L’objecte d’aquesta ponència rau en fer un som repàs a l’actual estat de la tècnica de les aplicacions de l’energia solar tèrmica activa. La brevetat del temps disponible i l’extensió del tema ens impediran una anàlisi en profunditat de les aplicacions d’aquesta tecnologia. La nostra pretensió no és cap altra que donar una visió tècnica de conjunt. És possible que alguns de vostès coneguin a la perfecció el tema desenvolupat. Per a aquest col·lectiu la meva sincera disculpa; desitjaria que prenguessin aquesta presentació com una breu introducció a la resta de ponències d’aquesta conferència. Per als altres espero que allò que tractarem els serveixi per a una millor comprensió dels treballs més concrets que desenvoluparan els meus col·legues.

Des d’aquell moment la tècnica ha anat perfeccionant-se de forma continuada, essent avui una tecnologia provada, fiable i rendible.

Per centrar la nostra ponència, recordarem les dues aplicacions principals de l’energia solar tèrmica:

Energia solar tèrmica passiva: el propi edifici o immoble és el captador i acumulador d’energia solar. Aquest fet és sempre cert, malgrat el possible desconeixement de l’arquitecte dissenyador del mateix. Del seu ús correcte dependrà en molts casos la qualitat de vida dels futurs usuaris ocupants de l’edifici i, sempre, l’eficiència energètica del mateix. No és l’objecte d’aquesta ponència; el seu estudi el duu a terme l’arquitectura bioclimàtica.

Energia solar tèrmica activa: la captació i acumulació de l’energia solar mitjançant elements i equips específicament dissenyats per a aquest fi que hauran d’integrar-se en la mesura del possible i això depèn fonamentalment dels tècnics implicats en l’edifici o immoble al qual hagin de donar servei.

1.1. ACS-aigua calenta sanitària.

És la principal aplicació de l’energia solar tèrmica activa. Consisteix a elevar la temperatura de l’aigua subministrada per la xarxa de proveïment i que normalment es troba en el rang comprès entre 5°C-20°C, fins un mínim de 45°C, per a la seva posterior distribució als punts de consum. 

Per a aquesta aplicació s’usa, majoritàriament, el col·lector solar pla.

Dues són les dificultats amb què ens trobem per a aquesta aplicació: l’estacionalitat del requeriment, que addicionalment coincideix amb els mínims del recurs disponible, i la normalment elevada temperatura requerida al subministrat. La primera ens obligarà a fer un dimensionat gran i, conseqüentment, una més gran inversió que, en absència de consums durant la resta de l’any, farà que l’amortització s’elevi en nombrosos casos per sobre del que és raonable. La segona ens obligarà a emprar sistemes de captació de preu més elevat o a usar sistemes d’emissores que siguin efectius a temperatures més moderades.

Aquesta és, per la seva baixa temperatura de servei (de 25°C-28°C), una aplicació idònia per a l’energia solar. Si es tracta de perllongar la temporada de bany en piscines descobertes, es podran emprar col·lectors nus de materials plàstics de preu molt menor als convencionals vidrats. Per a aplicacions en piscines cobertes, serà recomanable l’ús de col·lectors plans o tubs de buit.

Hem enunciat anteriorment les aplicacions bàsiques de l’energia solar tèrmica; vegem tot seguit quins són els tipus de col·lectors emprats avui en dia per desenvolupar-les:

2.1. Col·lector solar pla

És el més usat en producció d’ACS, calefacció per terra radiant i climatització de piscines cobertes.

Existeixen aplicacions que, per la seva baixa temperatura, permeten l’ús de col·lectors nus o sense coberta, l’avantatge principal dels quals és la de minimitzar la inversió necessària per a l’aplicació concreta.

És el col·lector més eficient dels emprats avui en dia, però també el més car. Consisteix en una tira d’absorbidor amb un únic tub de fluid caloportador adossat a aquesta, encapsulada dins d’un tub cilíndric de vidre pírex on s’ha creat el buit. Diversos tubs s’uneixen a un distribuïdor per formar el col·lector. Alguns models permeten la seva instal·lació en pla horitzontal (orientant els tubs perpendicularment als raigs solars), cosa que en facilita l’ocultament visual.

La integració dels elements captadors d’energia solar en la pròpia coberta dels edificis és una aplicació relativament recent però de futur prometedor. Els avantatges econòmics en substituir part dels elements constitutius de la coberta, així com els avantatges pel que fa a la integració visual, marquen un salt qualitatiu enfront dels col·lectors tradicionals.

El primer a destacar és que el col·lector solar és, per la seva senzillesa, una màquina molt perfecta. El rendiment instantani de qualsevol col·lector solar ateny normalment percentatges a l’entorn del 80% (relació entre l’energia solar disponible i l’energia tèrmica útil produïda). El rendiment mitjà d’una instal·lació ben dissenyada superarà el 60%.

4. DIMENSIONAT DE LES INSTAL·LACIONS

Existeixen dues diferències característiques bàsiques entre les instal·lacions d’energia solar tèrmica i les instal·lacions convencionals. En la primera, el recurs solar no està disponible de forma continuada i a la nostra voluntat, la qual cosa implica la necessitat de l’acumulació. En la segona, la baixa potència per unitat de superfície resta compensada en virtut de la seva producció contínua i gratuïta mentre existeixi el recurs solar.

5. VALORACIÓ ECONÒMICA

És evident que, a llarg termini, serà inviable l’ús de combustibles fòssils per a l’obtenció d’energia tèrmica: aquests s’hauran exhaurit.

A curt termini, el seu ús massiu es veu dificultat per la necessitat de realitzar una elevada inversió inicial. Polítiques apropiades d’ajut, foment, finançament i divulgació afavoriran la progressiva introducció d’aquesta tecnologia. El propi tamany del mercat, per factors d’escala, ajudarà també en aquesta direcció. La tècnica (malgrat els alts rendiments actuals dels col·lectors) millorarà elements constructius actuals en l’aspecte d’integració i substitució. I, per últim, un factor primordial: el públic, sàviament, desitja la introducció d’una tecnologia neta i inesgotable. L’energia solar té un brillant futur.