Cuáles son los elementos que componen una instalación ACS

El agua caliente sanitaria es el tipo de agua caliente destinada al consumo humano, es decir potable. El ACS tiene diferentes usos, los más habituales son: para la limpieza, para fregar los platos, para el lavavajillas, para las lavadoras… o para uso sanitario: baños, duchas, etc. El agua caliente sanitaria procede normalmente de la propia instalación de agua del edificio. 

La función de una instalación de energía solar térmica es aprovechar la energía solar para calentar el agua. El agua caliente es tan importante y de tal grado de uso que puede suponer hasta un 26% de consumo energético de los hogares. Es por esto que cada vez es más común tener una instalación de energía solar térmica. Los paneles de estas instalaciones capturan el calor de la radiación solar para generar calor y almacenarlo cuando no es utilizado. 

¿Cuáles son los componentes de la energía solar térmica?

Si te has decidido a implementar una instalación solar térmica en tu vivienda, es recomendable conocer cuáles son los elementos que la componen, más allá de los conocidos paneles solares. Para poder recoger la energía generada por la radiación solar, almacenarla y aprovecharla como energía térmica, es necesario instalar otros componentes. 

Es muy importante que todos los elementos estén correctamente colocados en la instalación solar térmica. De lo contrario, si están incompletos, no podrá circular el fluido ni producirse el intercambio de calor. Una vez que conocemos qué es la energía solar térmica, debemos tener los elementos necesarios para construir una instalación solar que nos permita un aprovechamiento de este recurso energético.

Captador solar

El captador solar o placa solar es la parte más visible de cualquier instalación solar. En el caso de la energía solar térmica, el captador es un tipo de panel solar diseñado para el aprovechamiento de la energía solar térmica. También se suele denominar como colector solar. 

Estos componentes de los sistemas de energía solar térmica son los encargados de recoger la radiación solar. No tiene una célula fotovoltaica que recoge los fotones de luz para transformarlos en energía, sino que nos permiten captar la radiación solar para comenzar a calentar el fluido que circula dentro de ellos. 

¿Cuáles son los tipos de captadores solares?

Los paneles solares térmicos o colectores solares pueden ser planos o de tubos de vacío, además, pueden ser de baja, media o alta temperatura.

Los tres tipos principales de colectores solares son:

  • Los captadores solares térmicos de placa plana.
  • Los captadores solares térmicos de tubos de vacío.

Los paneles solares no protegidos son de baja temperatura, mientras que los protegidos pueden alcanzar los 150ºC.

  • De baja temperatura: La temperatura máxima que pueden alcanzar son los 50ºC. 
  • De media temperatura: La temperatura máxima que pueden alcanzar es de 90ºC.
  • De alta temperatura: La temperatura puede llegar a los 150ºC.

Elementos de los colectores solares

  1. Cubierta: Esta placa transparente de vidrio o plástico es la encargada de minimizar las pérdidas por convección y radiación, por ello debe tener una transmitancia solar lo más alta posible. 
  2. Canal de aire: Es el espacio vacío que separa la cubierta de la placa absorbente. Su espesor se calculará teniendo en cuenta el equilibrio entre las pérdidas por convección y las altas temperaturas que se pueden producir si es demasiado estrecho.
  3. Placa absorbente: La placa es el elemento que absorbe la energía solar y la transmite al líquido que circula por las tuberías. Debe tener una gran absorción solar y una emisión térmica reducida. 
  4. Tubos o conductos: Los tubos están tocando la placa para que el intercambio de energía sea lo más grande posible. Dentro de los tubos circula el líquido que se calentará e irá hacia el tanque de acumulación. 
  5. Capa aislante: Esta capa recubre el sistema y evita pérdidas de calor. Para que el aislamiento sea lo más eficiente posible, el material aislante debe tener una baja conductividad térmica. 
placa solar térmica

Circuito cerrado

El circuito primario de una instalación de energía solar térmica, es un circuito cerrado que transporta el calor desde el captador hasta el acumulador (sistema que almacena calor). El líquido calentado (agua o una mezcla de sustancias que puedan transportar el calor) lleva el calor hasta el acumulador. Una vez enfriado, retorna al colector para volver a calentarse, y así sucesivamente.

Hay que distinguir entre el circuito de ida de una instalación solar, y el de retorno. El secundario, o de retorno, es el que sale desde el intercambiador y va al depósito de acumulación solar, y distribuye el agua en la vivienda.

Intercambiador de calor

Este elemento traslada el calor del circuito cerrado al circuito secundario. Tiene forma de serpentín, ya que así, se consigue aumentar la superficie de contacto y por tanto, la eficiencia. El agua que entra en el acumulador, siempre que esté más fría que el serpentín, se calentará. 

Acumulador

El acumulador es un depósito donde se acumula el agua calentada útil para el consumo. Tiene una entrada para el agua fría y una salida para el agua caliente. La fría entra por debajo del acumulador donde se encuentra con el intercambiador, a medida que se calienta se desplaza hacia arriba, que es desde donde saldrá el agua caliente para el consumo. Su trabajo consiste principalmente en acumular el agua sin que se enfríe de forma rápida, y luego la suministrar cuando haya demanda. 

Bombas hidráulicas

Las bombas son las encargadas de bombear el fluido para que se mueva a lo largo de todo el circuito. Provocan el movimiento del agua entre el circuito primario y secundario. Por otra parte, evita que se produzcan las pérdidas de carga que aparecen en los circuitos. 

Vaso de expansión

El vaso de expansión absorbe variaciones de volumen del fluido caloportador, el cual circula por los conductos del captador, manteniendo la presión adecuada y evitando pérdidas de la masa del fluido. 

Tuberías

Las tuberías de la instalación se encuentran recubiertas de un aislante térmico para minimizar la pérdida termodinámica con el entorno.

Panel de control

Se dispone también de un panel principal de control en la instalación solar térmica, donde se muestran las temperaturas en cada instante (un regulador térmico), de modo que pueda controlarse el funcionamiento del sistema en cualquier momento. 

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