Qué es un sistema solar térmico (SST) para agua caliente sanitaria (ACS) ?

     Un SST es un dispositivo diseñado para concentrar y «transferir» el calor del sol a:  La red de agua caliente sanitaria de una vivienda,  a un sistema de calefacción como piso radiante, a una piscina o para alguna red de agua caliente de aplicación industrial.

     Un SST para ACS está compuesto por un sistema de captación llamado «colector solar» que corresponde al circuito primario del SST más un «tanque de acumulación» correspondiente al sistema secundario. Existen diferentes tipos de colectores solares y tanques de acumulación dependiendo del tipo de SST. El circuito primario es el que concentra el calor del sol emitido en forma de radiación y lo «transfiere» al circuito secundario de manera «directa» o «indirecta». La transferencia de calor «directa» será cuando el fluido dentro del circuito primario sea el mismo que se consumirá, la transferencia de calor es directamente desde el sistema de captación de radiación hacia el agua de consumo del usuario, la presión de la red de agua caliente en este tipo de sistema dependerá de la diferencia de altura entre la ubicación del estanque del circuito secundario a los puntos de consumo. En los sistemas indirectos la transferencia de calor se hace desde el sistema de captación de radiación solar hacia un fluido «caloportador» que se calienta en el circuito primario e intercambia el calor en el circuito secundario. El circuito secundario corresponde al estanque donde se acumula el agua caliente para consumo o el agua que se utiliza como fluido «caloportador» dependiendo del tipo de sistema y tecnología.

   Los tipos de SST más utilizados en Chile actualmente tanto a nivel residencial y comercial son los siguientes:

     Sistema solar termosifón atmosféricos (directo): Este es un sistema que utiliza el agua de consumo como fluido «caloportador», el agua se calienta en la zona de captación del circuito primario pudiendo alcanzar temperaturas superiores a 90 °C, debido a la deferencia de densidad del agua caliente con el agua fría (el agua fría es más densa que el agua caliente, por lo cual tienda a acumularse en la parte baja de los «captadores» y/o «acumuladores», el agua caliente por su porte tiende a acumularse en la parte alta), se genera una circulación constante entre el agua más caliente que está en el captador y el agua más fría en el acumulador. Los sistemas tipo «termosifón»  tienen ubicado los acumuladores en la parte superior del circuito primario, los acumuladores pueden contener agua con temperaturas cercanas los 90 °C e incluso mayores.

     Sistema solar termosifón presurizado (indirecto): Este sistema utiliza agua como fluido «caloportador», el agua se caliente en la zona de captación del circuito primario y debido a la deferencia en las densidades del agua, se genera una circulación constante entre el agua más caliente en la zona de captación y el agua más fría del sistema de acumulación ubicado en la parte superior del sistema primario. El acumulador del sistema secundario tiene incorporado un intercambiador de calor tipo «serpentín» por el cual circula el agua de la red. La transferencia de calor se hace desde el agua caliente en el acumulador de manera indirecta hacia el agua que circula a través del intercambiador de calor tipo «serpentín».  

     Sistema solar circuito forzado (indirecto): Estos sistemas utilizan agua como fluido «caloportador», el agua se caliente en la zona de captación del circuito primario y debido a la deferencia en las densidades del agua, se genera una circulación constante entre el agua más caliente en la zona de captación y el agua más fría del sistema de acumulación ubicado en la parte superior del sistema primario. El acumulador del circuito secundario no se encuentra junto con el circuito primario, por diversos motivos esta ubicado en un lugar diferente, contiene un intercambiador de calor por el cual circula el fluido «caloportador», el agua de consumo se encuentra dentro del acumulador. La transferencia de calor se realiza de manera «indirecta» por medio del intercambiador de calor por el cual circula el fluido «caloportador». Este sistema incorpora una bomba recirculadora en el circuito primario para mantener un constante flujo de fluido «caloportador» en el intercambiador de calor logrando la mayor transferencia de calor posible al agua de consumo.

    Las tecnologías de sistemas solares térmicos más implementados en Chile a nivel residencial y comercial:

     Colector placa plana: Sistema de captación que compone el circuito primario de un SST, es por este equipo donde circulará el fluido «caloportador» del circuito primario, pueden ser de tipo «directo» o «indirecto» y «termosifón» o «circulación forzada.

     Colector tubo al vacío: Sistema de captación que compone el circuito primario de un SST, es por este equipo donde circulará el fluido «caloportador» del circuito primario, pueden ser de tipo «directo» o «indirecto» y «termosifón»

     Colector Heat Pipe: Sistema de captación que compone el circuito primario de un SST, este tipo de sistema reemplaza el fludio «caloportador» del circuito primario por un captador de calor tipo tubo al vacío que un su interior contiene una varilla de cobre que a su vez contiene un gas «caloportador» de alta eficiencia que concentra el calor en un extremo de la varilla el cual es conectado de manera directa a un intercambiador de calor, pueden ser de tipo «indirecto» y «termosifón» o «circulación forzada».