¿Qué es y cómo funciona la calefacción solar? Del espacio a tus radiadores

Groninga es una ciudad de los Países Bajos, rodeada de canales, articulada alrededor de una extensa red de carriles bici. De hecho, el 57 % de su población usa las dos ruedas para moverse en la ciudad. Pero en Groninga se está construyendo algo único, algo que no se encuentra en el resto del país ni de Europa. En Groninga se está levantando una de las mayores plantas de calefacción solar de distrito del mundo.

Cuando esté terminada –previsiblemente, a finales de este año–, la planta será capaz de proporcionar calefacción y agua caliente a 10.000 personas durante todo el año. La instalación cuenta con 48.000 metros cuadrados de paneles solares de tubos de vacío que, en lugar de generar electricidad, producirán 25 gigavatios hora (GWh) de calor solar. Esta podrá proporcionar un sistema de calefacción eficiente en una ciudad en que los radiadores están encendidos muchos meses al año. Pero, además la planta de energía solar térmica permitirá a Groninga reducir sus emisiones de dióxido de carbono en 6.000 toneladas anuales.

Climatización sostenible

Aunque el número de proyectos como el de Groninga ha aumentado en los últimos años, la calefacción solar es un sistema de climatización sostenible especialmente popular en el segmento residencial. De acuerdo con la Agencia Internacional de la Energía, el uso de la energía solar térmica creció un 10 % en el segmento residencial europeo entre 2021 y 2022. El crecimiento de esta solución de climatización es muy destacado en Italia (donde aumentó un 83 % en 2021 y un 43 % en 2022.

La calefacción solar: una fórmula de autoconsumo

Todos los sistemas de calor solar se basan en un principio sencillo. Este consiste en aprovechar el calor del sol, su radiación, para calentar un fluido o un gas. Después, este se puede usar directamente (como agua caliente sanitaria, por ejemplo) o de forma indirecta. Así, la calefacción solar es un sistema de climatización que aprovecha la energía térmica del sol para cubrir las necesidades de calor y agua caliente en una vivienda. De esta forma, a nivel doméstico, es una solución de autoconsumo que permite atender una parte importante de la demanda energética de la unidad familiar.

“Los sistemas individuales de calefacción solar pueden ser muy eficientes para satisfacer las necesidades de agua caliente y calefacción de un hogar”, explica Valérie Séjourné, directora general de Solar Heat Europe, organización de la industria europea de la energía térmica solar. “Una de las ventajas radica en su compatibilidad con otras tecnologías y fuentes de energía. Por ejemplo, la integración de un sistema solar térmico con una bomba de calor puede aportar beneficios sustanciales, ya que aumenta tanto la eficiencia como la vida útil de la bomba de calor y al mismo tiempo reduce el consumo eléctrico necesario para su funcionamiento. Además, durante las estaciones más cálidas, los sistemas solares térmicos pueden satisfacer al 100 % la demanda de agua caliente”.

¿Cómo funciona la calefacción solar?

La calefacción solar funciona a través de diferentes sistemas que absorben el calor que reciben del sol y lo usan para calentar un fluido o un gas. Lo más habitual es que este sea transferido directamente a la red de agua caliente y calefacción de una vivienda, aunque también existen sistemas en los que esta energía sufre algún proceso de transformación antes de ser utilizada.

Con todo, no existe una única solución para aprovechar el calor del sol para calefacción. Todas las tecnologías de energía térmica solar disponibles actualmente se pueden dividir en dos grandes grupos, en función de los niveles de temperatura que alcanzan:

• Tecnologías solares térmicas tradicionales. Alcanzan hasta 140 °C. Son las más habituales para uso doméstico y para sistemas de calefacción de distrito como el de Groninga. Aquí se incluyen soluciones como los captadores de aire (los que menor temperatura alcanzan), los captadores planos y los captadores de tubos de vacío.

• Tecnologías termosolares de concentración. Alcanzan hasta 400 °C y son soluciones más enfocadas al segmento industrial, aunque también se usan en las cocinas solares. Aquí se incluyen tecnologías como los reflectores parabólicos, que concentran la energía de una gran superficie sobre un único punto, o los sistemas de espejos cilindro-parabólicos.

“Tanto las tecnologías solares térmicas de concentración como las tradicionales juegan un papel clave en la transición hacia un sistema energético sostenible”, explica Séjourné. “Además, la demanda de tecnología solar híbrida, que combina fotovoltaica y térmica, también está aumentando. Estos captadores generan calor y electricidad al mismo tiempo y son cada vez más habituales en edificios comerciales como hoteles, centros comerciales, residencias de ancianos y hospitales”.

El calor del sol y la transición energética

A finales de 2021, había 115 millones de sistemas de energía térmica solar en uso en el planeta (los datos de 2022 no están todavía disponibles en todos los países). Según el último informe de la Agencia Internacional de la Energía, en las últimas dos décadas, la potencia instalada se ha multiplicado, pasando de 62 GW en el año 2000 a 542 GW. Aunque el ritmo de crecimiento se ha suavizado en los últimos años, solo en los 20 mercados principales de energía solar térmica se instalaron 19 GW de potencia el año pasado.

Si bien su peso en el consumo energético global es todavía reducido, cada año estos sistemas evitan el consumo de 47,5 toneladas de petróleo y la emisión de 153,3 millones de toneladas de CO2, el principal gas de efecto invernadero (GEI). “No solo eso, sino que la energía solar térmica se encuentra entre las soluciones renovables más respetuosas con el medioambiente si se considera el ciclo de vida completo del producto, desde la fabricación hasta el desmantelamiento y el reciclaje”, añade Valérie Séjourné.

“Teniendo en cuenta que el calor representa la mitad de la demanda energética en Europa y que una parte importante todavía se produce utilizando combustibles fósiles, la adopción de fuentes de calor renovables directas como la energía solar térmica es fundamental para descarbonizar este sector”, señala Séjourné. “Además, su fabricación no depende de materiales críticos y es una solución que permite almacenar energía para momentos en que haya más demanda o baje la producción”.

Para la directiva de Solar Heat Europe, existen tres grandes desafíos en el futuro inmediato de la calefacción solar y el resto de los sistemas que aprovechan la energía térmica de nuestra estrella: la atención política, la estimulación de la demanda y el apoyo financiero. “Para sistemas a gran escala de calefacción urbana o procesos industriales, los costes de inversión inicial todavía pueden ser una barrera”, concluye. “Pero es importante mencionar que, si bien estos sistemas tienen costes iniciales altos, los de operación y mantenimiento son comparativamente más bajos”.

Instala paneles solares en tu vivienda y empieza a ahorrar

Optar por el autoconsumo contribuye con la disminución del consumo de energía y con la sostenibilidad del planeta. Conocer cuántas placas solares puedes instalar en tu vivienda para comenzar a generar tu propia energía, es posible desde la ‘web’ o la ‘app’ de BBVA en España. El banco cuenta con una funcionalidad que simula el ahorro que puede suponer el tener paneles solares, además de ofrecer información sobre el número de paneles necesarios para mejorar la eficiencia energética de una casa, así como la financiación para su instalación.