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27 de junio de 2014

Sistema solar térmico de circulación forzada. Un buen sistema para ahorrar combustible en la calefacción o agua caliente sanitaria.

Esquema sistema solar térmico de circulación forzada para generación de ACS.
Introducción al artículo: Gran parte de la energía necesaria para la generación de agua caliente para el circuito de Agua Caliente Sanitaria (ACS) y/o calefacción en un hogar, puede ser conseguida mediante el uso de energías renovables. En este artículo se expone una de las formas de ahorrar combustible (gas butano, gas natural, gasoil, electricidad, ...) para producir agua caliente mediante energía solar, el sistema solar térmico de circulación forzada.

Artículo entero:
Es este artículo se expone de forma muy básica cómo se puede ahorrar combustible mediante el uso energía solar térmica (totalmente gratuita), en un sistema de calefacción y/o ACS con el sistema solar térmico de circulación forzada. A continuación se expone alguna de las muchas variantes que puede haber en este sistema.

Para empezar se expone un esquema básico de un sistema solar térmico de circulación forzada o para ACS o para calefacción, en este caso está dibujado para ACS pero sería lo mismo:

Esquema sistema solar térmico de circulación forzada para generación de ACS.

En el esquema se puede ver como el agua se calienta en un colector solar (o varios en función de las necesidades de cada caso), que puede ser un colector de tubos de vacío o un colector solar plano y mediante una pequeña bomba de recirculación calienta el agua del depósito al circular por dentro del serpentín intercambiador de calor. La centralita controla las temperaturas del agua del panel y del depósito para activar la bomba en caso necesario para elevar la temperatura del depósito.

A la salida del depósito siempre debe haber un sistema de apoyo para en caso de días de poca producción solar o de mucho consumo de agua caliente, tener un apoyo, que ya puede ser eléctrico (con una resistencia en el interior del tanque o con un pequeño termo eléctrico), o una caldera de gas butano, gas natural, gasoil, ...

Ahora se explica como se produce el ahorro en cada caso:

- En el caso de apoyo eléctrico, el ahorro viene porqué si se pone una resistencia eléctrica en el depósito configurada para que actúe a temperatura baja, ésta solamente se activaría en caso de qué bajara mucho la temperatura del depósito, y por tanto en pocas ocasiones, y si se pusiera un pequeño termo eléctrico a la salida, como que el agua que recargaría el termo eléctrico al gastar agua caliente, estaría ya caliente, el termo no actuaría prácticamente nada, simplemente en ocasiones puntuales para llegar a la temperatura de consigna de paro del termo, que se podría situar bastante baja ya que en este caso no es el termo el que tiene que acumular agua caliente, sino el depósito con calentamiento solar.

- En el caso de apoyo con una caldera, la mayoría de las calderas actuales son modulantes, con lo que modulan el consumo de combustible en función de las necesidades de cada momento, y por tanto, si el agua entra a la caldera a suficiente temperatura, la caldera no actúa y si el agua entra a la caldera un poco por debajo de la temperatura de consigna (temperatura deseada del agua caliente), la caldera simplemente actúa lo suficiente para poder alcanzar esa pequeña diferencia de temperatura, con lo que al tener un sistema solar que enviará agua caliente a la entrada de la caldera, el ahorro de combustible está garantizado.

A continuación se expone un esquema de un sistema solar térmico de recirculación forzada para ACS y calefacción:
Esquema sistema solar térmico de circulación forzada para generación de ACS y calefacción.

En este esquema se puede ver que el sistema de funcionamiento es el mismo que el anterior más simple, pero que con el sistema de captadores solares térmicos se calienta el agua de dos depósitos, uno para el uso de ACS y el otro para uso en calefacción. En este esquema la parte de ACS está puesta de otra forma, pero la mayoría de las calderas actuales tienen un sistema para calentar el agua sanitaria y el agua de calefacción en circuitos independientes, y por tanto el esquema de ACS tendría que ser el mismo que el anterior más simple, y el de calefacción conseguiría ahorro ya que funciona de tal manera que a la caldera le llega el agua del depósito solar para calefacción y aumenta en caso de ser necesario la temperatura del agua antes de enviarla a los radiadores. Con esto se consigue que sobretodo al arrancar cada cierto tiempo la calefacción, la caldera no tiene que empezar calentando el agua desde totalmente fría que proviene de los radiadores, sino que la poca cantidad de agua fría de los radiadores, se acaba mezclando con una cantidad más elevada de agua caliente del depósito antes de llegar a la caldera, con lo que el agua siempre entrará a la caldera con bastante más temperatura que si llegase sin estar el depósito de acumulación solar. 

Con estos sistemas de circulación forzada bien dimensionados se puede ahorrar fácilmente entre un 60 y un 80% de combustible o electricidad.

Como ya se ha expuesto en el inicio de este artículo, existen muchas variantes de instalaciones solares térmicas de circulación forzada.

También tenemos que tener en cuenta que si simplemente queremos un sistema solar para generación de ACS, el sistema más básico y económico es el de un equipo compacto termosifónico, en el que encontraremos los captadores y el depósito unidos en el mismo lugar y no será necesario ningún sistema eléctrico para su funcionamiento.

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