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VsEn muchas ocasiones nos hemos encontrado con la inevitable comparativa con los paneles térmicos. Existen grandes defensores de este tipo de paneles que afirman que la solar térmica (ya sea con tubos de vacío o de placa plana) es superior en cuanto a precio, rendimiento y ahorro a la termodinámica; ¿es cierta esta afirmación? En este artículo no solo la pondremos en duda, si no que la desmentiremos.

Recordemos que la solar térmica, tanto tubos de vacio como placa plana, ya sea con termosifón o no, funcionan únicamente cuando reciben la incidencia de los rayos solares.
La termodinámica, en cambio, funciona por contraste de temperatura (sin necesidad del sol); siempre que la temperatura a la que se encuentra el panel sea superior a -7ºC, el equipo proporciona Agua caliente a 60ºC (para más información del funcionamiento de la termodinámica, ver esta sección de la web).

También es importante señalar que la termodinámica es un sistema de bomba de calor con ganancia solar mediante paneles termodinámicos (evaporadores) y que la térmica tradicional es un sistema de acumulación de calor.

produccion temicaPara realizar esta comparativa tomaremos como referencia un equipo con 300 litros de acumulación (apropiado para hogares de 4 ó 5 personas).
Un equipo termodinámico TDS-300 tiene un consumo de 390W frente a los 80W de la bomba de circulación de un sistema solar térmico o los 0W de la térmica con termosifón (en este caso el agua circula por convección). Esto podría hacernos pensar que la térmica es más económica, pero recordemos que la térmica de tubos de vacío y la placa plana solo cubren entre un 60% y un 65% de la demanda anual media según los análisis más optimistas, por lo que ambos requieren una caldera de apoyo para el 35-40% restante. En caso de térmica con termosifón, solo abastecen el 40-50% de la demanda.
A diferencia, la termodinámica cubre el 100% de la demanda.

 

En referencia al consumo en kW y euros anuales, observamos:

tabla termodinamica termicaEl equipo termodinámico TDS-300 consume 0,39 kWh. Multiplicado por 5 horas diarias de funcionamiento los 365 días del año, se obtiene un consumo anual de 711 kW.
Para obtener el precio en euros se multiplica los 711 kW por el precio de la electricidad (0,16€kW),  que nos da como resultado un coste anual de 114€.

Los equipos solares térmicos tienen un consumo de 0,08Kwh. Multiplicado por su funcionamiento medio de 5 horas diarias 234 días al año (64% de la demanda), se obtiene un consumo anual de 93,6kW.
Para obtener el precio en euros se multiplica los 140kW por el pecio de la electricidad (0,16€kW), que nos da como resultado un coste anual de 15€.
-Pero la pregunta es:
¿Cómo obtenemos el 36% restante de agua caliente que necesitamos? ¿Cuál será el coste?
En general muchos sistemas térmicos pueden disponer de una resistencia eléctrica conectada al mismo acumulador. Esta es una solución para no necesitar otro termoeléctrico o caldera de apoyo adicional.
Para calentar 300 litros en 5 horas necesitamos una resistencia eléctrica de 1,75kWH.
Si multiplicamos 5horas por 1,75kWh por los 131 días de funcionamiento restantes (36% anual), obtenemos 1150kw. Multiplicados por 0,16€/kW, hacen un total de 184€ anuales.
Como resultado, el coste anual de la térmica es 15€ (del 64%) + 184 (del 36%): 199€ anuales.

No obstante, hemos de comentar que desde el 2006 el código técnico de edificación (CTE) no permite a las viviendas nuevas tener una resistencia eléctrica incorporada al mismo sistema térmico solar. En cuyo caso se aumenta el coste al requerirse un termo eléctrico o caldera adicional.

*Para realizar la comparativa se han tomado encuenta datos fijos, como 365 días al año. Por lo que se entiende que los consumos tanto de termodinámica como térmica son proporcionalmente inferiores, al tener un inferior uso anual.
** Para calcular el consumo de los sistemas Solares Térmicos también se debería añadir el consumo eléctrico de un sistema de disipación para los meses de más calor. El consumo de un sistema de disipación de calor es de unos 100W, utilizado de forma variable.

 

En referencia al precio de los equipos, instalación y su mantenimiento, observamos:

En el mercado podemos encontrar todo tipo de precio según calidad, componentes y garantías. Si establecemos una calidad estándar, con depósitos acumuladores de acero inoxidable de 300L, tecnología europea y garantías de fiabilidad y duración:

  • El precio de un equipo termodinámico es de 2.100€,  400€ de instalación y no tienen mantenimiento.
  • Un equipo solar térmico de placa plana de las mismas características cuesta sobre los 3.700€  sin instalación (superior a 500€). Mantenimiento mínimo anual exigido.
  • Un equipo de tubos de vacío “Heat pipe” Rondan precios superiores a los 5.000€ sin instalación (superior a 600€). Mantenimiento mínimo anual exigido.
  • Los sistemas de termosifón (tanto placa plana como tubos de vacio) de 300L, con precios sobre los 2.000€ y unos 500€ de instalación. Mantenimiento mínimo anual exigido. Estos sistemas abastecen solo un 40-50% de la demanda, debido a la exposición de los depósitos a condiciones medioambientales.

También es cierto de que hoy en día podemos encontrar equipos de termosifón low quality con precios de hasta 1.100€, con componentes de menor calidad, depósitos vitrificados, estructuras endebles, etc. En general son marcas asiáticas.

 

En referencia al emplazamiento, durabilidad, resistencia, y peso de los sistemas:

Disipador de calorTodos los sistemas solares térmicos deben estar encarados al sur, en caso de los sistemas de placa plana es un requerimiento estricto; los de tubo de vacio permiten una pequeña variación, todo i que dependen de estar encarados al sur.
Lo mismo ocurre con los grados a los que se debe instalar los paneles solares térmicos, los sistemas de placa plana necesitan estar entre 30-45 grados; y los sistemas de tubo de vacio llegan a no tener estrictamente una inclinación, todo y que su rendimiento es óptimo cuando se instala alrededor de  los 40 grados.
Condiciones climáticas, los sistemas de placa plana son más resistentes que los de tubo de vacío, los cuales son relativamente frágiles al granizo, golpes accidentales y objetos.
En general, el peso de los sistemas térmicos ronda sobre los 70kg o más. En caso de sistemas con termosifón el peso ronda entre los 300-400kg.
Además todos los sistemas solares térmicos estar en mayor o menor grado expuestos al riesgos de sobrecalentamiento y congelación, además en el caso de los termosifones existe el riesgo de circulación inversa.

A diferencia, la termodinámica tiene infinidad de posibilidades de colocación, tanto de orientación como inclinación, debido a que no necesitan del sol para su funcionamiento. Los paneles pesan tan solo 7kg, y son extremadamente resistentes a granizadas y factores climáticos, no tienen riesgo a sobrecalentamiento ni congelación. El panel solo correrá peligro a temperaturas inferiores a -195 grados o superiores a +185 grados.

En conclusión, los sistemas térmicos convencionales, aunque preferibles a los sistemas de combustibles fósiles y acumuladores eléctricos, no dejan complementario de ahorro a estos sistemas convencionales. En cambio, la termodinámica es un sistema que no requiere un sistema de apoyo convencional, por que cubre el 100% de la demanda.
Aun así, si quisiéramos comparar térmica y termodinámica, observaríamos que en cuanto a precio, prestaciones, y nivel de ahorro, la térmica tampoco puede competir con la termodinámica.

 


Placa Plana

  • placa planaSolo capta la energía proveniente de la radiación solar, no se beneficia de otros factores climáticos ni funciona de noche
  • Requiere buena orientación
  • Soporta granizos medios y ciertos golpes (un balón, piedras pequeñas, etc.)
  • No alcanzan grandes temperaturas, siendo más seguros y aptos para calefacción a baja temperatura
  • Es recomendable contar con un sistema de disipación mecánica
  • En caso de apagón, podría llegar a temperaturas peligrosas por falta de disipación
  • Es poco probable que necesite ser cubierto para evitar altas temperaturas. Riesgo de sobrepresión
  • Acumula nieve con facilidad
  • Puede afectarle la congelación
  • No suelen permitir integración
  • Peso elevado, superior a 70kg
  • Requiere mantenimiento
  • Con Termosifón:
    • placa plana termosifonHay riesgo de circulación inversa
    • Al equipo se le tiene que añadir el peso del depósito y su contenido (+350kg)
    • Las pérdidas son mayores, ya que el depósito está a la intemperie por lo que solo abastecen el 40-50% de la demanda


Tubo de Vacio

  • placa tubo vacioSolo capta la energía proveniente de la radiación solar, no se beneficia de otros factores climáticos ni funciona de noche
  • Soporta desorientación conservando eficiencia
  • Delicado, el granizo medio lo puede romper. El vacío de los tubos lo hace frágil
  • Llega a temperaturas superiores a 80ºC, con lo que puede producir quemaduras. No son recomendables en sistemas de calefacción a baja temperatura
  • Puede llegar a temperaturas superiores a 100ºC, puede ser necesario disipación mecánica
  • Peligro de colapso si hay apagón y no funciona la disipación mecánica
  • Es probable que necesite ser cubierto para evitar altas temperaturas. Riesgo de sobrepresión
  • Es más difícil que se acumule nieve encima que la placa plana
  • Puede afectarle la congelación
  • Permite integración
  • Además, si lleva termosifón hay riesgo de circulación inversa
  • Peso elevado, superior a 50kg
  • Requiere mantenimiento
  • Con Termosifón:
    • placa tubo vacio termosifonHay riesgo de circulación inversa
    • Al equipo se le tiene que añadir el peso del depósito y su contenido (+350kg)
    • Las pérdidas son mayores, ya que el depósito está a la intemperie por lo que solo abastecen el 40-50% de la demanda

 

Termodinámica

  • pane termodinamicolAdemás de la energía proveniente de la radiación solar, se beneficia de otros factores climáticos y funciona día y noche
  • No es necesaria la orientación, la radiación solar mejora la eficiencia pero es complementaria
  • Gran resistencia a golpes y al granizo
  • No alcanzan grandes temperaturas, siendo más seguros y aptos para calefacción a baja temperatura
  • No requieren sistemas de disipación
  • En caso de apagón el sistema simplemente deja e funcionar sin contraindicación alguna para el mismo ni peligro para el usuario o el inmueble
  • No es necesario cubrir. Puede estar expuesto a altas temperaturas sin problemas sin riesgo de sobrepresión
  • Acumula nieve con facilidad y esta aísla panel de temperaturas muy bajas que impedirían su funcionamiento
  • No le afecta la congelación
  • Permite integración
  • Ligero, 7kg por panel
  • No requiere mantenimiento
  • Los equipos compactos con depósito integrado (lo más parecido a un termosifón) no pueden sufrir circulación inversa

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