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(contribución solar mínima de agua caliente sanitaria)
Con la aprobación en España del Código Técnico de la Edificación (CTE) en marzo de 2006 mediante el RD 314/2006 se ha pretendido, entre otros aspectos, avanzar en la mejora de la calidad de la construcción, y adicionalmente dar continuidad a los acuerdos alcanzados en el protocolo de Kioto de 1997 y su entrada en vigor el 16/02/2005.
El protocolo de Kioto se fijaba como objetivo la reducción en un 5,2% de las emisiones de gases de efecto invernadero en los países industrializados sobre los niveles de 1990, para el periodo 2008- 2012. En concreto para el caso de España, y dado el retraso industrial de partida, se establece una cuota de crecimiento del nivel de emisión del 15% sobre los niveles de 1990.
Debido al crecimiento de la economía y la evolución industrial, el consumo de energía se ha incrementado fuertemente en España, lo que ha dado lugar a que los niveles de emisión actuales estuvieran en 2007 entre un 51% y un 52% por encima de las de 1990, lo que nos posiciona en una situación difícil para dar cumplimiento a los acuerdos firmados.
A nivel industrial se han llevado a cabo la asignación de niveles de emisión por sector e industria a través del Plan Nacional de Asignación, mediante el cual se regulan tanto los niveles máximos de emisión asignados a cada industria como la posible comercialización de derechos de emisión.
En el sector residencial, comercial e institucional las emisiones han seguido una tendencia de crecimiento que en 2004 alcanzaba un 65% sobre el año base 1990. Estas emisiones están directamente relacionadas con los consumos por hogar. En España el sector doméstico y de la edificación consume un 20% del total de la energía final, y es responsable de en torno al 25% del total de CO2 emitido. Estas cifras comportan que el potencial de ahorro es importante.
En los hogares, la distribución del consumo de energía se reparte, según niveles de años anteriores, de la siguiente manera: calefacción, 41%; agua caliente, 27%, electrodomésticos, 11%, cocina de alimentos 11%, iluminación 8%, y aire acondicionado 2% (en crecimiento continuo).
Las medidas aprobadas a través del nuevo CTE en su apartado HE 4 (Contribución Solar Mínima de Agua Caliente Sanitaria) y su obligatoriedad para nuevas construcciones y rehabilitaciones, establecen un nuevo hito a nivel europeo en la línea de reducción de niveles de emisión a través de la reducción del uso de combustibles fósiles (generadores de gases de efecto invernadero) y la utilización de energías renovables en el sector residencial, comercial e institucional.
Elementos básicos de los sistemas de energía solar térmica
Los sistemas solares térmicos están constituidos por una serie de elementos, cada uno de los cuales ha sido diseñado con el fin de optimizar el rendimiento del sistema e incrementar la aportación al calentamiento del agua sanitaria para uso doméstico. En concreto podemos resaltar los siguientes bloques.
Área de Captación
Está compuesta principalmente por captadores solares térmicos, cuyo cometido es transformar la radiación solar en incremento de temperatura del líquido caloportador que circula a través de unas conducciones que van fijadas a la placa de los captadores.
Existen distintos tipos de captadores (planos, tubos de vacío, esféricos…). En España, dados los niveles de radiación, es suficiente la utilización de los captadores solares planos para la mayoría de las aplicaciones.
A la hora de elegir el captador solar térmico hay que considerar:
– Las dimensiones unitarias, con un tamaño ideal del captador en torno a 2,4 m2
– El tipo de cristal utilizado en la ventana expuesta a la radiación, que debe ser templado y con bajo contenido en hierro,
– El tipo de tratamiento de la placa absorbente, que debe estar compuesta principalmente de cobre
– El aislamiento térmico, ya que el captador está instalado en el exterior.
El adecuado tratamiento de todos estos aspectos nos permitirá optimizar el rendimiento de los captadores, aprovechando al máximo su capacidad y minimizando pérdidas de energía.
Área de Acumulación
Está constituida por los elementos que almacenan el Agua Caliente Sanitaria, obtenida de la transferencia de energía del líquido caloportador al agua de consumo.
Aspectos importantes del acumulador solar térmico que hay que tener en cuenta son:
– Las dimensiones, recomendándose una relación entre altura y diámetro > de 2,
– Un aislamiento térmico suficiente,
– La situación de las conexiones de entrada y salida del acumulador, que deben tener en cuenta las posibles aplicaciones diversas que puede tener el depósito,
– Los deflectores, cuya misión es evitar que la velocidad de paso dañe o elimine la estratificación en el acumulador.
Área de Gestión y Control
En sistemas donde existen elementos de impulsión y circulación forzada mediante bombas (sistemas forzados) la activación-desactivación de las bombas se lleva a cabo mediante un sistema de control o centralita, que gestiona la circulación en base a las señales recibidas con el fin de optimizar la transferencia de temperaturas.
Existen diversos tipos de centralitas en función de que sus posibilidades de gestión sean más o menos amplias y de las necesidades del usuario final:
– Activación bomba del circuito primario (en función de la diferencia de temperatura captador – acumulador)
– Recirculación nocturna: La circulación del circuito primario durante la noche puede realizar las funciones de bajada de temperatura del acumulador hasta la temperatura de consigna establecida como medida de protección.
– Activación de relés adicionales de protección: Conexión de elementos aerorefrigeradores cuando la temperatura excede los valores máximos calculados.
– Control de varios circuitos de circulación: Se puede disponer de varios circuitos con diversas aplicaciones (apoyo a calefacción, ACS, apoyo a calentamiento de piscinas). Su activación puede ser programada priorizando las aplicaciones en cada época del año.
También hay otra serie de elementos que es necesario dimensionar correctamente con el fin de que el sistema solar pueda funcionar en circunstancias adversas. Es el caso de las tuberías y su aislamiento, las bombas de circulación y los vasos de expansión.
Conclusiones
Los sistemas solares térmicos son dispositivos destinados a dar solución a las medidas fijadas dentro del CTE en su apartado HE4 y, por tanto, a contribuir a la reducción de los niveles de emisión de gases de efecto invernadero en el sector residencial, comercial e institucional.
Sin embargo es necesario que la instalación de dichos dispositivos se haga de forma seria y responsable para que cumplan con el espíritu de la ley que regula su uso.
– El cálculo de los sistemas se debe particularizar para cada nuevo proyecto con el fin de alcanzar los niveles de aporte solar al ACS requeridos, para ello se deben considerar y estudiar todos y cada uno de los elementos componentes.
– Es necesario que la instalación de los sistemas se haga conforme al cálculo previamente realizado.
– Es necesario que la puesta en marcha del sistema se haga por profesionales de modo que el rendimiento real sea lo más próximo al calculado en fase de diseño.
– El mantenimiento del sistema es esencial para poder mantener los niveles de aporte solar a las necesidades de ACS y prolongar el tiempo de vida medio de los sistemas.
La aplicación correcta de estas medidas junto con las nuevas tecnologías puede redundar en un mayor ahorro y eficiencia energética, pero se ha de concienciar a la sociedad del uso correcto de las mismas.
Autor:
Francisco Amador Fernández
Ing. Téc. Telecomunicaciones
Director de la División Danosa Solar
DANOSA
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