Precio de instalación de placas solares térmicas para calefacción y ACS

¿Qué es un panel o una placa solar térmica?

Los paneles solares térmicos o captadores solares térmicos son equipos que se emplean para  para captar la energía solar térmica del sol y elevar la temperatura de un fluido caloportador. Esa energía térmica que se consigue se emplea habitualmente para producir agua caliente sanitaria. También se puede utilizar para calentar circuitos de calefacción de baja temperatura, normalmente suelo radiante, y para instalaciones como piscinas. 

Una instalación bien dimensionada es capaz de satisfacer la demanda de ACS en un 100 %. En el caso de sistemas de calefacción, lo habitual es que los colectores solares funciones como apoyo.

¿Cuánto cuesta la instalación de placas solares térmicas?

Al instalar energía solar térmica, de lo que se trata es de captar la radiación solar para convertirla en energía utilizable para suministrar ACS o calentar el agua de circuitos de calefacción. La instalación cuenta con varios elementos básicos:

• Paneles solares o colectores: planos o de tubo de vacío, su función es recoger la energía del sol, por ello, deben estar en lugares donde la irradiación sea máxima y tener una orientación adecuada. Convierten la energía en calor y la transmiten a un calentador gracias a un fluido termoportador y un intercambiador de calor.
• Depósito o acumulador: almacena el agua caliente para su posterior consumo. Suele contar con un calentador auxiliar para cubrir horas en las que las placas no puedan funcionar.
• Bombas del circuito solar primario: su función es la de mover el caudal necesario en cada momento y evitar pérdidas de carga en los circuitos cuando la circulación es forzada.
• Circuitos hidráulicos: es la red de tuberías por la que se mueve el agua caliente. Hay uno de salida de las placas y otro de entrada.
• Panel de control automático: muestra la temperatura en cada momento y permite controlar el funcionamiento de la instalación.

Factores que influyen en el precio

El coste de instalar energía solar térmica para calefacción o ACS puede variar de acuerdo a una serie de factores:

• Mano de obra: aunque cada empresa y profesional aplica sus propias tarifas, un instalador puede cobrar entre 25 € - 35 €/ hora.
• Dimensiones de la instalación: las características de la instalación, si es solo para ACS o también para calefacción, y sobre todo el número de paneles son uno de los factores que más influyen en el presupuesto, ya que cada colector cuesta, como mínimo unos 350 €.
• Tipo de placa solar: las placas pueden ser planas o de tubo de vacío. Estas últimas son más eficiente, pero también más caras, de media pueden costar alrededor de 700 €, mientras que las planas costarían una media de unos 450 €. 
• Depósito de almacenamiento de agua: el precio dependerá de si es de inercia o no y de si tienen serpentín o doble serpentín para el intercambio de calor. Los precios oscilan entre 1.700 € y 2.200 €. 

Las características de la instalación, por tanto, influyen de manera decisiva en el presupuesto de la instalación de energía solar térmica:

• Instalar un sistema mediante circulación forzada compuesto por una placa solar y acumulador de 250 litros para ACS costaría alrededor de 2.500 €. Con acumulador de 400 litros el coste se elevaría a unos 3.200 €. 
• Instalar una placa solar de tubos de vacío y termosifón de 150 litros puede costar alrededor de 1.400 € y unos 2.000 € si la estación es de 300 litros y dos paneles. La primera serviría para abastecer de ACS a una vivienda con dos ocupantes y la segunda a otra de entre 4 y 5 personas. 
• Instalar un captador solar con acumulador integrado de 100 litros, para casos en los que las necesidades de ACS son pequeñas puede costar alrededor de 1.200 €.

Factores que influyen en el precio

• Solicitud de permisos

  Las ordenanzas de cada ayuntamiento pueden variar en este sentido. En líneas generales, se puede requerir licencia de obra menor o actuación comunicada. En algunos casos también se puede requerir proyecto o presentación de documentación firmada por un técnico que acredite que la instalación se adapta a lo establecido en las ordenanzas municipales y en el Reglamento de Instalaciones Térmicas (RITE).

  Por otra parte, puede haber ciertas limitaciones y excepciones a la hora de instalar placas solares térmicas, como es el caso de edificios protegidos o instalación en fachadas.

• Cálculo de las dimensiones del sistema de placas solares

  En primer lugar, es necesario dimensionar la instalación de ACS y de calefacción si la placa va a funcionar para cubrir ambas necesidades. El cálculo de las necesidades se realiza en función del tipo y uso del inmueble (vivienda, local comercial, centro sanitario, etc.) y del número de personas que lo van a utilizar. Existe un documento que marca la demanda diaria en cada caso, es el CTE DB HE4. Por ejemplo, utilizando como temperatura de referencia 60ºC, en el caso de viviendas, el consumo diario de ACS por persona y día se calcula en 28 litros. 

  Además de ello, se debe tener en cuenta la irradiación solar en función tanto de la zona como de la inclinación y orientación de los paneles. Con todos estos datos y teniendo en cuenta el rendimiento de los paneles es como se calculan las dimensiones de cada instalación.

• Elección del tipo de placa

  Las placas pueden ser de dos tipos: planas o de tubo vacío. Los captadores planos son los más comunes. Se componen de una superficie fabricada en un material que absorbe el calor y, en su interior, un conjunto de tubos por los que circula un líquido caloportador, que es el que calienta el agua mediante un intercambiador de calor. Son las más habituales y también más económicas.

  Los captadores de tubo de vacío, por su parte, están formados por un conjunto de tubos. En el interior de cada uno de ellos hay un tubo con fluido caloportador. A su alrededor se hace un vacío que actúa como aislante, por lo que las pérdidas de calor son mínimas. El fluido se calienta, se evapora y asciende hasta un condensador, que es donde calienta el agua. 

  Instalar placas solares térmicas de tubo vacío es más caro, pero más eficiente porque la forma cilíndrica de los tubos permite aprovechar más la irradiación solar y porque las pérdidas son mínimas. Por eso son más adecuadas en climas más fríos y con menos horas de sol.

• Tipo de energía solar térmica necesaria

  A la hora de instalar placas solares térmicas en una vivienda, local o edificio hay que tener en cuenta que existen instalaciones de baja, media y alta temperatura y que cada una tiene un uso y un tipo de tecnología diferentes. En el caso de un uso doméstico, lo habitual son instalaciones de baja temperatura, trabajan por debajo de los 65 ºC.

  Los sistemas de temperatura media se emplean en aquellos casos en los que se necesita una temperatura de entre 100 ºC y 250 ºC. Los de alta temperatura, por su parte, alcanzan hasta los 500 ºC y lo habitual es que, una vez que se ha transformado la radiación solar en energía calorífica, esta se transforme en electricidad.

• Elección del depósito de agua

  En ellos se acumula el agua calentada por el panel solar térmico. A la hora de elegir hay que tener en cuenta si se van a instalar placas solares para ACS o también para calefacción. Pueden ser de tres tipos: de inercia (se emplean especialmente para sistemas de calefacción mediante suelo radiante o radiadores), acumuladores e Interacumuladores (estos dos últimos tienen un serpentín que es el que transfiere el calor al circuito de ACS  para que la potabilidad del agua no se vea afectada.

  En lo que se refiere a la capacidad del depósito, esta debe ser variable en función del número de personas que vayan a hacer uso de las instalaciones. De manera genérica, en el caso de instalar placas solares para ACS en una vivienda, se calculan unos 50 litros por persona, a lo que habría que sumar otros 50. Así, para una casa con 4 ocupantes, la capacidad mínima debería ser de 250 litros.

Tipos de placas solares térmicas

• Placas solares planas

  Por su aspecto, se parecen a los paneles fotovoltaicos, aunque su funcionamiento sea muy diferente. En este caso, en lugar de células fotovoltaicas, lo que hay debajo del cristal son tubos con un fluido caloportador. Su color, además, suele ser más oscuro para absorber de esa la mayor cantidad de energía solar posible. El principal inconveniente es que no suelen alcanzar temperaturas muy elevadas.

• Placas solares de tubos de vacío 

  Este tipo de placas solares se componen de una serie de tubos dispuestos en paralelo. La parte exterior es un cilindro de vidrio transparente y dentro de ella hay un absorbedor. Entre ambas se hace un vacío que crea una especie de efecto invernadero, lo que permite que alcancen mayores temperaturas y que su rendimiento sea más elevado que el de los colectores planos y que mantengan el calor más tiempo. 

Funcionamiento de una placa solar térmica para agua sanitaria y calefacción

1. El panel solar tiene una cubierta exterior de cristal. Bajo esta se encuentran los captadores, que son los que absorben la energía térmica que recibe la cubierta gracias a un efecto invernadero.

2. Esa energía pasa a un circuito primario cerrado con un fluido caloportador. Este es capaz de alcanzar temperaturas muy elevadas y transportar de manera eficiente el calor.

3. En el acumulador, y mediante un intercambiador, el fluido caloportador transfiere la energía calorífica al agua que hay en él. 

4. El acumulador, gracias al aislamiento, puede mantener el agua a una temperatura óptima durante muchas horas. En ocasiones, si el día está nublado, puede ser necesario el apoyo de un sistema convencional, como el eléctrico. 

5. El circuito de consumo llevará el agua desde el acumulador a los grifos. Cuando el agua no puede circular de forma natural porque no hay diferencia de altura se debe instalar una bomba que empuje el agua. Son los sistemas de circulación forzada.

Ventajas y desventajas de las placas solares para energía térmica

• Ventajas de las placas solares para energía térmica:

  • Energía renovable: la energía solar es un tipo de energía inagotable e ilimitada, limpia y gratuita. Por ello, y porque no existen emisiones de CO2 a la atmósfera, es una de las energías renovables más respetuosas con el medio ambiente. 
  • Ahorro energético: los equipos de energía solar térmica pueden alcanzar unos niveles de eficiencia de hasta el 90%. Gracias a ello, permiten ahorrar entre un 60 %  un 80 % en ACS, hasta un 15 % en la calefacción tradicional y un 40 % en el suelo radiante (trabaja a bajas temperaturas). No solo eso, sino que también se está más protegido frente a las oscilaciones y subidas de precio de electricidad y gas, lo que supone un ahorro añadido.
  • Autosuficiencia para ACS y calefacción: instalar energía solar térmica no solo proporciona una mayor independencia energética, sino que permite disfrutar de ACS y calefacción en lugares a los que no llega el suministro eléctrico o de gas natural. 
  • Inversión amortizada a medio plazo: el plazo de amortización dependerá de las características de la instalación y del uso que de ella se haga. De media, se calcula que ese plazo oscila entre 8-10 años. Sin embargo, si el consumo es elevado, puede reducirse incluso a 5 años.

• Inconvenientes de las placas solares térmicas:

  • No son eficientes en todas las zonas: las placas solares térmicas no son eficientes en zonas muy frías o con climas lluviosos. Tampoco lo son en lugares en los que las horas de sol son pocas. En esos casos, es posible que no puedan generar suficiente energía como para calentar agua o permitir el uso de la calefacción. 
  • Inversión inicial alta: aunque a largo plazo se amortice la inversión y el ahorro energético pueda alcanzar el 60%, instalar placas solares térmicas en una casa tiene un coste elevado. Por ello, en segundas residencias donde el consumo de ACS o las necesidades de calefacción son menores, no siempre es rentable su instalación. Sin embargo sí que son rentables las placas solares para calentar agua.
  • Espacio suficiente en el tejado para su instalación: es importante que las placas estén instaladas en un lugar adecuado que garantice una máxima irradiación y una correcta orientación e inclinación. Tejados con poca superficie, irregulares o muy inclinados presentan problemas para instalar placas solares térmicas para calefacción y ACS. 
  • Mantenimiento más complejo que en la energía fotovoltaica: el RITE obliga a que instalaciones de menos de 20 m² pasen una revisión cada año y cada seis meses si su superficie es mayor. Se deben inspeccionar filtros, depósito, válvulas de seguridad, vaso de expansión, calentador de apoyo, conductos y líquido anticongelante. Además, es necesario limpiar las placas y hacer pruebas de estanqueidad. Una revisión anual de  una instalación con dos placas puede costar alrededor de 120 €.