Las placas solares son una forma de aprovechar la energía del sol para generar electricidad o calentar agua. Sin embargo, muchas personas se preguntan por qué las placas solares no calientan el agua cuando hace frío o cuando hay nubes. En este artículo, vamos a explicar el funcionamiento de las placas solares y los sistemas de agua caliente sanitaria (ACS) que utilizan esta tecnología, así como los posibles problemas que pueden afectar a su rendimiento.
¿Cómo funcionan las placas solares y los sistemas de ACS?
Las placas solares son dispositivos que captan la radiación solar y la convierten en electricidad o en calor. Existen dos tipos principales de placas solares: las fotovoltaicas y las térmicas.
- Las placas solares fotovoltaicas están formadas por celdas que transforman la luz solar en electricidad. Esta electricidad se puede usar para alimentar diferentes aparatos o para calentar el agua mediante un calentador eléctrico.
- Las placas solares térmicas están formadas por tubos o paneles que contienen un fluido que se calienta al recibir la radiación solar. Este fluido transfiere el calor al agua mediante un intercambiador de calor.
Los sistemas de ACS que utilizan placas solares se basan en la instalación de un depósito o acumulador de agua que se conecta a las placas solares y a la red de agua. El depósito almacena el agua caliente que se produce con la energía solar y la distribuye a los puntos de consumo. Estos sistemas suelen contar con un sistema auxiliar de apoyo que se activa cuando la energía solar no es suficiente para cubrir la demanda de agua caliente.
¿Qué factores influyen en el calentamiento del agua con placas solares?
Las placas solares son una forma de obtener agua caliente de forma sostenible y eficiente, aprovechando la energía del sol. Sin embargo, el calentamiento del agua con placas solares depende de varios factores que pueden afectar a su rendimiento y a su funcionamiento (producción solar, heladas y sobrepresiones, mantenimiento, problemas en falta de líquido y válvula termostática, etc). Por eso, es importante elegir e instalar correctamente las placas solares, así como realizar un mantenimiento adecuado y contar con un sistema auxiliar de apoyo.
- La radiación solar: es la cantidad de energía que llega del sol a la superficie terrestre. La radiación solar varía según la estación del año, la hora del día, la latitud, la altitud y las condiciones meteorológicas. Cuanta más radiación solar haya, más energía podrán captar las placas solares y más agua podrán calentar.
- La orientación e inclinación de las placas solares: es la posición de las placas solares con respecto al sol. La orientación e inclinación óptimas dependen de la ubicación geográfica y del ángulo de incidencia de los rayos solares. En general, se recomienda orientar las placas solares hacia el sur y con una inclinación igual a la latitud del lugar. De esta forma, se maximiza la exposición al sol y se minimizan las pérdidas de calor.
- La temperatura ambiente: es la temperatura del aire que rodea a las placas solares. La temperatura ambiente influye en la eficiencia de las placas solares, ya que afecta a la diferencia de temperatura entre el fluido y el aire. Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura, mayor será la pérdida de calor por convección. Por lo tanto, las placas solares funcionan mejor cuando la temperatura ambiente es baja y la radiación solar es alta.
- El aislamiento térmico: es la capacidad de los materiales para evitar la transferencia de calor. El aislamiento térmico es importante para reducir las pérdidas de calor del depósito de agua y de las tuberías que conectan las placas solares con el depósito. Un buen aislamiento térmico permite conservar el agua caliente durante más tiempo y mejorar el rendimiento del sistema.
¿Qué problemas pueden afectar al calentamiento del agua con placas solares?
A pesar de las ventajas de las placas solares para el calentamiento del agua, existen algunos problemas que pueden afectar a su funcionamiento y a su eficacia. Algunos de estos problemas son:
- La falta de radiación solar: es el principal factor que limita el calentamiento del agua con placas solares. Cuando hay días nublados, lluviosos o con poca luz, la energía solar disponible es menor y el agua se calienta menos. Por eso, es necesario contar con un sistema auxiliar de apoyo que se encargue de calentar el agua cuando la energía solar no sea suficiente.
- La suciedad y el polvo: son elementos que se acumulan en la superficie de las placas solares y que reducen su capacidad de captación de la radiación solar. La suciedad y el polvo pueden disminuir el rendimiento de las placas solares hasta en un 30%. Por eso, es importante limpiar las placas solares periódicamente con agua y un paño suave.
- Las heladas y las sobrepresiones: son fenómenos que pueden dañar las placas solares térmicas y el circuito de agua. Las heladas pueden congelar el fluido que circula por las placas solares y provocar roturas o fisuras. Las sobrepresiones pueden ocurrir cuando el fluido se calienta demasiado y se expande, generando una presión excesiva en el circuito. Para evitar estos problemas, se recomienda utilizar un fluido anticongelante y un sistema de seguridad que regule la presión y la temperatura del circuito.
- La falta de líquido anticongelante: es un problema que puede dificultar la funcionalidad del sistema, tanto a bajas como a altas temperaturas. El líquido anticongelante es el encargado de transportar el calor de las placas al depósito y de evitar que el fluido se congele o se evapore. Si el nivel de líquido anticongelante es bajo, el circuito puede quedar vacío o lleno de aire, lo que impide el correcto calentamiento del agua.
- La válvula termostática atascada: es un problema que puede afectar al funcionamiento de las placas y someter al sistema a más presión y sobrecalentamiento. La válvula termostática es la encargada de regular el flujo de agua entre el depósito y las placas, según la temperatura del agua. Si la válvula se atasca, el agua puede quedar estancada en las placas y alcanzar temperaturas muy altas, lo que puede dañar el sistema.
