La superficie de captación solar es un factor clave en el dimensionado de una instalación de paneles solares. Es importante calcular correctamente el área de los colectores solares para garantizar una adecuada captación de energía solar y satisfacer la demanda energética de la aplicación a la que está destinada la instalación.
Criterios de partida para el dimensionado
El criterio principal para dimensionar la superficie de captación solar es asegurar que la aportación solar total durante el periodo de funcionamiento de la instalación sea igual al consumo energético. En otras palabras, la fracción de aportación solar/consumo debe ser igual a la unidad.
Para determinar el mes medio, aquel con la relación más cercana a la media entre la aportación solar y el consumo de agua caliente sanitaria (ACS), se supone un consumo constante a lo largo del año o durante el periodo en que la instalación esté activa. En España, el mes de marzo se acerca bastante a este mes medio en muchas provincias.
Tener en cuenta que todos los datos utilizados para el dimensionado deben estar basados en un marco temporal mensual. Esto incluye la demanda energética media diaria y la aportación en radiación solar.
Además, se deben considerar los siguientes parámetros para el cálculo anual:
- Demanda de energía térmica
- Energía solar térmica aportada
- Fracción solar media anual
- Rendimiento medio anual
Cálculo del área de los colectores solares
El área total de los colectores solares debe cumplir la condición:
50 < V/A < 180
Donde:
- A es el área total de la superficie colectora, expresada en m 2
- V es el volumen del acumulador, expresado en litros
El valor recomendado para el volumen de acumulación debe ser aproximadamente igual al consumo diario de agua caliente sanitaria.
Tener en cuenta que en el diseño de una instalación de ACS, la demanda se distribuye a lo largo de todo el día, por lo que no se puede dimensionar el sistema solar en función de la potencia de los equipos. La acumulación solar solo ocurre durante las horas de luz. Por lo tanto, se debe considerar un sistema de acumulación energética para cuando exista demanda de ACS.
En el caso de una instalación diseñada para ampliar la temporada de uso de piscinas abiertas o para la climatización de piscinas cubiertas, el volumen de acumulación será la propia cuba de la piscina, y está prohibido por normativa disponer de un depósito acumulador aparte. En este caso, la relación V/A recomendada estará entre 25 y 50 litros por metro cuadrado.
Inclinación óptima de la superficie colectora
La elección de la inclinación óptima de la superficie colectora dependerá de la aplicación y del periodo de funcionamiento de la instalación. Se pueden adoptar los valores orientativos que se muestran en la tabla 1 del tema de orientación e inclinación.
Consultas habituales
¿Cómo se calcula el área de un colector solar?
El área de un colector solar se calcula considerando la relación entre el volumen del acumulador y el área total de la superficie colectora. Esta relación debe cumplir la condición de 50 < V/A < 180, donde V es el volumen del acumulador en litros y A es el área total de la superficie colectora en metros cuadrados.
¿Qué parámetros se deben considerar para el dimensionado anual?
Para el cálculo anual del dimensionado de una instalación de paneles solares, se deben considerar la demanda de energía térmica, la energía solar térmica aportada, la fracción solar media anual y el rendimiento medio anual.
¿Es necesario utilizar un sistema de acumulación energética?
Sí, es necesario utilizar un sistema de acumulación energética en una instalación de agua caliente sanitaria (ACS). La demanda de ACS se distribuye a lo largo del día, y la acumulación solar solo ocurre durante las horas de luz. Por lo tanto, se debe contar con un sistema de almacenamiento de energía para cuando exista demanda de ACS fuera de las horas de luz.
El dimensionado adecuado de la superficie de captación solar es esencial para garantizar el funcionamiento eficiente de una instalación de paneles solares. Calcular correctamente el área de los colectores solares y considerar los parámetros adecuados permitirá maximizar la captación de energía solar y satisfacer la demanda energética de la aplicación. Recuerda siempre consultar con un experto en energía solar para obtener un dimensionado preciso y óptimo de la instalación.