Panel Fototérmico

Sistemas solares térmicos

Existen actualmente en Europa numerosos sistemas solares térmicos. La aplicación más corriente de los paneles solares térmicos es el calentamiento de agua.

Una instalación de producción de agua caliente sanitaria consta de captadores solares integrados o fijados en el tejado o el terreno y de un depósito acumulador de agua. El depósito incorpora un calentador complementario (eléctrico o térmico), y un circuito de agua que incluye las conducciones, bomba de circulación, válvulas y depósito de expansión.

Composición

Un captador solar térmico está formado por un cuerpo opaco que absorbe la radiación solar recalentándose, un sistema de enfriamiento gracias a un fluido termo portador, un aislante térmico, una cobertura transparente (con su cara anterior expuesta a la radiación) que garantiza el efecto invernadero, un sistema hidráulico y un sistema de ensamblaje mecánico del conjunto. Los paneles realizan 3 funciones principales:

• Absorber la radiación solar
• Transformarla en calor (energía)
• Transmitir esta energía calorífica al fluido termo portador.

Principio de funcionamiento de un panel térmico clásico

La radiación solar (directa o difusa) cruza el cristal. En el cajón del panel solar, una superficie absorbente capta el espectro infrarrojo de la radiación, a fin de remitir lo menos posible. En todo caso, la radiación infrarroja es atrapada por el cristal. Entre la placa absorbente y el aislamiento posterior del panel un circuito de agua recoge el calor. Este circuito intercambia el calor en una caldera mediante un intercambiador. El circuito secundario puede distribuir el agua caliente o abastecer la calefacción. La radiación solar que cruza el acristalamiento alcanza la superficie de absorción, donde se convierte en calor. Este calor es transportado a continuación al calentador de agua por un circuito de agua y glicol (para evitar la helada en caso de gran frío sin sol). El regulador tiene la misión de comparar la temperatura entre el acumulador y la de los captadores. Cuando la temperatura de los captadores es más elevado que la del acumulador, conecta la bomba. La circulación del fluido permite transmitir el calor al acumulador por medio de una tubería aislada y de un intercambiador de calor. En caso de insuficiente contribución solar, se conecta el sistema de calentamiento complementario.

Dimensión del sistema

El tamaño de la instalación solar debe tener en cuenta en primer lugar el consumo, y después el número de personas que habitan la vivienda. Con estos criterios se puede determinar la superficie de los paneles y el volúmen del depósito.

• Consumo de agua: el consumo medio de agua caliente sanitaria, por persona y día, es de unos 50 litros a una temperatura de 55°C.

• Superficie de paneles: para captadores planos adecuadamente orientados, la superficie aconsejada se sitúa entre 0.5-1.5 m2/persona (en pequeñas instalaciones individuales) y 0.3-0.5 m2/persona (instalaciones que abastezcan a más de a 100 personas).

• Volumen del calentador de agua: los volúmenes se determinan en función de la superficie de los paneles y de la disponibilidad de la energía complementaria (fuente energética convencional). El volúmen del calentador de agua solar varía entre 100 l/persona (pequeña instalación) y 60 l/persona (gran instalación).

• Observaciones: en caso de insolación importante (verano) y consumo reducido (vacaciones) podría aparecer un riesgo de recalentamiento en los captadores que puede llegar hasta la vaporización del líquido (fluido termo portador), lo que impone algunas precauciones técnicas en la realización. La instalación de una válvula de seguridad previene cualquier daño.