¿Cómo funcionan los paneles solares?
Los paneles solares térmicos funcionan con energía solar. Están equipados con sensores que absorben el calor producido por el sol. Esta energía térmica se utiliza para calentar un fluido caloportador situado bajo los paneles. A continuación, el fluido caliente se dirige a un acumulador conectado al circuito de agua caliente de la vivienda y/o al sistema de calefacción central. Este conjunto se denomina calentador solar de agua individual (CESI).
El colector solar térmico de agua está disponible de diferentes formas:
- los colectores no vidriados están equipados con tubos de plástico negro que contienen el líquido caloportador;
- colectores planos vidriados hacen circular el fluido en una caja vidriada. Este último acentúa la calefacción gracias al efecto invernadero.
- Colectores de tubo de vacío: el tubo que contiene el líquido se coloca en un tubo de vacío. La ausencia de aire limita la pérdida de calor.
Los paneles solares térmicos se colocan generalmente en el techo, superpuestos. Por tanto, se instalan sobre las tejas o pizarras ya colocadas. Luego, los paneles se conectan al sistema de distribución ubicado dentro de la vivienda.
Los paneles solares térmicos funcionan con energía solar. Están equipados con sensores que absorben el calor producido por el sol. Esta energía térmica se utiliza para calentar un fluido caloportador situado bajo los paneles. A continuación, el fluido caliente se dirige a un acumulador conectado al circuito de agua caliente de la vivienda y/o al sistema de calefacción central. Este conjunto se denomina calentador solar de agua individual (CESI).
El colector solar térmico de agua está disponible de diferentes formas:
- los colectores no vidriados están equipados con tubos de plástico negro que contienen el líquido caloportador;
- colectores planos vidriados hacen circular el fluido en una caja vidriada. Este último acentúa la calefacción gracias al efecto invernadero.
- Colectores de tubo de vacío: el tubo que contiene el líquido se coloca en un tubo de vacío. La ausencia de aire limita la pérdida de calor.
Los paneles solares térmicos se colocan generalmente en el techo , superpuestos. Por tanto, se instalan sobre las tejas o pizarras ya colocadas. Luego, los paneles se conectan al sistema de distribución ubicado dentro de la vivienda.
Este último está compuesto por:
- un circuito hidráulico que conecta los paneles con el resto de la instalación y que contiene el líquido caloportador;
- un sistema de energía auxiliar que sirve como relé para la energía solar;
- tuberías para el sistema de distribución de agua caliente;
- el dispositivo de almacenamiento de agua caliente para el calentador de agua solar;
- emisores de calor para calefacción central (suelo radiante, radiador, etc.).
Ya sea para la producción de agua caliente o para calefacción, el circuito hidráulico está cerrado.
¿Cuáles son los diferentes tipos de uso?
Como se mencionó anteriormente, los paneles solares térmicos se utilizan principalmente para la producción de agua caliente sanitaria y el suministro de agua para calefacción central.
Si son paneles solares híbridos (fotovoltaicos y térmicos), también pueden producir tanto agua caliente sanitaria como electricidad o climatización solar. La producción simultánea de dos formas diferentes de energía se denomina cogeneración.
En resumen, la instalación de paneles térmicos permite obtener:
- Agua caliente solar;
- Calefacción solar;
- Electricidad con sistema mixto solar térmico y fotovoltaico o cogeneración;
- Climatización solar, generalmente reservada para edificios terciarios.
¿Qué área mínima se necesita para asegurar una producción suficiente?
La superficie del panel solar térmico depende del uso (agua caliente, calefacción o ambos), de tus necesidades según el tamaño de tu vivienda y de la insolación.
La superficie según las necesidades
Así, un hogar de cuatro personas necesita un acumulador de agua caliente de 200 a 300 litros para lo cual el panel térmico tendrá una superficie de 2 a 5 m² dependiendo de la insolación.
Los paneles solares térmicos de 10 a 30 m² cubren hasta el 60% de las necesidades de calefacción central dependiendo del tamaño de su hogar.
Para un sistema combinado de agua caliente y calefacción, cuente también una superficie de panel de 10 a 20 m².
La superficie según la luz del sol.
La superficie del panel solar no será idéntica en una zona muy soleada y en una zona poco soleada .
Si planea instalar paneles térmicos para su residencia principal, tenga en cuenta que la estimación del tamaño de los paneles se realiza de acuerdo con la insolación observada en invierno.
Para optimizar el rendimiento , la orientación y la inclinación también se adaptarán a la insolación.
Dependiendo de su lugar de residencia, el autoconsumo de calefacción puede ser posible gracias al calentador de agua solar. Sin embargo, se recomienda enfáticamente instalar un sistema de respaldo. De hecho, las necesidades de calefacción son mayores en invierno cuando hay menos sol. El sistema de respaldo toma el relevo de su sistema solar, cuyo rendimiento disminuye en esta época del año.
Orientación e inclinación
Los paneles solares térmicos deben, en la medida de lo posible, orientarse hacia el sur para captar el máximo de rayos solares a lo largo del día. Sin embargo, una orientación sureste o suroeste puede ser suficiente.
En cuanto a la inclinación, un ángulo de 30 a 35° permitiría que los sensores quedaran perpendiculares a los rayos del sol. Sin embargo, el sol no está a la misma altura en todas las estaciones. En invierno, cuando está en su punto más bajo, los paneles deben respetar un ángulo de 60°. En verano, los rayos serán perpendiculares a los paneles cuando éstos tengan una inclinación de 10 a 20°.
Por lo tanto, se recomienda respetar un ángulo de 15 a 45° con el suelo para obtener un rendimiento suficiente en verano e invierno. Esta inclinación también corresponde a la de la mayoría de los techos en España, donde se instalan los paneles.
¿Cómo estimar la eficiencia de los paneles térmicos fotovoltaicos?
La eficiencia de los paneles térmicos fotovoltaicos se expresa en porcentaje. Se calcula mediante una fórmula:
Eficiencia = potencia eléctrica producida por el panel solar / potencia solar recibida por el panel. En otras palabras: rendimiento = energía saliente/energía entrante.
El rendimiento medio anual de los paneles solares térmicos se estima entre un 30 y un 40%. Representa de 300 a 600 kilovatios hora por metro cuadrado de colectores térmicos.
Sin embargo, el rendimiento varía según las instalaciones. Los colectores solares acristalados muestran una eficiencia del 80% que disminuye cuando la temperatura exterior desciende y/o cuando el agua se calienta a alta temperatura. Los colectores no vidriados tienen una eficiencia de hasta el 90%, pero la caída es importante en invierno. Los que tienen tubos de vacío tienen una eficiencia de alrededor del 55%.
Por lo tanto, el rendimiento varía según:
- Brillo Solar ;
- Calefacción (cuanto más se calienta el sensor, menor es la eficiencia);
- Guía;
- La presencia de elementos que bloquean el paso de la luz (edificio vecino, árboles, etc.);
- Fuentes de pérdida que reducen la productividad (disipación de calor cuando la temperatura es baja o el agua está a temperatura alta).
¿Cuál es el costo total promedio de instalar paneles térmicos?
El precio del calentador solar de agua varía según la superficie del panel solar térmico y el tipo de colector. Por lo tanto, depende totalmente de la cantidad de luz solar en su región, sus necesidades y el tipo de tanque de almacenamiento.
Es por esto que el costo promedio de la instalación de un panel térmico puede ir desde simple hasta el doble. La Agencia de Transición Ecológica, ADEME, ha realizado un estudio cuyos resultados indican que el precio total sin IVA de la instalación de un termo solar (suministro e instalación) se sitúa entre 3.800 y 5.500 € sin IVA. Para una familia de cuatro personas que necesite un depósito de 200 a 300 litros de capacidad y unos 5 m² de colectores, el precio medio es de 4.300 €.
Para aligerar la factura, puedes beneficiarte de ayudas financieras como MaPrimeRénov’ en sustitución del crédito fiscal. Puede verificar su elegibilidad en el sitio web oficial maprimerenov.gouv.fr.
¿Cuáles son los principales pasos a seguir a la hora de instalar paneles fotovoltaicos?
Siga estos tres pasos principales para instalar sus paneles térmicos.
El estudio del proyecto
El primer paso es estudiar la viabilidad de tu proyecto. Para ello, debes tener en cuenta el nivel de insolación de tu región, la orientación de tu casa y la superficie de paneles térmicos fotovoltaicos necesaria para un buen rendimiento.
Procedimientos administrativos
A continuación, tendrá trámites administrativos que realizar . De hecho, la instalación de paneles solares térmicos en el techo modifica el aspecto exterior de su casa. Por lo tanto, tendrá que hacer una declaración previa de trabajo por adelantado. Estos trámites se realizan con su ayuntamiento.
Colocando los paneles
Para la instalación de su kit de paneles térmicos, es recomendable acudir a un profesional certificado como Reconocido Garante del Medio Ambiente (RGE). Esta certificación es especialmente imprescindible cuando recibes ayudas estatales para financiar tu obra.
