Los paneles termodinámicos son captadores solares de última generación, con una tecnología y funcionamiento superior a los sistemas de captación solar convencionales. A diferencia del resto, los paneles termodinámicos proporcionan calor durante los 365 días del año 24 horas al día, funcionando perfectamente con lluvia, viento e incluso sin sol y hasta -7ºC. Por lo que no necesitan sistema de apoyo
Funcionamiento de los equipos termodinámicos
Los equipos termodinámicos están compuestos de 3 partes: el bloque termodinámico, un intercambiador de calor y los correspondientes paneles termodinámicos (evaporadores). Todas las partes están conectadas entre si formando un circuito cerrado y por su interior circula un gas refrigerante*
*El gas refrigerante es el R134A(equipos compactos) o R407C(equipos grandes) cuyas temperaturas de evaporación (ebullición) son -27ºC y -43ºC respectivamente. Son gases ecológicos, inocuos, no inflamables, no corrosivos y no perjudican la capa de ozono.
*El gas refrigerante es el R134A(equipos compactos) o R407C(equipos grandes) cuyas temperaturas de evaporación (ebullición) son -27ºC y -43ºC respectivamente. Son gases ecológicos, inocuos, no inflamables, no corrosivos y no perjudican la capa de ozono.
El gas circula por los paneles termodinámicos, que se encargan de captar la energía térmica del ambiente y calientan el gas. Seguidamente el gas entra en el bloque termodinámico donde es comprimido por un compresor, pasando a estado líquido con una gran energía calórica. Esta energía es transmitida por un intercambiador, sea para obtener agua caliente sanitaria (ACS), para la calefacción de hogares (conectado al circuito de agua calefacción) o para el calentamiento de piscinas (mediante un intercambiador de titanio).
Una vez aportado el calor, el líquido es acumulado en un depósito de recogida. A continuación pasa por una válvula de expansión que dosifica la salida de líquido y permite que este libere su presión para convertirse en gas de nuevo al pasar por los paneles termodinámicos (evaporadores).
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.
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.
Para 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.
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:
El 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.
** 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.
Placa Termodinámica
Además 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