Los sistemas de energía solar térmica utilizan los rayos solares para obtener agua caliente. Unas placas especiales, denominadas colectores, concentran y acumulan el calor del sol, y lo transmiten al fluido que queremos calentar. Este fluido puede ser bien el agua potable de la casa o bien el sistema hidráulico de calefacción de la vivienda.
Estos colectores están llenos de agua y anticongelante que se calienta por la acción solar. Este líquido caliente atraviesa el circuito hidráulico primario hasta llegar al acumulador, necesario en este tipo de instalaciones, en el interior del cual se produce un intercambio de calor entre el circuito primario y el secundario, es decir, entre el líquido anticongelante calentado en las placas solares y el agua que vamos a usar nosotros.
En caso de que el agua contenida en el acumulador no alcance la temperatura de uso deseada, entra en funcionamiento automáticamente el sistema auxiliar, caldera de gas o resistencia eléctrica, que se encarga de generar el calor complementario. Todo el proceso es automático y vigilado por el sistema de control.
Existen dos tipos de instalaciones térmicas:
Instalación solar térmica por termosifón
En el sistema de termosifón el panel solar térmico (situado en el punto más bajo del circuito) transmite el calor del sol al fluido, que, por simple termodinámica, al estar más caliente que el resto de fluido del circuito, sube hasta el punto más alto. En este punto alto se encuentra el acumulador de agua caliente, que se va calentando.
Instalación solar térmica por circulación forzada
También se basa en un circuito cerrado de fluido caloportador que transporta el calor solar desde los paneles o colectores solares hasta el depósito acumulador, pero con diferencias fundamentales. En este caso, el circuito cerrado es muy amplio y no es necesaria que el acumulador se encuentre por encima de los paneles. El movimiento se consigue mediante una pequeña bomba circuladora, lo cual supone la mayor diferencia con el anterior.
Por otro lado, podemos diferenciar dos tipos de paneles solares térmicos:
Panel solar plano
El panel solar térmico plano está formado por una plancha metálica por la que discurre, soldada, una tubería o tubos circulantes, por los que discurre el agua que se ha de calentar. Tanto la plancha como la tubería suelen ser de color oscuro o negro, para absorber la mayor cantidad de radiación solar.
Los paneles solares térmicos planos cuentan con una cubierta transparente que tiene aislamiento térmico. Sin embargo, existen colectores planos protegidos con una capa extra de vidrio que limita las pérdidas de calor y aumenta la captación por efecto invernadero.
Los paneles solares térmicos planos no protegidos son de baja temperatura. Esto quiere decir que las temperaturas máximas que se alcanzan son los 50ºC.
Colector solar de tubo de vacío
Estos colectores están formados por un conjunto de tubos individuales, que funcionan como tuberías por las que circula el calor. Este tipo de colectores tienen un gran rendimiento debido a que en el vacío se potencia mucho más el efecto invernadero y se consiguen temperaturas más altas. Por el contrario, también tienen un precio más elevado debido a su complejidad en el momento de la fabricación.
Los tubos de vacío en forma cilíndrica están preparados para absorber el calor en su primera capa. Pero, gracias a su cámara al vacío, por dentro están listos para que la energía absorbida tenga la menor pérdida de calor.
En términos generales, esta opción está preparada para circunstancias donde no hay mucho sol. No obstante, algunos son más sensibles a la presión del agua y tienen menor resistencia que los paneles solares térmicos planos.
