Subsistema d’emmagatzematge

Donat que, en la majoria d’aplicacions, els moments de major demanda d’energia tèrmica no coincideixen amb els períodes de major captació solar, és imprescindible emmagatzemar l’energia a mesura que és captada per poder-ne disposar en un altre moment. El més habitual és emmagatzemar-la en acumuladors d’aigua, sent aconsellable la utilització d’acumuladors específics per a energia solar.

Els problemes derivats de la corrosió tenen especial rellevància en els dipòsits acumuladors, on hi ha una contínua aportació d’aigua. La qualitat del material utilitzat i la seva resistència a la corrosió determinarà, doncs, la seva vida útil. Els fabricats a base de resines solen ser recomanables, així com els vitrificats amb base de ferro (normalment amb capacitat inferior als 500 litres), sempre que el vitrificat no hagi patit cap cop. També són recomanables els d’acer inoxidable, amb molt bones prestacions tot i presentar un punt feble en les soldadures.

En qualsevol cas, l’acumulador ha d’estar aïllat per minimitzar les seves pèrdues, ja que l’aigua que conté es troba a uns 60 ºC; són recomanables gruixos de material aïllant compresos entre els 80 mm i els 150 mm. Els tancs d’acumulació que tenen només 5 cm d’aïllament tenen pèrdues diàries estimades de prop de 2 ºC o 3 ºC.

En els sistemes solars de circuit tancat, l'intercanvi de calor entre el fluid solar i l'aigua de consum es realitza mitjançant un bescanviador, que pot anar incorporat al propi acumulador. Alguns dipòsits, indicats per a instal·lacions de petita dimensió, incorporen un serpentí calefactor inferior que transmet la calor procedent dels colectors a l'aigua i un altre serpentí superior per rescalfar l'aigua mitjançant una caldera convencional, si és necessari. (Veure imatge).

El dimensionament de l’acumulador és un factor decisiu en el disseny d’un equip solar. És recomanable una alçada del dipòsit mínima al doble del seu diàmetre, donada la tendència de l’aigua a estratificar-se per temperatures, variant el nivell tèrmic en sentit vertical. El volum del dipòsit es determina en funció de la superfície de captació i considerant el desfasament que normalment es produeix entre el període de captació i emmagatzematge i el període de consum. Quan el desfasament entre el període de captació i el de consum és inferior a 24 hores (ACS en habitatges, residències, hotels) el volum de l’acumulador és d’uns 50-75 litres per m² de captador, mentre que quan el desfasament se situa entre les 24 i les 72 hores, el volum pot arribar als 75-150 litres/m² de captador. En desfasaments superiors a les 72 hores, com és el cas de residències de cap de setmana, el volum òptim de l’acumulador s’haurà de determinar mitjançant un balanç de pèrdues i guanys energètics. És important, en aquests casos, optimitzar l’aïllament de l’acumulador.

A títol d’exemple, en instal·lacions d’aigua calenta sanitària és habitual que el dipòsit cobreixi la demanda d’entre un i dos dies. En tot cas, és fonamental que el volum de l’acumulador estigui ben dimensionat: una acumulació excessiva, que provoca un augment de les pèrdues, pot ser tan poc eficaç com una acumulació insuficient.

No sempre s’utilitza un únic dipòsit; en instal·lacions grans i quan es requereixen nivells de temperatura diferents, es poden utilitzar varis acumuladors connectats en sèrie.

Relacionats amb el subsistema d’acumulació es troben altres elements, com el bescanviador (que pot estar incorporat o no a l’acumulador), la bomba d’impulsió i d'altres elements auxiliars com vàlvules de pas, vàlvules de seguretat, manòmetre, termòmetre, etc.

Tornar a:Components de la instal·lació
Els altres subsistemes: subsistema de captació i subsistema de distribució i control.