Calculadora de calor diario y agua caliente de captadores solares térmicos

¿Cuánto calor produce un captador solar?

Un captador solar transmite al agua la energía solar que recibe. El calor útil diario es el producto de tres factores:

Q = A × H × η

• A es el área del captador (m²).
• H es la irradiación diaria sobre el plano del captador (kWh/m²).
• η es el rendimiento del sistema, la fracción de esa energía que obtienes como agua caliente.

El volumen de agua que puede calentarse es V = Q / (1,163 × ΔT), con V en litros, Q en vatios hora y ΔT como diferencia entre la temperatura objetivo y la del agua de red.

Ejemplo

Con 4 m² de captadores, una irradiación diaria de 5 kWh/m² y un rendimiento del 40 %, la producción diaria es 4 × 5 × 0,40 = 8 kWh. Con agua de red a 15 °C y un objetivo de 45 °C, se calientan 8000 / (1,163 × 30) = 229 litros.

¿Cuántos metros cuadrados de captadores necesito?

Calcula en sentido inverso. Primero, la demanda diaria de calor: calentar 200 litros de 15 °C a 45 °C requiere 1,163 × 200 × 30 = 6977 Wh. Después, A = Q / (H × η). Con 5 kWh/m² diarios y un rendimiento del 40 %, se necesitan 3,5 m², es decir, dos captadores de 2 m².

Al repetirlo con la irradiación de invierno, el área se multiplica. Por eso suelen dimensionarse los sistemas para cubrir la mayor parte del año, con apoyo eléctrico o de caldera en invierno.

¿Qué tamaño debe tener el acumulador?

El sol calienta durante el día, mientras que el agua se consume principalmente por la mañana y por la tarde. El acumulador permite salvar esa diferencia. Una regla orientativa habitual es de 50 a 70 litros por metro cuadrado de captador. Un acumulador demasiado pequeño se sobrecalienta y reduce el rendimiento del captador. Uno demasiado grande no alcanza suficiente temperatura.

Qué queda fuera de esta herramienta

Los paneles que generan electricidad, o fotovoltaicos, son otro tema. Para ellos, usa la calculadora de producción de energía solar. No se incluyen las curvas de rendimiento del captador, la irradiación horaria, las sombras, las pérdidas detalladas de acumulación y tuberías, la protección contra heladas ni el diseño a presión.

Preguntas frecuentes

¿Qué área de captadores solares necesito?

Calentar 200 L de agua de 15 °C a 45 °C requiere aproximadamente 3,488 m² de captadores con una irradiación diaria de 5 kWh/m² y un rendimiento del sistema del 40 %. Se necesitan 2 captadores de 2 m² cada uno. La irradiación corresponde al plano del captador. El rendimiento estacional y la necesidad de calentamiento de apoyo se evalúan por separado.

Calcular con estos valores

¿Cuánta agua puede calentar un captador solar?

Un captador de 4 m² puede calentar aproximadamente 206,4 L de agua de 15 °C a 45 °C con una irradiación diaria de 4,5 kWh/m² y un rendimiento del 40 %. Se supone que todo el calor útil se consume ese día. Las sombras, el rendimiento real del sistema y las condiciones estacionales afectan al resultado.

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