Es una instalación que utiliza la energía del sol en forma de calor para calentar agua y que éste pueda ser usada tanto para consumo doméstico como calefacción. También existen instalaciones de tipo industrial.

Al usar la energía del sol para calentar agua, no se necesitan combustibles fósiles para ello, lo que genera un ahorro económico y menor emisión de gases contaminantes.

Diversifica la matriz energética, dado que la forma más común de calentar agua es con combustibles fósiles.

La reducción del gasto familiar para calentar agua, si consideramos una vivienda con cuatro habitantes, será de aproximadamente 70% en el norte y 30 % en el extremo sur.

El uso habitual de esta energía suele ser para la obtención de agua caliente sanitaria (ACS), también para la calefacción o para el calentar agua en los procesos industriales, aunque también se usa para calentar el agua de piscinas cubiertas o al aire libre.

Estos sistemas están formados por colectores o paneles solares y un depósito para almacenar el agua. Funcionan gracias a que el agua del depósito circula por el panel donde es calentada gracias a la radiación solar.

El costo de la inversión se amortiza en 3 a 8 años dependiendo de la zona geográfica y el tipo de colector utilizado. Con tubos al vacío es más rápido; en grandes instalaciones también.

La vida útil de estas instalaciones está estimada en 15 a 20 años, con las mantenciones adecuadas según recomendación del fabricante.

Se calientan menos al haber menos radiación solar.

Los sistemas de ACS siempre requieren de una fuente de energía de apoyo para poder completar el trabajo de la energía solar.

Las más utilizadas para ACS son la electricidad y el gas; y para calefacción es el gasóleo; aunque la biomasa también es una opción viable y recomendada tanto para uno como para otro.

Si en la zona donde están instalados se producen frecuentes heladas, es conveniente añadir una mayor cantidad de anticongelante al fluido térmico.

El sistema de captación, el sistema de acumulación, el sistema de intercambio, el sistema de apoyo (auxiliar o de respaldo), la red hidráulica; el sistema eléctrico y de control.

El sistema de captación transforma la radiación solar en energía térmica aumentando la temperatura del fluido circundante. El tamaño más utilizado para un colector solar es del orden de los 2 m2, aunque se fabrican colectores de diferentes tamaños. El peso aproximado de un colector plano, que es el más utilizado en instalaciones de ACS, varía entre 15 y 25 [kg/m2].

Según su cubierta, pueden ser planos o formados por tubos al vacío, cuyos tubos son de cobre al interior y vidrio exterior. Según el material de los colectores planos, pueden ser de cobre o polipropileno.

El usuario debe fijarse que esté orientado hacia el sol; que produzca calor de manera eficiente; que esté diseñado para soportar la continua exposición a condiciones exteriores tales como lluvia, nieve, granizo, polvo, etc. y para resistir las altas y bajas temperaturas a las que va a estar sometido.

Los sistemas planos. Su cubierta transparente tiene ventajas: reduce las pérdidas por radiación en el efecto invernadero; las disminuye al evitar el contacto directo del absorbedor con el aire ambiente; protege los componentes interiores del colector frente a agentes externos tales como lluvia, humedad u otros, evitando su deterioro.

El sistema de acumulación almacena el agua caliente hasta que se precise su uso. El usuario debe preocuparse de que sea un termosifón con buena aislación térmica.

El sistema de intercambio realiza la transferencia de energía térmica entre el fluido de captación, que circula por el circuito primario, y el del circuito secundario, que es el agua de consumo.

Complementa el aporte solar suministrando la energía necesaria para cubrir el consumo previsto. Este sistema no se considera incluido en el SST en todos los casos, puede ser auxiliar o de respaldo. El complemento ideal es un calefont solar.

Está constituida por todos los conjuntos de cañerías, con su aislante, accesorios, bombas, válvulas, etc. que interconectan los distintos sistemas y mediante la circulación de fluidos producen la transferencia de calor desde el sistema de captación hasta el de consumo.

El usuario debe fijarse en que las configuraciones sean lo más simples posible y de menores recorridos; las válvulas deben ser de 5 vías; deben quedar a su alcance los elementos asociados a la red, para que sean manipulables, con posibilidad de regular y controlar; los equipos deben ser presurizados, que funcionen con la presión de la red de agua.

Es el que aplica las estrategias de funcionamiento y de protección organizando el arranque y parada de bombas, las posibles actuaciones de las válvulas y cualquier otra actuación electromecánica que se requiera.

-    Según el principio de circulación, pueden ser de circulación natural o forzada. Depende del mecanismo mediante el cual se produce el movimiento del fluido en el circuito primario. Algunas diferencias entre ambos es que el sistema forzado necesita bomba de circulación; se utiliza mejor en grandes instalaciones; necesita alimentación eléctrica; la integración arquitectónica es más sencilla; el costo de la inversión es mayor; requiere de más mantención por el sistema de control y la bomba.

El sistema de circulación natural, en cambio, no requiere bomba de circulación; es mejor para pequeñas instalaciones; no requiere sistema eléctrico; la integración arquitectónica es más dificultosa; el costo de la inversión es menor; requiere menos mantención.

-    El sistema de intercambio puede ser directo o indirecto. Esto se refiere a la forma de transferir la energía desde el circuito primario al circuito de consumo. El sistema es directo cuando el fluido de captación es la misma agua de consumo. Es indirecto cuando el fluido de captación va en un circuito independiente.

El sistema directo, tiene una construcción más sencilla, es sólo para pequeños sistemas, su rendimiento empeora con el tiempo, no se aconseja para lugares con heladas, ni con aguas duras, el costo de inversión es menor, la mantención requiere limpieza interna del colector.

El sistema indirecto es más complejo, su rendimiento se mantiene constante, es para cualquier tipo de instalación, se recomienda para lugares con heladas y aguas duras, el costo de inversión es mayor y sólo requiere mantención del circuito cerrado.

-    Según la forma de acoplar colector y acumulador, los Sistemas Solares Térmicos pueden ser compactos, integrados o partidos. Es compacto cuando todos los componentes del sistema se encuentran montados en una sola unidad, pero se distinguen.

Es integrado cuando dentro del mismo sistema se realizan las funciones de captación y acumulación de energía, sin distinguir colector y depósito.

Es partido cuando se da una distancia física relevante entre el sistema de captación y el de acumulación.

-    Si el sistema es prefabricado o hecho a la medida: El Sistema Solar prefabricado o colector integrado, se destina normalmente para pequeños consumos. Está diseñado, ensayado y comercializado por una empresa fabricante y el proyectista selecciona el más adecuado, pero no interviene en su diseño.

Los sistemas a la medida son ensamblados a través de diversos componentes. En el sistema a medida hay un profesional que diseña el sistema.

Los componentes y características físicas del colector; sus características de funcionamiento; cómo será montado e instalado; instrucciones de uso; programa de mantenimiento y condiciones de garantía.

Además de los elementos que considera el sistema prefabricado, deben considerarse los elementos contenidos en la MEMORIA TÉCNICA, que incluye toda la información a considerar para el diseño del sistema.

El consumo medio de agua caliente del grupo; la superficie de captación; su capacidad de acumulación. También se consideran la localización, orientación del captador e inclinación. Es común utilizar el método f- Chart para colectores planos.

La integración arquitectónica: orientación, inclinación y sombras; seguridad y solución estructural; el equipo auxiliar con sus conexiones y recorridos.

El peso, el viento, la nieve, la lluvia, la sismicidad, etc. Debe garantizarse la rigidez estructural del equipo y del lugar del cual se apoya.

Puede ser instantáneo (calefont, calentador eléctrico o caldera mixta); con acumulación (termo eléctrico o acumulador con caldera): o incorporado en el acumulador solar. En este último caso, deben tomarse precauciones para no perjudicar la eficiencia global del conjunto. Para proteger al usuario, deben utilizarse válvulas mezcladoras a la salida del sistema auxiliar o del equipo solar, o válvula diversora que se utiliza como bypass.

El acoplamiento del SST al equipo auxiliar debe ser simple e inmediato, de fácil montaje y manipulación.

Que cuente con certificación; sus parámetros de rendimiento y de pérdida de carga; la calidad de los materiales que lo componen; la capacidad de adaptación a la estructura de soporte e instalación; la claridad del manual de instrucciones; el programa y condiciones de mantención; los plazos de garantía; la experiencia; su costo, entre otros.

Que cuente con certificación; el cumplimiento de los requisitos para mantener la potabilidad y calidad del agua caliente sanitaria; capacidad de trabajar dentro de los márgenes de presión y temperatura previstos; sus dimensiones en relación al espacio disponible; el sistema de protección catódica; la disposición de todas las entradas y salidas necesarias; sus costos y condiciones de garantía.

Existen dos tipos de mantención: Mantención ordinaria: que tiene y puede hacer el usuario y Mantención técnica: a cargo de un especialista. El límite entre las dos no está definido por ningún reglamento o normativa. En esta sección se han agrupado ambos tipos de mantención.

En relación con las garantías, éstas deben ser otorgadas por la empresa proveedora/instaladora, no solo por el fabricante de los equipos e implementos utilizados.

Diagnóstico energético: Conocer al cliente, cómo es la evaluación y distribución del consumo de energía, eléctrica o térmica según el sistema a instalar y cantidad de habitantes o usuarios, en diferentes períodos (día, mes año). Esta etapa es esencial para analizar, hacer el diseño y estimar aspectos técnicos y económicos de la instalación.

Análisis del recurso solar: evaluación del recurso solar en el sitio de emplazamiento del sistema y energía solar disponible según: inclinación óptima y disposición del sistema (orientación al norte) y sombras presentes el sitio de instalación (edificios, árboles, cerros).

Análisis de sitio: evaluación de condiciones ambientales y características propias del sitio de instalación (condiciones ambientales, fuentes de suciedad, polvo, corrosión, daño, etc.) Ej: con el mismo recurso disponible (y según el viento dominante), puede no ser lo mismo instalar cerca de un camino de tierra transitado o de una fuente de suciedad, humo, corrosión o polvo. Idealmente evitar los sitios bajo estas influencias.

Revisión del espacio disponible, existente y futuro: para efectos de instalación de sistemas de energía solar, se deberá evaluar el tipo y cantidad de superficie disponible (por si limita la superficie de captación o es necesario refuerzos), y definir los parámetros de instalación como, orientación, inclinación y estructura de soporte que se utilizará.

Datos del recurso solar disponible en el sitio de instalación

Datos sobre la producción de energía eléctrica (kwh al año) o térmica (temperatura y cantidad de litros de agua caliente)

Debe incluir las fichas técnicas de los compontes de los sistemas solares (captadores térmicos o módulos fotovoltaicos e inversores)

Debe incluir el detalle en presupuesto, indicando a lo menos: Marca, modelo, certificados y cantidad de cada componente; costos por mano de obra y servicio de ingeniería; costos por tramitación de la autorización del sistema solar ante la SEC y ante la empresa Distribuidora (cuando corresponda a sistemas PV); y garantías y recomendaciones o costos del servicio de mantenimiento.

Los invitamos a conocer los siguientes proyectos exitosos:

Proyecto Social Los Castaños del Programa PPPF

Sistema Solar Térmico en Hospital Luis Calvo Mackenna

Proyecto de secado agrícola en Chillán

Proyecto Altos del Llano y Entre Valles

Sistema solar térmico en Corral

Sistema Solar Térmico Edificio Terrazas de Macul

Ayuda a institución de rehabilitación en Tongo

Sistema Solar Térmico en Conjunto habitacional Las Margaritas

Se recomienda analizar los siguientes criterios, que le permitirán tomar una mejor decisión:

-          Diagnóstico energético: conocer al usuario, cómo es la evaluación y distribución del consumo de energía en diferentes períodos (día, mes año). Esta etapa es esencial para analizar, hacer el diseño y estimar aspectos financieros de la instalación.

-          Análisis del recurso solar: para efectos de diseño, se pueden tomar tres fuentes de datos de información para reducir la incertidumbre del sistema de captación: corregir la información de acuerdo a la inclinación del sistema; análisis solar del emplazamiento para conocer las sombras; hacer un acápite independiente de la información solar y del emplazamiento del sistema.

-          Revisión del espacio disponible existente y futuro: para efectos de instalación de sistemas de captación solar, se deberá evaluar la superficie disponible en donde se instalará el sistema. Con ello se definirá algunos parámetros de instalación como es la inclinación y el tipo de estructura a utiliza.

Funcionan sin la necesidad de un operador, sin embargo, se debe contar con un plan de mantenimiento que permita detectar posibles fallas.

La normativa que hoy existe que regula la instalación de Sistemas Solares Térmicos, está asociada al Programa de Protección al Patrimonio Familiar (PPPF).

No existe institución que certifique a instaladores/mantenedores de sistemas solares térmicos. En el caso de Sistemas Solares Térmicos no existe un registro, sin embargo, se recomienda que la instalación la realice una persona que tenga la licencia para instalaciones de gas.

Se puede solicitar durante la etapa de diseño de la instalación de energía solar, un sistema de monitoreo que permita verificar si las estimaciones realizadas están conforme a lo que se está produciendo de forma real.

Si bien se entrega a las constructoras, los beneficiarios directos son los usuarios, que pueden contar con la posibilidad de agua caliente gratis, mejorando su calidad de vida o ahorros significativos en su presupuesto familiar, que les permite acceder a otro tipo de bienes.  Las constructoras podrán descontar el costo del SST, su instalación y mantención por 5 años del monto de sus pagos provisionales obligatorios de la ley sobre impuesto a la renta o contra cualquier otro impuesto o retención.