Sistemas solares térmicos para ACS
Los sistemas solares térmicos para ACS utilizan la radiación solar para calentar agua. En el mercado los dos tipos más comunes son los sistemas solares térmicos de placa plana y los sistemas solares térmicos de tubos al vacío.
Un sistema solar térmico puede ser presurizado (que trabaja con la presión de la red) o atmosférico (requiere de una fuente adicional para dar presión al agua), y puede ser compacto (el sistema de captación está unido directamente al estanque de almacenamiento) o split (el sistema de captación y el estanque están unidos por un circuito de cañerías).
En Green Gear Energy SpA trabajamos con sistemas térmicos compactos presurizados con serpentín y de tubos al vacío, que a nuestro parecer son la variante más completa entre las tecnologías disponibles en el mercado.
Dentro de sus ventajas podemos nombrar las siguientes:
- Mayor eficiencia en climas fríos y nublados: Como la captación la realiza un tubo, es capaz de captar radiación solar desde un ángulo mayor que uno de placa plana. Esto implica que puede calentar agua incluso en días nublados.
- Flexibilidad de orientación: Dado que la captación por tubos tiene un mayor ángulo de captación, estos sistemas térmicos pueden funcionar de forma efectiva aún cuando no están orientados hacia el norte. Esto permite cierta flexibilidad en la orientación con la que se instalará, por ejemplo, con inclinaciones y orientaciones poco favorables del techo.
- Mayor rendimiento térmico: Los tubos al vacío cuentan con dos capas de vidrio concéntricas. Entre ambas capas de vidrio se encuentra vacío, lo que reduce las pérdidas de calor y aumenta la transferencia térmica.
- Mayor temperatura de operación: Al tener un mayor rendimiento térmico, los sistemas con tubos al vacío son capaces de alcanzar temperaturas de agua mayores. Esto los hace apropiados para procesos industriales o calefacción.
- Mayor presión de funcionamiento: Al interior del estanque de agua se encuentra un serpentín de cobre. Como el sistema aprovecha la presión de la red para funcionar, la presión de agua que entra y sale es la misma, evitando la necesidad de instalar el termocolector en altura o con bombas de recirculación.
- Estética del sistema: Los sistemas térmicos con tubos al vacío suelen tener un diseño más compacto y estético que los sistemas con placa plana. Esto es particularmente importante para aplicaciones residenciales y comerciales donde el espacio y el cómo se ve son importantes para el cliente.
- Vida útil longeva: Los tubos al vacío son duraderos y resistentes a las condiciones climáticas adveras. Al ser un sistema sellado se previene la entrada de agentes corrosivos a su interior lo que contribuye a una vida más larga.
- Fácil reparación: Si se rompe un tubo, basta con reemplazarlo por otro, no es necesario cambiar todo el colector. Los estanques trabajan a presión atmosférica, por lo tanto, en caso de filtraciones resulta ser más fácil de reparar que un estanque presurizado.
Los sistemas térmicos que ocupan tubos “heat pipe” son una excelente alternativa igual, pero hemos detectado un inconveniente no menor, estos equipos no tienen serpentín como intercambiador de calor dentro del estanque, cómo consecuencia el estanque trabaja con alta presión, la presión de la red de agua fría más la presión debido a la temperatura del agua acumulada. Debido a esta condición de presión, resulta mucho más difícil repararlos en caso de alguna filtración en el estanque.
Si bien los sistemas solares compactos de tubos al vacío tienen una serie de ventajas con respecto a sus contrapartes de placa plana, de todas maneras, son equipos que deben ser sometidos a mantenimiento regular para evitar daños.
Por lo general, cuando un sistema térmico, independiente del tipo, tiene una filtración en su estanque, es muy difícil de reparar porque la filtración indica que el interior del estanque, que es de acero inoxidable, en algún punto cedió. Las filtraciones en estos sistemas son bastante engañosas, ya que la filtración ocurre meses después de que el interior se dañó, por lo que reparar una filtración no te asegura que no vayan a aparecer más filtraciones a futuro.
Dado que el estanque trabaja a altas temperaturas, es importante que el sistema, en primer lugar, se utilice de forma frecuente ya que permite que el agua en su interior se renueve, moviendo impurezas y minerales que de otra forma podrían sedimentar en su interior dañan al estanque.
Apartando la inspección visual de cañerías y equipamiento, el mantenimiento más importante que se le debe realizar a cualquier sistema térmico es el cambio del ánodo de sacrificio, también llamado ánodo o barra de magnesio.
Todas las aguas, en menor o mayor medida, cuentan con minerales disueltos que al calentarse comienzan a sedimentar, endurecerse y a reaccionar químicamente en el acero inoxidable interior del estanque. El estanque cuenta con una protección química llamada ánodo de sacrificio, que, como dice el nombre, se sacrifica reaccionando con estos minerales protegiendo el interior del estanque.
El ánodo de sacrificio es un elemento finito, por lo que debe cambiarse regularmente y dependerá de la calidad del agua. Por ejemplo, en la zona centro de Chile donde el agua es tremendamente dura, conviene cambiarlo cada 6 meses a un año, mientras que en la zona centro-sur donde el agua es más blanda podría pensar en cambiarse cada 1 o 2 años.
Nicolás Infante Céspedes
5 de septiembre de 2023
