Agua Caliente

Energía Solar Térmica

La energía solar térmica consiste en el aprovechamiento de la energía procedente del Sol para transferirla a un medio portador de calor, generalmente agua o aire. Se trata de una forma de energía renovable, sostenible y respetuosa con el medio ambiente. Esta forma de generar energía puede aplicarse en viviendas e instalaciones pequeñas pero también en grandes centrales de energía solar térmicas.

Entre las distintas aplicaciones de esta fuente de energía renovable existe la posibilidad de generar electricidad mediante una central termosolar. La tecnología actual permite calentar agua con la radiación solar hasta producir vapor y posteriormente obtener energía eléctrica. Aunque el rendimiento termodinámico no es muy elevado comparado con otros sistemas, el precio del combustible es nulo.

Principio de funcionamiento de una central termosolar

El principio de funcionamiento de este tipo de instalaciones solares es muy similar existen dos aplicaciones principales de la energía solar térmica. En estas centrales termosolares se concentra la radiación solar en un punto para generar vapor, con el vapor se acciona una turbina de vapor conectada a una generador eléctrico. El generador eléctrico es el encargado de transformar la energía mecánica en electricidad. El funcionamiento de una central termosolar es muy similar al de una central térmica o una central nuclear. La diferencia radica en la forma de generar calor para obtener vapor. En una central térmica el calor proviene de la combustión de combustibles fósiles (normalmente carbón), en una centra nuclear el calor se obtiene fisionando el núcleo de átomos de uranio y, finalmente, en una central termosolar el calor se obtiene gracias a la radiación solar.

Los colectores de energía solar térmica son los encargados de captar la energía térmica de la radiación solar. Estos colectores solares se clasifican como colectores de baja, media y alta temperatura dependiendo de su forma de trabajar.

  • Colectores de baja temperatura. Proveen calor útil a temperaturas menores de 65 grados Celsius.
  • Colectores de temperatura media. Son los dispositivos que concentran la radiación solar para entregar calor útil a mayor temperatura, usualmente entre los 100 y 300 °C.
  • Colectores de alta temperatura. Trabajan a temperaturas superiores a los 500ºC. Se usan para la generación de energía eléctrica.

Una instalación termosolar está formada por varios sistemas:

Sistema de captación de radiación solar

El sistema de captación de radiación solar está formado por captadores solares conectados entre sí. La función de estos paneles es captar la energía solar para transformarla en energía térmica, aumentando la temperatura de fluido que circula por la instalación. 

Existe una gran cantidad de sistemas de captación de la radiación solar. La elección de un sistema u otro dependerá principalmente de si se trata de instalaciones térmicas solares de baja, media o alta temperatura.

Entre los distintos sistemas de captación solar destacamos:

  • El captador solar plano. Se trata del captador solar más extendido, se pueden obtener aumentos de temperatura de 60 grados centígrados a un coste reducido. Se utiliza en plantas solares térmicas de baja temperatura.
  • Los captadores solares térmicos no vidriados. Es frecuente, por ejemplo, para calentar el agua de piscinas. El aumento de temperatura es bajo, en torno a 30 grados Celsius. Son más económicos que los captadores solares planos.
  • Los captadores solares de vacío. Consisten en tubos de metal que recubren el tubo metálico que contiene el fluido de trabajo dejando entre ambos una cámara que actúa como aislante. Tienen un rendimiento muy elevado, pero su costo también es elevado.
  • Los captadores solares con sistemas de concentración de la radiación. Se utilizan para instalaciones que requieren temperaturas más elevadas. Se utilizan paneles en formas parabólicas o semi-cilíndricas.
  • Los captadores solares térmicos con sistemas de seguimiento de la posición del Sol. Su posición e inclinación va variando al largo del día para mantener una posición perpendicular a la radiación solar recibida.

Sistema de acumulación de la energía solar térmica

Un sistema de acumulación de energía solar térmica consiste en almacenar la energía calorífica en un depósito de acumulación para su posterior utilización. El agua caliente obtenida mediante el sistema de captación, es conducida hasta el sitio donde se va a utilizar.

El agua caliente almacenado se puede utilizar directamente, como es el caso del calentamiento del agua de una piscina, en aplicaciones de agua caliente sanitaria o calefacción la demanda.

Debido a que el momento de necesidad de agua caliente no siempre coincide con el momento en el que hay suficiente radiación será necesario aprovechar al máximo las horas de Sol para acumular la energía térmica en forma de agua caliente.

El sistema de acumulación de energía térmica está formado por uno o más depósitos de agua caliente. La dimensión de los depósitos de almacenamiento deberá ser proporcional al consumo estimado y debe cubrir la demanda de agua caliente de uno o dos días.

Sistema de distribución de la energía solar térmica

Una vez que los captadores solares han calentado el medio portador de calor (agua o aire) aumentando su energía térmica, podemos trasladar esta energía térmica a otras fuentes más frías.

En este sistema se engloban todos los elementos destinados a la distribución del medio portador de calor y acondicionamiento a consumo: control, tuberías y conducciones, vasos de expansión, bombas, purgadores, válvulas, etc. También forma parte de este sistema el sistema de apoyo basado en energías convencionales (eléctricos, caldera de gas o gasóleo), necesarios para prevenir las posibles faltas derivadas de la ausencia de radiación solar y hacer frente a los picos de demanda.

Sistemas convencionales de apoyo energético

Las instalaciones de energía solar térmica necesitan sistemas de apoyo convencionales en previsión a la falta de radiación solar o a un consumo superior al dimensionado. En la mayoría de los casos tanto en instalaciones en viviendas unifamiliares, como en edificios de viviendas, las instalaciones solares se diseñan para proporcionar a las viviendas entre el 60-80 % del agua caliente demandada, aunque en zonas con gran insolación a lo largo del año, el porcentaje de aporte suele ser superior.

Estos sistemas de apoyo energético puede ser de diversas fuentes. Si la instalación está conectada a la red se puede aprovechar el suministro eléctrico de la propia compañía eléctrica. En otros casos se puede se pueden utilizar otras fuentes de energía renovable (energía eólica o energía hidráulica si las condiciones lo permiten) o fuentes de energía no renovable. Las fuentes de energía no renovable pueden ser a partir de derivados de combustibles fósiles (petróleo, carbón o gas natural), en algunas instalaciones se utilizan calderas de pellet o de biomasa.

En los meses de más baja radiación solar no se llega a cubrir el 60 % de las necesidades de energía. Por el contrario, en los meses de verano se alcanza prácticamente el 100 % de las mismas. Así, el objetivo con el que se diseñan las instalaciones solares térmicas es cubrir un mínimo de un 60 % de las necesidades energéticas anuales dependiendo de la zona geográfica.

Pretender cubrir por encima de un 60 % o 70 % anual de energía solar térmica requeriría colocar un campo solar muy grande, por lo que resultaría un costo sumamente elevado que no se llegaría a amortizar nunca. Además, una instalación solar térmica tan grande provocaría que en los meses de mayor radiación solar se generase un excedente de producción que no se podría utilizar y que provocaría problemas de sobrecalentamiento en toda la instalación.

Por este motivo las instalaciones que mejor funcionan y antes se rentabilizan son las que necesitan agua caliente sanitaria para todo el año, calefacción para invierno y cuentan con piscina para verano o incluso todo el año.

Aspectos económicos y sociales de una instalación de energía solar térmica en una vivienda

La inversión inicial de un sistema de energía solar térmica será mayor frente a un sistema de suministro energético convencional. Por otra parte, el su coste de funcionamiento durante los más de 25 de años de vida de la instalación solar térmica será irrelevante comparado con el de la compra de combustible o energía eléctrica, reparaciones, mantenimiento, etc. asociado al sistema energético convencional.

Una de las ventajas de la energía solar está en la parte económica: toda la energía que obtengamos del Sol con los captadores solares térmicos, será energía que nos será necesario producir (quemando combustible en una caldera) o de consumir (de la red eléctrica de distribución). Una instalación de energía solar térmica acaba rentabilizando a lo largo de los años, ya que el ahorro energético que produce se materializa en ahorro económico. Al cabo de los años, el ahorro económica nos permitirá amortizar el coste de la instalación. Esta amortización puede oscilar entre los 5 y 12 años dependiendo del tamaño de la instalación, de las ayudas obtenidas a fondo perdido, del lugar donde se instale (mayor o menor radiación solar) y de las necesidades mayores o menores del usuario.

En el caso de colocar estas instalaciones solares térmicas en viviendas de nueva construcción o rehabilitación, la amortización se puede considerar instantánea. El incremento que representa en el precio total de la vivienda es muy pequeño; el importe que se paga por ese mayor costo en un préstamo hipotecario cada año es inferior al importe en euros que supone el menor gasto de gas o gasóleo.

Destacamos las principales ventajas de la energía solar térmica:

  • Ventajas económicas. Para unas mismas necesidades el sistema convencional precisará consumir menos combustible (derivados de combustibles fósiles o biomasa), lo que representará para el usuario un menor gasto anual. Además, la energía solar es independiente del combustible convencional y su abastecimiento, dado que es compatible con cualquier sistema convencional e independiente de la variación del precio de compra del combustible.
  • Ventajas medioambientales, puesto que la generación de energía con sistemas convencionales posee unos costes ambientales muy importantes (emisiones de CO2, cambio climático, efecto invernadero, vertidos, residuos nucleares, lluvia ácida, etc.) en relación con los sistemas solares. Como término medio, un m2 de captador solar térmico es capaz de evitar cada año la emisión a la atmósfera de una tonelada de CO2.
  • Fácil mantenimiento. La vida útil de las instalaciones solares térmicas es superiores a 25 años y el mantenimiento que requiere, si bien es necesario hacer, es de mucha menor entidad que en el caso de los sistemas convencionales.

Termos Eléctricos

Los termos eléctricos domésticos son compactos y eficientes y proporcionan un rendimiento muy alto dentro del hogar. De hecho, pueden colocarse en horizontal o vertical dentro de la cocina, el aseo o el lavadero y nos permiten disfrutar de un agradable baño o ducha de agua caliente de forma instantánea. También son más ecológicos que los calentadores de gas al no utilizar combustibles fósiles para funcionar.

¿Cómo elegir un termo eléctrico y qué tener en cuenta antes de comprar uno?

Para asegurarnos de comprar el termo eléctrico adecuado debemos tener una serie de aspectos en cuenta:

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  1. La capacidad: un termo eléctrico pequeño posee 50 litros de capacidad en su tanque, mientras que un calentador doméstico grande puede llegar a los 150 litros. De hecho, si hablamos de un termo profesional o industrial, puede superar, incluso, los 300 litros. Como referencia, necesitaremos 50 litros más de capacidad por cada 2 miembros que haya viviendo en la casa.
  2. El espacio que tenemos: de esto dependerá si compramos un termo eléctrico horizontal, vertical o reversible. También hay calentadores ultra compactos para espacios muy reducidos.
  3. Seguridad: estos termos cuentan, obligatoriamente, con una válvula de presión. Pero, además, las mejores marcas de termos eléctricos incluyen también sistemas de protección ante el sobrecalentamiento.
  4. Materiales de fabricación: los mejores calentadores eléctricos cuentan con un tanque con esmalte de zafiro, protección de titanio y capas aislantes para preservar la temperatura interior.
  5. Las resistencias: pueden ser envainadas o blindadas y estar recubiertas de cerámica o ser en su totalidad de acero inoxidable. Las primeras son más económicas y adecuadas para aguas de alta dureza (bajo contenido en magnesio y calcio) pero menos eficientes, mientras que las segundas ofrecen mejor rendimiento y están pensadas para aguas de escasa dureza.
  6. Termos eléctricos con doble depósito: también llamados de intercambiadores de calor. Son los termos eléctricos recomendados para hogares en los que existe una alta y constante demanda de agua caliente.
  7. Eficiencia energética: los termos eléctricos con mejor relación calidad-precio suelen ofrecer entre 1500 y 2000 W de potencia, lo que implica un consumo eléctrico bastante alto. Por ello, apostar con modelos de tipo A o superior nos puede suponer un enorme ahorra respecto a los tipos C o B.
  8. Temperatura ajustable: así podremos regularla cómodamente a nuestros gustos y necesidades.

¿Qué es un termo eléctrico y para qué sirve?

Un termo eléctrico para ducha es un tanque de agua con capacidad para entre 50 y 300 litros que dispone en su interior de una resistencia eléctrica que se encarga de calentar el agua hasta la temperatura fijada por el usuario en el termostato. Debe instalarse en una pared y colocarse de forma horizontal o vertical, según el caso.

Este tipo de electrodoméstico es conocido también como calentador de agua, lo que define perfectamente su utilidad. En concreto, se utiliza para proveer de agua caliente a la ducha y a todos los grifos de una casa.

¿Cómo funcionan los termos eléctricos?

Los calentadores de agua eléctricos funcionan de un modo muy sencillo. En concreto, el agua entra en el depósito hasta llegar al máximo de su capacidad. Después, el usuario indica, a través del termostato, la temperatura que desea que el agua alcance. Las resistencias situadas en su interior se encienden y trabajan hasta alcanzar dicha temperatura. Para ello necesitan entre 2 y 4 horas, según el caso.

Los termos eléctricos permiten acumular una gran cantidad de litros de agua y calentarla para disponer de ella al instante

En el caso de los termos eléctricos inteligentes, las resistencias se apagan por sí solas al alcanzar la temperatura indicada y vuelven a encenderse cuando esta desciende. Este sistema equipado en los calentadores de bajo consumo es similar al Inverter que poseen muchos dispositivos de aire acondicionado para mantener la temperatura constante y reduce su consumo energético al mínimo.

AEROTERMIA es una tecnología limpia que extrae gratuitamente hasta un 77% de la energía del ambiental aire.

Los sistemas aerotermia son bombas de calor de última generación diseñadas para aportar refrigeración en verano, calefacción en invierno y, si se desea, agua caliente todo el año.

¿Cómo funciona?

Extrae energía ambiental contenida en la temperatura del aire, incluso bajo cero y la transfiere a la habitación o al agua corriente.

Esto se consigue mediante el ciclo termodinámico que utiliza un gas refrigerante comprimido a bajísimas temperaturas para extraer calor del aire exterior.

La aerotermia aporta más energía de la que consume:

¿En qué porcentaje? Depende de la calidad del equipo y su calificación energética; por ejemplo, para un equipo con rendimiento 4,5 aportamos 4,5 kW de potencia calorífica por cada kW consumido de electricidad. Por tanto el 78% de la energía aportada es gratuita.
¿Cómo es posible? + Información

Ventajas de la aerotermia

  • Alta eficiencia. Consume menos energía (kWh) que los sistemas de calefacción tradicionales y eso se aprecia en la factura mensual.
  • Es una energía renovable, recogida como tal en el CTE (Código Técnico de la Edificación).
  • Es sostenible, y así está clasificada por la Unión Europea.
  • No requiere casi mantenimiento, es como un electrodoméstico más.
  • No produce combustión (no hay caldera). No hay humo ni residuos. Es más segura.
  • Toda la casa puede funcionar exclusivamente con electricidad, sin necesidad de contratar gas o suministros de combustible. Puede ofrecer aire acondicionado.
  • La instalación aerotermia es mucho más sencilla y mejor que una de funcionamiento con energías no renovables.
  • Se pueden combinar sus salidas (radiadores tradicionales, suelo radiante, bombas de calor, etc.)
  • Es la calefacción con menor consumo energético.

Desventajas

  • Su coste inicial suele ser más alto (aunque se compensa a lo largo de los años con el ahorro en consumo).
  • Requiere de una unidad en el exterior de la vivienda.

La instalación aerotermia sustituye a los sistemas tradicionales:

Por su ahorro, seguridad y confort, sustituye a la caldera de combustión tradicional (carbón, gas o gasóleo), calderas de condensación y calefacciones eléctricas por resistencia.

Aerotermia es ahorro

La energía que extrae del aire es gratuita.

Sólo se paga por el consumo eléctrico, que puede llegar a ser tan solo el 22% de la energía aportada para una máquina con rendimiento de 4,5 (como por ejemplo el sistema aerotermia Estía Gamma de Toshiba).

Gracias a este bajo consumo energético frente al gas, el gasoil, fuel-oil, propano, pellets…, es ya la solución energética en la mayoría de edificios de oficinas, aeropuertos, cines, clínicas... Las renovables han llegado para quedarse.

Es el sistema ideal para calentar y refrigerar viviendas, también en suministro de agua caliente sanitaria (ACS).

LA CALEFACCIÓN POR AEROTERMIA ES UN 25% MÁS BARATA QUE POR GAS

¿Quieres conocer los datos?

¿Cómo se suministra la aerotermia?

Se puede disponer de calefacción aerotérmica por:

  • Equipos de aire (splits, conductos…)
  • Radiadores a 55º o 60º
  • Fancoil
  • Suelo radiante
  • Techo radiante
El mismo equipo puede suministrar también aire acondicionado y agua caliente sanitaria.

Aerotermia es energía limpia

Es una tecnología que une electricidad, mecánica y química para aprovechar la energía ambiental del aire exterior en climatización. Utiliza el ciclo frigorífico directo en refrigeración y el inverso para producir calefacción y agua caliente (ACS).

En la línea del tratado del clima de París de 2016, adoptado por más de 170 países, podemos afirmar que la aerotermia se seguirá imponiendo como sistema de calefacción y será una de las claves en la descarbonización del planeta.

La calefacción y agua caliente por instalación aerotermia es sostenible, y así está calificada por la Unión Europea.

No quema nada para calentar. No emite humos. No produce combustión local.

+ Información sobre energía aerotérmica:

¿Cómo es posible extraer un 77% de la energía ambiental del aire?

Sobre un coste de 100 unidades de energía, consume en torno a 22 de electricidad y el resto lo toma del aire, sin coste alguno.

Cualquier temperatura por encima del cero absoluto (-273,15 ºC) contiene energía que un equipo de aerotermia puede utilizar. Aunque estemos por debajo de 0 ºC tenemos una gran cantidad de energía que aprovechar en el aire exterior para bombearla hacia el interior de nuestras viviendas o negocios.

"La aerotermia bombea calor, que es energía de transición gratuita, ya que aunque haya 7 grados bajo cero en el exterior, el aire tiene energía suficiente para cambiar el estado del gas refrigerante en el interior de la unidad que absorbe esta energía que transmitimos en forma calorífica desde el exterior al interior de nuestra vivienda.

Y esto es renovable, sostenible y barato, gracias a una triple revolución tecnológica en climatización: revolución electrónica en control, mecánica de materiales y química de refrigerantes", Carlos Gómez, director de Toshiba Aire.

Eficiencia energética

No multiplicamos la energía, eso no es posible, simplemente la extraemos de forma eficiente del aire exterior con muy bajo consumo:
El consumo eléctrico se emplea en hacer funcionar el motor del compresor de la unidad.

Gracias a la tecnología Inverter y a los compresores Twin Rotary de Toshiba, los equipos pueden trabajar con velocidad variable muy por debajo y por encima de su capacidad nominal, ajustándose en cada momento a la demanda de refrigeración, energía calorífica o agua caliente necesaria lo que genera condiciones de confort, gestión y ahorro inalcanzables para una caldera tradicional.

El rendimiento en equipos con energía aerotérmica Toshiba llega al 488% (Estía Beta) o del 520% (Daiseikai 10) en splits de pared (bombas de calor) o superior a 700% en algunas combinaciones de Mini SMMSe (Volumen de refrigerante variable) para oficinas o grandes residencias) y en nuestros equipos VRF para edificios.

La eficiencia energética en calefacción la mide el estándar europeo SCOP. Un SCOP de 4 quiere decir que por cada kW de electricidad consumido ha generado 4 kW de calor (el tope del gas es 1 gastar lo mismo que ofrece). Este dato lo encontrarás en todos nuestros equipos de calefacción.

¿Quieres que te calculemos qué ahorro te supondría?


Hasta un 25% de ahorro en las facturas de calefacción y agua caliente (ACS), respecto a otros sistemas como gas o pellet y un 50% respecto al gasoil. Más información.

Un sistema aerotermia es idóneo para nueva construcción, para chalets adosados o casa unifamiliar y para comunidades de vecinos. También en la rehabilitación de edificios y viviendas existentes. "Aire acondicionado, bomba de calor y agua caliente, todo en uno".

La aerotermia no quema, no echa humo

El resto de sistemas de calefacción queman cosas para calentar aprovechando el poder calorífico de cada material, líquido, sólido o gaseoso. Nunca consiguen llegar a un rendimiento del 100% pues generan residuos o contienen partículas no combustibles que pagas pero no quemas. La instalación aerotermia, las bombas de calor, ya hemos visto que llegan en Toshiba hasta a rendimientos del 700%.

Cualquier forma de calentar por combustión genera gases de efecto invernadero o contaminan el ambiente de nuestra ciudades. La energía aerotérmica no, es una energía limpia. No contamina localmente.

Es una tecnología que aprovecha la naturaleza.

La energía aerotérmica es sostenible

El consumo eléctrico elimina las tradicionales emisiones de C02 en las instalaciones.

Es necesario un ejercicio de responsabilidad con nuestros hijos y nuestro planeta dejando ya de quemar cosas para calentarnos. Gráfica .

En cuanto a la generación de electricidad, en España alrededor del 40%* de la electricidad proviene de energías renovables y el 20% de centrales nucleares. Luego el 60% de la generación de energía en España está descarbonizada y en marcha la descarbonización total en generación en el futuro. La bomba de calor es también una energía renovable y, al mismo tiempo, un consumidor eléctrico de una energía que, en España, cada día tiende a ser más limpia.

Termosifon GEA Compac ECO 150
858,83 €
(impuestos inc.)
El equipo termosifón GEA COMPAC ECO 150 compacto destaca por su facilidad de montaje y la integración estética gracias a su diseño. Perfectamente equipados para regular su orientación y adaptables a todo tipo de tejados, por lo tanto facilitando una mejor captación de la radiación solar. Como consecuencia de todo ello son equipos solares MUY ECONÓMICOS Y RESISTENTES.
Termosifon GEA Compac ECO 200S
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Termosifon GEA Compac ECO 300
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Termosifon GEA Compac ECO 320
1.367,57 €
(impuestos inc.)
El equipo termosifón GEA COMPAC ECO 320 compacto destaca por su facilidad de montaje y la integración estética gracias a su diseño. Perfectamente equipados para regular su orientación y adaptables a todo tipo de tejados, por lo tanto facilitando una mejor captación de la radiación solar. Como consecuencia de todo ello son equipos solares MUY ECONÓMICOS Y RESISTENTES.
Termosifon GEA Compac ECO HD300
1.291,31 €
(impuestos inc.)
El equipo termosifón GEA COMPAC ECO HD300 compacto destaca por su facilidad de montaje y la integración estética gracias a su diseño. Perfectamente equipados para regular su orientación y adaptables a todo tipo de tejados, por lo tanto facilitando una mejor captación de la radiación solar. Como consecuencia de todo ello son equipos solares MUY ECONÓMICOS Y RESISTENTES.
Termosifon GEA Compac ECO HD200S
930,08 €
(impuestos inc.)
El equipo termosifón GEA COMPAC ECO HD200S compacto destaca por su facilidad de montaje y la integración estética gracias a su diseño. Perfectamente equipados para regular su orientación y adaptables a todo tipo de tejados, por lo tanto facilitando una mejor captación de la radiación solar. Como consecuencia de todo ello son equipos solares MUY ECONÓMICOS Y RESISTENTES.
Termosifon GEA Compac ECO HD150
876,65 €
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