Energía solar térmica en el sector residencial y terciario

La Comisión Técnica de la Asociación de Fabricantes de Generadores y Emisores de Calor (Fegeca) ha elaborado un interesante artículo sobre la Energía Solar Térmica. En la parte inicial de este documento se hace un repaso a la normativa vigente en la que se recoge la obligatoriedad de producir una parte del agua caliente sanitaria (ACS) de los edificios con energía renovable (DB HE4 del Código Técnico de la Edificación 2019), y se hace referencia a la no exclusividad de cubrir esa parte de la producción con energía solar térmica, como era anteriormente, dando entrada -tanto en edificios de nueva construcción como en determinadas rehabilitaciones- a otras fuentes renovables como la fotovoltaica, bombas de calor de aerotermia o geotermia, calderas de biomasa, cogeneración renovable o algún sistema de recuperación de calor residual. Un porcentaje de cobertura que la normativa actual exige que sea del 60% en el caso de que la demanda diaria (calculada a 60º C) sea menor a 5.000 litros/día y del 70% si es igual o mayor a esa cantidad (también debe cubrirse con un 70% de energías renovables la climatización de piscinas cubiertas).

De esta forma, como el DB HE4 del CTE no está dedicado exclusivamente a la energía solar térmica a la hora de cubrir la producción de ACS, también han desaparecido todos los condicionantes y exigencias técnicas que tenían estas instalaciones solares en anteriores versiones.

Algunas de esas exigencias se incorporaron en la última modificación del Reglamento de Instalaciones Térmicas (RITE), en cuanto a diseño y dimensionado de las instalaciones o, atendiendo a una de las demandas más antiguas del sector, posibilitando la incorporación de energía convencional en los depósitos acumuladores de energía renovable (se permite el uso de los acumuladores de doble serpentín). Por otra parte, se ha añadido un apartado dedicado al mantenimiento de las instalaciones solares térmicas e incluido una tabla de periodos mínimos establecidos para el mantenimiento preventivo.

Seguridad de las instalaciones

Además de en este cambio normativo sobre la energía solar térmica, el artículo elaborado por la Comisión Técnica de Fegeca (que podéis descargar a través de este enlace) se centra en aspectos relacionados con la seguridad de estas instalaciones en el sector residencial, que se deben dimensionar y diseñar para no sufrir desperfectos durante su funcionamiento.

De esta forma, en el artículo se aborda uno de los elementos críticos del funcionamiento de las instalaciones de energía solar, como son las situaciones de sobrecalentamiento, y las soluciones más habituales para evitar este problema:

– Tapar paneles durante los meses de verano (una de las opciones, pero no la mejor)

– Disipar el excedente de energía producido a través de aerotermos o al agua de piscinas (la opción más habitual y segura).

– Disipación nocturna.

– Sistemas de vaciado automático de paneles solares (Drain Back).

También en el artículo se hace mención a la hibridación de las instalaciones solares en edificios de viviendas con otras tecnologías, como pueden ser las calderas de gas o las bombas de calor. En este sentido, el artículo apunta que, “en un momento en el que la descarbonización del consumo de energía de los edificios es una prioridad, tenemos que buscar aquellas instalaciones en las que no sólo se cumpla la normativa, si no en las que se consiga reducir al máximo las emisiones de CO2”. Y, a modo de ejemplo, recoge este esquema de emisiones de CO2 en la demanda de ACS (grCO2/kWh) según el sistema:

– Solar térmica + Aerotermia: 54,2

– Solar térmica + Caldera: 118,5

– Aerotermia: 132,4

– Caldera gas: 293

El sector terciario, los grandes consumidores de ACS

Finalmente, el artículo se centra en la extendida utilización de la energía solar térmica en instalaciones centralizadas de ACS, tanto para uso terciario como residencial. Algo no tan habitual como apoyo para instalaciones de calefacción, ya que en este caso se requiere de unas superficies de captación mucho más elevadas dada la estacionalidad de la demanda.

Se hace referencia a que actualmente “las instalaciones solares de gran formato tienen una cierta percepción negativa en comparación con otras tecnologías como pueden ser, por ejemplo, las bombas de calor aerotérmicas o las calderas de biomasa”.

Y también se señalan algunas razones que pueden explicar ciertos problemas que han aparecido en el pasado en este tipo de instalaciones, como “el insuficiente mantenimiento de los sistemas de energía solar o el incorrecto dimensionamiento de los elementos de disipación del excedente de energía. La dificultad en ciertas instalaciones de encajar arquitectónicamente las placas necesarias para cubrir la cobertura indicada en el CTE también supone en ocasiones una dificultad (resuelta en ocasiones con el uso de tubos de vacío por su mejor integración arquitectónica)”.

En cualquier caso, conviene no olvidar según el artículo que “la energía solar térmica es una fuente de tipo renovable y gratuita que puede permitir producir, en función de la zona climática considerada, hasta el 70% de la demanda anual de ACS. Esto, además del ahorro energético y económico asociado, también implica una reducción en las emisiones de gases de efecto invernadero, aportando valor de cara a la consecución del objetivo de descarbonización de cara al 2050”.

Y si nos centramos en los edificios de tipo terciario del sector servicios con altos consumos de ACS (hoteles, instalaciones deportivas, hospitales, residencias de ancianos…), el consumo energético destinado a la demanda con el estándar de eficiencia del vigente CTE puede suponer, tal como se indica en el artículo, “hasta el 45% del total consumido en la instalación. Por lo que es evidente que el empleo de energía solar térmica es una solución idónea que permite reducir significativamente la factura energética en este tipo de edificaciones”.

Adicionalmente, la hibridación de sistemas de energía solar térmica en este tipo de edificios con otros sistemas de origen renovable puede permitir reducir el consumo eléctrico, por ejemplo, de la bomba de calor, al trabajar con agua ya precalentada de forma gratuita y renovable por el sistema solar térmico.

El artículo concluye apuntando que “en el diseño de los edificios terciarios presentes y futuros con altas demandas de ACS, será imprescindible el planteamiento de sistemas de energía solar térmica (exclusivos o combinados con otras tecnologías renovables), para reducir el consumo de energía fósil para esta demanda y para conseguir una neutralidad real en cuanto a huella de carbono”.