La energía solar térmica, una fuente de energía inagotable

Como todos sabemos, el sol, es una fuente de energía inagotable y encima gratuita, con lo que su aprovechamiento es fundamental para la producción, tanto de electricidad, cómo directamente para calentar agua. Así que, si algo es gratis, porqué no aprovecharlo ¿verdad?

Me centraré única y exclusivamente, el lo que me ataña, que es la energía solar térmica, es decir la que utilizamos para calentar un fluido, con el que luego, calentaremos, generalmente agua. La fotovoltaica, se me escapa de mi conocimiento, además de no trabajar con ella.

Primero, con el fin de que todo el mundo comprenda cómo funcionan este tipo de instalaciones, voy a explicarlo lo mejor posible y sobre todo, gráficamente, ya que una imagen, vale más que mil palabras.

Los principales componentes de una instalación solar son:

• Captador o placa solar
• Bomba
• Depósito acumulador
• Sondas de temperatura
• Centralita de control
• Vaso de expansión

Ahora que conocemos los participantes de la instalación, os explicaré cómo funciona.

Su funcionamiento es muy simple, cuando sale el sol, mediante el efecto invernadero creado dentro de la placa solar, se consigue atrapar a los rayos solares y estos, nos van a calentar el fluido, que mediante la bomba de circulación, lo transmitiremos a el depósito de agua caliente.

La centralita, por medio de las sondas de temperatura, sabrá, cuando poner en marcha la bomba, con el fin de calentar el agua del acumulador y NO ENFRIARLO y lo remarco, porque la centralita solar, es clave para que estas instalaciones funcionen bien.

El circuito solar, lo tenemos que rellenar de un anticongelante, con el fin de que durante el invierno, no se nos congele la instalación, provocando roturas en los paneles o tuberías. El anticongelante que se usa se llama propilenglicol, el cual, no es tóxico y en caso de que se comunique el primario y el secundario, no habría posibilidad de envenenamiento.

Bien, una vez lleno el circuito y protegido, simplemente nuestro consumo en electricidad, será el que gaste la bomba de agua para mover el calor generado en el captador, por lo tanto, podemos hablar de que "casi" el agua que calienta una instalación solar es gratis.

Existen otros tipos de paneles compactos, con un depósito en su parte superior, llamados termosifónicos, que no requieren de instalación y que son una opción muy interesante para viviendas particulares.

Luego tenemos la opción del sistema Drain-Back, que deja los paneles vacíos mientras no están en uso, y los llena cuando hay demanda, por lo que con este sistema, no es necesario ni el vaso de expansión, ni llenar con anticongelante.

Conocidos los sistemas más populares, y leyendo todo lo expuesto, casi parece que estamos ante una de las mejores energías que existen, pero cómo no podía ser de otra forma, tiene sus contras y muy gordos. Pero también tiene sus puntos fuertes y muy fuertes.

Como es costumbre, os comento, las ventajas e inconvenientes de este tipo de instalaciones:

Ventajas:

1. Energía gratuita. 
2. Ningún ruido.
3. Sin emisiones contaminantes.

Inconvenientes:

1. Necesitan energía de apoyo (caldera, aerotermia, biomasa)
2. Requieren de un mantenimiento muy exigente.
3. El anticongelante, es caro y con altas temperaturas, se degrada.
4. No hay control en el aporte de energía.

Una vez conocidos los puntos fuertes y débiles de una instalación solar, sacamos algunas conclusiones.

Si nos fijamos, tenemos una instalación en la que no podemos parar de aportar energía, ya que el sol, sale cuando quiere y si no tenemos necesidades , tenemos el riesgo de entrar en estancamiento, lo que significa que el anticongelante, se nos gasificará, pudiéndose alcanzar más de 200ªC en las placas, con el consiguiente riesgo de degradación del producto y roturas y fugas.

Por eso, el RITE, nos limita las instalaciones solares, como máximo al 110% de la demanda de agua caliente en un mes, o al 100% durante tres meses. Salvo en casas dónde tengamos una piscina, la cual, la podremos usar, para desviar el exceso de calor.

Así que si nos ajustamos a lo que nos pide el RITE, nos quedamos, con que sólo podemos cubrir la demanda de agua caliente durante los meses de verano y fuera de ese rango, la energía solar, pre calentará el agua, con lo que este tipo de energía, es un apoyo.

Ahora, voy a hablar de datos muy preocupantes que he oído y también, he visto con mis propios ojos.

• Un alto porcentaje de las instalaciones solares térmicas, se encuentra fuera de servicio, con lo que existen muchas instalaciones, que se han hecho, sólo para cumplir con la normativa y encima, son instalaciones hechas de tal forma, que la única solución posible, sería volverlas a hacer. 
• Rentabilizar una instalación solar para uso doméstico y en agua caliente, es a muy largo plazo, porque además del precio que tienen los componentes y el montaje, se suma el mantenimiento y posibles averías.

Pero no todo son pegas, bajo mi punto de vista, una instalación solar, bien montada y bien mantenida, es muy duradera, con lo que al final te saldrá a cuenta.

También, he de decir, que si tenemos un hotel o gimnasio, donde los consumos de agua son elevados, nos obliguen o no, poner energía solar, para calentar el agua, nos ahorrará muchísimo dinero y su rentabilidad, será a muy corto plazo.

Resumiendo:

La energía solar térmica, precisa de una muy buena instalación y un buen mantenimiento, con al menos 4 visitas al año a la instalación, asegurando que tenga una buena protección contra el hielo, los paneles estén limpios, no existan fugas de anticongelante y TODO esté en orden de funcionamiento.

Es especialmente interesante su implantación en lugares con alto consumo de agua caliente.

En comunidades de vecinos, un depósito central, y compartiendo el mantenimiento entre todos, puede hacer que nos ahorremos mucho dinero en agua caliente y su amortización será más rápida.

Con estas claves, espero que las instalaciones solares, se realicen con mucho esmero, para el bien del medio ambiente y de las personas.

La aerotermia, el futuro más cercano.

Una de las cosas que nos topamos los instaladores, es el tipo de energía que vamos a ofertar a nuestro cliente cuando proyecta una casa nueva, o una rehabilitación en la que se va a hacer un cambio en el generador de calor.

Por un lado, nos encontramos con calderas convencionales o de condensación, por otro tenemos las calderas de biomasa, pero ahora, además se nos suman nuevos tipos de generadores, la aerotermia y la geotermia, además de la solar térmica. Cada una de las energías a las que nos enfrentamos, tienen sus pros y sus contras y claro, tenemos que evaluar muy bien cada uno con el fin de seleccionar la mejor alternativa.

Una de las más equilibradas, se trata, sin lugar a dudas, de la aerotermia, y os paso a explicar en qué consiste de una forma sencilla y gráfica, sin liarme en tecnicismos.

La aerotermia, consiste en extraer la energía del aire que nos rodea.

Y la verdad es que, aunque suena a ciencia ficción, es posible, porque lo que hacemos es absorber el calor que tiene el aire, para introducirlo en nuestra vivienda.

¿Cómo es posible eso?

Partimos de cómo tenemos energía en el aire. El sol, calienta la corteza terrestre y es ese calor, la energía que nos interesa. Aquí siempre tengo la misma pregunta ¿calor? pero si estamos a 2 grados en la calle, hombre no me digas que eso es calor. Bueno, puede que no sea una temperatura para ir en camiseta, pero es calor, ya que ese aire, podemos cogerlo a 2 grados y tras pasarlo por la aerotermia, lo sacamos a -8 grados. Le hemos robado energía.

Se trata del mismo funcionamiento que el de un frigorífico (enfría en el interior pero calienta en el exterior) o un aire acondicionado, mediante un refrigerante (normalmente R-410A) y por los cambios de estado del refrigerante, (gas-líquido) absorbemos el calor que hay en la calle para introducirlo en la vivienda.

Vale, una vez explicado esto, necesitamos energía para mover este gas y esa es la única energía con coste que consumimos, la electricidad que gaste el compresor, para mover este refrigerante a través de nuestro circuito.

Con estos principios, tenemos sobre la mesa dos porcentajes de energía, uno, el porcentaje que obtenemos del aire y el de energía eléctrica que consumimos.

Como vemos en la imagen, la cantidad de energía gratuita es el 75% frente al 25% de electricidad.

Así, si comparamos los consumos energéticos y emisiones de CO2 de los diferentes sistemas, obtenemos la siguiente tabla proporcionada por Greenheiss que ha realizado una comparativa en una vivienda de 200 m2 con suelo radiante y encendiendo la calefacción desde octubre, hasta mayo de forma ininterrumpida.

Observando los datos que nos arroja la tabla, podemos dar por vencedora a la aerotermia por goleada, ya que se trata de la que menos costo energético tiene y la que menos emisiones produce.

El precio que pagamos por el equipo, se amortiza en un periodo muy corto, sobre todo, si lo comparamos con el gasóleo o el gas.

Con esto, ya sabemos que tenemos ante nosotros un sistema con muchas ventajas y muy pocos inconvenientes y un gran candidato a desplazar a muchos de nuestros sistemas actuales.

Os relataré, como hice en la anterior entrada, las ventajas e inconvenientes.

Inconvenientes:

1. Necesitan de la colocación de una unidad exterior.
2. Con temperaturas extremas, (inferiores a -15ºC) su rendimiento baja considerablemente.
3. La inversión inicial, es bastante alta.
4. Trabaja mejor en sistemas de baja temperatura (suelo radiante, fancoils o radiadores de baja temperatura)

Ventajas:

1. No necesitan chimenea
2. No es necesario almacenar ningún combustible.
3. De las energías renovables, se podría decir que es la más barata.
4. Tiene un mantenimiento mínimo.
5. No precisan de grandes obras cómo perforaciones o movimientos de tierra, cómo la geotermia.
6. No hay gases tóxicos, ni humos, ni combustibles.
7. Al no usar nada más que electricidad, no tendremos varios contratos con compañías energéticas.
8. La unidad interior ocupa lo mismo que una caldera de gas.
9. Pueden enfriar y calentar, con lo que se pueden tanto en invierno cómo en verano. 

Pero en la aerotermia, no nos quedamos sólo con este tipo de sistemas, diseñados para calentar una vivienda o enfriarla, porque como son equipos de bomba de calor, pueden producir frío, consiguiendo climatizar una casa mediante un suelo radiante-refrescante.

Otra de las aplicaciones de la aerotermia, es la producción de agua caliente sanitaria.

Mediante sistemas autónomos de agua caliente. Que trabajan exactamente igual que un frigorífico, pero de forma invertida.

Y son estos equipos, los que están introduciéndose de forma rápida en el mercado, por las extraordinarias prestaciones y ventajas que tienen.

Son ideales para instalar en un cuarto de calderas, dónde la temperatura ambiente es muy alta y absorberán esas  pérdidas de calor de las calderas, también se pueden colocar en una cocina de un restaurante, o en peluquerías o incluso se pueden conducir las salidas de aire fresco, con el fin de refrescar una estancia contigua, obteniendo por un lado agua caliente y por otro, una bodega o sala fría.

Cosas que tenemos que tener en cuenta a la hora de elegir un buen equipo de aerotermia

Es muy importante en primer lugar la clasificación energética, es decir que sean equipos de clase A o superior, y para saber esto, debemos de fijarnos en el COP en modo calor y el EER en modo frío, que es lo que nos va a indicar el rendimiento del equipo. 

Así un COP de 3,9 nos indica, que por cada kilovatio consumido de electricidad, nos proporcionará 3,9 kilovatios de calor. 

Conclusión

Con todos estos argumentos y bajo mi punto de vista, queda claro hacia dónde camina el futuro en la calefacción y la climatización, sin duda estará en la aerotermia o en sistemas híbridos de bomba de calor-gas.

Con este tipo de energías, cada vez seremos menos dependientes de los combustibles fósiles y entraremos en una era, en la que con muy poco consumo eléctrico, podremos calentar o enfriar grandes superficies.

A medida de que los compresores y equipos vayan evolucionando, se rebajará aún más su consumo eléctrico.

La verdad, se trata de una clara alternativa a todo lo existente.