir el consumo de electricidad, por ejemplo, conectando la lavadora con una conexi√≥n de agua caliente al agua calentada por el sol.

Desventajas de un sistema solar térmico

La energía solar térmica tiene un problema fundamental a la hora de soportar la calefacción:

  • En verano, cuando hay suficiente energ√≠a solar, no es necesario calentar las habitaciones.
  • Por otro lado, la radiaci√≥n solar en invierno no es suficiente para hacer funcionar la calefacci√≥n por completo.¬†Luego debe intervenir otro generador de calor (caldera de gas, pellet o le√Īa, bomba de calor).
  • La instalaci√≥n es a menudo relativamente compleja porque las tuber√≠as para el fluido caloportador tienen que encaminarse desde el techo hasta el tanque de almacenamiento solar.
  • Para hogares peque√Īos con bajos requerimientos de agua caliente, un sistema solar t√©rmico es bastante antiecon√≥mico.

¬ŅCu√°nto cuesta un sistema solar t√©rmico?

Si bien la demanda de sistemas fotovoltaicos (PV) ha aumentado dr√°sticamente en los √ļltimos a√Īos y los precios de los mismos han ca√≠do en consecuencia, la demanda de energ√≠a solar t√©rmica se ha estancado, mientras que los costos siguen siendo los mismos.¬†Mientras tanto, la financiaci√≥n se ha mejorado significativamente con el paquete de protecci√≥n clim√°tica, de modo que la energ√≠a solar t√©rmica ha vuelto a ser econ√≥micamente m√°s atractiva.

Debes tener en cuenta estos costos con un sistema colector de placa plana:

Calefacción ACS3-6 m² + depósito de almacenamiento solar de 300 Р400 l4.000 Р6.000 euros
Con soporte calefactor10-12 m² + tanque de almacenamiento combinado de 600 Р800 l8.000 Р10.000 euros

Adem√°s, hay unos costes de mantenimiento anuales que rondan los 80 euros.

Un sistema con colectores de tubo de vac√≠o necesita menos espacio, pero los colectores tambi√©n son m√°s caros. El tipo de colector adecuado a menudo depende de d√≥nde desees instalar los colectores, cu√°nto espacio hay disponible y qu√© condiciones estructurales est√°n presentes. Actualmente, puedes reducir significativamente los costos de inversi√≥n a trav√©s de la financiaci√≥n p√ļblica.¬†Todos los subsidios para renovaciones de calefacci√≥n ahora requieren la utilizaci√≥n de energ√≠as renovables.

Cuánto cuesta un sistema solar térmico

Lo que debes considerar antes de invertir en un sistema solar térmico

La posibilidad de compensar los costos de adquisición de un sistema solar térmico a lo largo del tiempo con menores costos de combustible depende de varios factores:

  • El rendimiento de la planta
  • La intensidad con la que utilizas el calor del sistema
  • Los costos de inversi√≥n y los subsidios
  • Precios futuros de la energ√≠a
  • Los precios futuros del CO2

Una consulta sobre energ√≠a puede ayudarte a averiguar si un sistema solar vale la pena dentro de su vida √ļtil de alrededor de 20 a 30 a√Īos.

Consejos:

  • Si necesitas un nuevo sistema de calefacci√≥n o un nuevo tanque de agua caliente, debes pensar si deseas integrar un sistema solar t√©rmico en tu sistema. La caldera, el sistema solar y el almacenamiento se pueden coordinar de manera √≥ptima en este punto. Un nuevo sistema de calefacci√≥n con energ√≠a solar t√©rmica mejora la eficiencia.
  • Si tienes que volver a cubrir el techo, puedes ahorrar hasta un 20 por ciento de los costos de instalaci√≥n de un sistema solar t√©rmico si lo instalas al mismo tiempo.
  • Calcula tus necesidades de agua caliente con precisi√≥n y ajuste el tama√Īo de tu sistema en consecuencia. No deber√≠a ser m√°s grande de lo necesario. La rentabilidad de un sistema solar t√©rmico depende fundamentalmente de si la demanda de calor y el tama√Īo del sistema est√°n en la relaci√≥n correcta entre s√≠.
  • Puedes aumentar la proporci√≥n de energ√≠as renovables combinando tu sistema solar t√©rmico con una caldera de le√Īa o de pellets de madera.

Si puedes aprovechar las subvenciones para el sistema solar térmico, la inversión se amortiza más rápido.

Esto es lo que puedes ahorrar con la energía solar

  • Al calentar agua: Para cumplir con el requisito anual de agua caliente de 4 personas, necesitas alrededor de 4200 kilovatios hora de energ√≠a.¬†Un sistema solar puede absorber entre el 50 y el 60 por ciento de esto.¬†Con un precio de la energ√≠a de 6,7 c√©ntimos por kilovatio hora (ct / kWh) de gas natural, el sistema ahorra alrededor de 140 euros al a√Īo.¬†Si el precio de la energ√≠a aumenta en un 3 por ciento anual estimado, estos ahorros suman 3.800 euros en 20 a√Īos. El sistema solar evita alrededor de 450 kilos de¬†emisiones de¬†CO2 al a√Īo.¬†Durante una vida √ļtil asumida de 20 a√Īos, eso es 9 toneladas menos de CO2.
  • Con soporte calefactor: El requerimiento de energ√≠a para calefacci√≥n y agua caliente en un edificio con 150 metros cuadrados de espacio habitable es, por ejemplo, alrededor de 15.000 kilovatios hora por a√Īo [kWh / a].¬†Un sistema solar puede absorber m√°s del 25 por ciento de esto.¬†A un precio de la energ√≠a de 6,7 c√©ntimos por kilovatio hora (gas), el sistema ahorra alrededor de 250 euros al a√Īo.¬†Si el precio de la energ√≠a aumenta aproximadamente un 3 por ciento anual, estos ahorros suman alrededor de 6.500 euros en 20 a√Īos. Como resultado,¬†las emisiones de CO2 se pueden reducir en alrededor de 750 kilos al a√Īo. Extrapolado a lo largo de 20 a√Īos, eso es 15 toneladas menos.

Requisitos para un rendimiento óptimo en un Sistema Solar Térmico

Para que puedas utilizar un sistema solar térmico de la mejor manera posible, los siguientes factores son decisivos:

Tama√Īo de la superficie del colector: Para la preparaci√≥n de agua caliente. Como regla general, para un hogar de 4 personas, se necesita un √°rea de colector de 5 a 6 m2 (colectores de placa plana) y un almacenamiento intermedio con un volumen de 300 a 400 litros para cubrir el 50 al 60 por ciento del requerimiento anual de energ√≠a para preparaci√≥n de agua caliente a trav√©s de la tapa del sistema solar t√©rmico. Si tambien deseas suministrar agua caliente a una lavadora y / o lavavajillas, debes agregar entre 30 y 50 litros por dispositivo.

Este dise√Īo se basa en la suposici√≥n de que tus necesidades de agua caliente representan alrededor del 25-30 por ciento de tu consumo total de agua.¬†

Tama√Īo del √°rea del colector para el apoyo de calefacci√≥n: Aqu√≠ encontrar√°s a menudo sistemas con al menos 10-15 m2 de superficie colectora (colectores de placa plana) y un tanque intermedio de entre 700 y 1.200 litros.¬†Con un sistema solar t√©rmico de este tama√Īo, puedes cubrir aproximadamente del 10 al 20 por ciento de la energ√≠a de calefacci√≥n en un edificio antiguo y del 25 al 40 por ciento de la energ√≠a de calefacci√≥n en una casa que ahorra energ√≠a (cobertura solar).

Orientaci√≥n e inclinaci√≥n de los colectores: El sol brilla de forma relativamente pronunciada en el techo en los meses de verano.¬†Por lo tanto, la pendiente de los colectores puede ser plana para proporcionar agua caliente.¬†Sin embargo, para un sistema solar con apoyo de calefacci√≥n, una inclinaci√≥n del techo de 45 a 55 grados y una orientaci√≥n al sur (hasta una desviaci√≥n de 15 grados) ofrecen muy buenas condiciones.¬†De esta forma, los colectores tambi√©n pueden captar la luz solar que cae en √°ngulo en oto√Īo y primavera y utilizar el calor generado para cubrir una gran proporci√≥n de la energ√≠a necesaria para la calefacci√≥n.¬†Con un techo menos inclinado, a√ļn puedes lograr el rendimiento deseado con un √°rea de recolecci√≥n un poco m√°s grande.

Hay que tratar de evitar sombras en los colectores, por ejemplo, de chimeneas, buhardillas, receptores de satélite, edificios vecinos y árboles.

¬ŅQu√© hacer si el sistema solar no funciona de manera √≥ptima?

¬ŅNo tienes suficiente agua caliente en los meses de verano?¬†¬ŅEl sistema est√° haciendo ruidos?¬†¬ŅHace demasiado calor?¬†¬ŅEst√° saliendo agua y vapor?¬†Entonces, obviamente, tu sistema no est√° funcionando de manera √≥ptima.¬†La mayor√≠a de las veces, los problemas de larga duraci√≥n pueden atribuirse a errores de planificaci√≥n o montaje, o a la falta de mantenimiento.

El aire en el circuito solar o la falta de una línea de purga también pueden causar interrupciones en el proceso operativo. Solo los especialistas pueden detectar en el lugar dónde está la falla y cómo se puede rectificar. Por lo tanto, lo mejor es solicitar la ayuda de una empresa o instalador especialista en energía solar.

 

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