23 May EQUIPOS SOLARES COMPACTOS TERMOSIFÓN PARA PRODUCCIÓN DE ACS EN VIVIENDAS DE USO RESIDENCIAL PRIVADO

Nuestro país, con una media de 2.500 horas anuales de radiación solar, es un lugar privilegiado para aprovechar esta inagotable y renovable fuente de energía procedente del astro rey.

De entre todas las formas posibles de aprovechamiento actuales destaca, por motivos que más adelante se expondrán, la producción de ACS mediante el empleo de equipos térmicos compactos por termosifón, objeto de este artículo.

Normativa

El vigente Código Técnico de la Edificación CTE-2020, de obligado cumplimiento, exige una “Contribución mínima de energía renovable para cubrir la demanda de agua caliente sanitaria” aplicable a edificios de nueva construcción o a edificios existentes en los que se reforme íntegramente el edifico en sí o la instalación térmica en los que exista una demanda de agua caliente sanitara (ACS) superior a 100 litros/día.

Comoquiera que la demanda de referencia para edificios de uso residencial privado se estima en base a 28 litros /(persona·día) a 60ºC, quiere esto decir que la norma se aplicará a viviendas de 3 o más dormitorios, según se desprende de la siguiente tabla:

Valores mínimos de ocupación de cálculo en uso residencial privado

Ya que a una vivienda de 3 dormitorios se le asignan 4 personas y, por tanto, la demanda de ACS será de: 4 personas x 28 litros/persona.dia = 112 litros/dia

El efecto «Termosifón»

El efecto termosifón es un fenómeno natural que hace que los fluidos asciendan al calentarse ya que, al aumentar su temperatura, el líquido se dilata y su densidad disminuye. Este efecto es el que aprovechan los equipos solares térmicos para producir ACS sin necesidad de electrobomba.

Técnicamente, se considera un sistema pasivo no mecánico de intercambio de calor por convección.

Funcionamiento del equipo solar compacto Termosifón

Se denominan “compactos” a estos equipos porque todos sus componentes: panel/colector solar (o paneles/colectores) depósito y tuberías de conexión entre ambos, están integrados en una misma estructura metálica que sirve de soporte.

Normalmente, se ubican en los tejados o cubiertas de las viviendas mediante las estructuras correspondientes, según se trate de uno u otro caso y, por lo general, están formados por un solo panel/colector de aproximadamente 2×1 m²  para un depósito de 150 o 200 litros o de dos paneles/colectores de las mismas dimensiones para un depósito de 300 litros.

Como hemos mencionado antes, el efecto termosifón se aprovecha para hacer funcionar estos equipos de tal manera que, cuando el fluido contenido en el panel se calienta por efecto de la radiación solar, asciende por la conexión de subida hasta el depósito, realizando allí el intercambio indirecto de calor con el agua de consumo y volviendo frío al panel por efecto der la gravedad, mediante la conexión de retorno. Mientras haya aporte solar, este ciclo se repite indefinidamente y sólo se detendrá cuando la temperatura del agua contenida en el depósito sea superior a la del fluido caloriportador, por lo que nunca se producirá el enfriamiento de la misma dentro del propio equipo.

Componentes del equipo

Los principales elementos que forman parte de un equipo solar de estas características son los que se detallan a continuación:

1. Paneles/Colectores: Formados por un emparrillado de tubos de cobre (red de conductos) unidos entre sí por los extremos superiores e inferiores a unos tubos, también de cobre de mayor diámetro, que se encargan de cerrar el circuito a través del serpentín o doble envolvente del depósito mediante las conexiones apropiadas, igualmente realizadas en cobre.

Esta red de conductos se integra en el colector o panel mediante el resto de elementos que lo conforman, según podemos ver en la figura siguiente:

2. Depósito: Recipiente cilíndrico donde se produce el intercambio de calor entre el fluído caloriportante (agua + anticongelante) y el agua de consumo a calentar.

Normalmente, dispone de una doble envolvente o de un serpentín interior por donde     circula el fluido caloriportante, cerrandose el denominado “circuito primario” a través         de las conexiones y el panel/colector, quedando totalmente aislado del circuito de ACS, también denominado “circuito secundario”.

3. Conexiones: Son los tubos encargados de conectar entre sí el panel (o paneles) con el depósito y cerrar de esta forma el circuíto primario. Como dijimos anteriormente, son de cobre y se encuentran aisladas (calorifugadas) para reducir al mínimo las pérdidas de calor.

4. Estructura: Es el conjunto de perfiles y tirantas, normalmente fabricados en acero tratado, que conforman el soporte de todo el equipo. La forma y el número de piezas que la componen, estará en función del tipo de instalación que vaya a efectuarse del mismo, bien sea para tejado inclinado o para cubierta plana.

Podemos ver un esquema de lo aquí expuesto en la siguiente figura:

Otros componentes: Para completar el equipo, se instalan en los lugares adecuados elementos tales como válvulas de seguridad, válvulas de retención y otros.

 Ventajas e inconvenientes

Como principales ventajas de estos equipos podemos citar:

• Precio competitivo
• Fácil instalación
• Escaso mantenimiento
• Rápida amortización
• Nulo consumo energético (excluyendo el sistema de apoyo)

Y entre sus pocos inconvenientes, podemos destacar:

• Elevado impacto visual
• Necesidad de sistema de apoyo energético para suplir los periodos de insuficiente o nula radiación solar (calentador a gas o eléctrico, etc…).

En la siguiente figura, podemos ver un esquema de instalación con apoyo de calentador a gas:

Por todo lo expuesto, no cabe duda de que los equipos solares compactos para producción de ACS en viviendas, son una inversión rentable y respetuosa con el medio ambiente que nos induce a pensar que su instalación, aún en los casos que no se requiera su obligatoriedad, es una opción muy a tener en cuenta. Para llevar a cabo la instalación de estos equipos, se exige estar en posesión de la correspondiente licencia como instalador autorizado.