Calculadora Dimensionado Solar Térmico ACS

Dimensiona il tuo impianto solare termico ACS: superficie collettori, volume boiler, energia di integrazione. Formula UNI-CTI 8477 e EN 12977. Valori per Italia zona 1500 kWh/m²/anno. Gratis, in 5 lingue.

Parámetros de cálculo
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Qué es la solar térmica y por qué elegirla

La energía solar térmica aprovecha la radiación solar para producir agua caliente sanitaria (ACS) y contribuir a la calefacción. Es una de las tecnologías renovables más eficientes por m² de superficie: un colector plano bien orientado convierte 45-60% de la energía solar incidente, contra 18-22% del fotovoltaico. Para una familia de 4 personas, 2-3 m² de colectores cubren 60-70% de la demanda anual de ACS (~2500 kWh/año), ahorrando 150-350 €/año en gas y reduciendo ~500 kg/año de emisiones de CO₂. El CTE DB HE-4 español lo exige para nuevas construcciones (contribución solar mínima 30-70% según zona climática).

La fórmula fundamental: balance energético anual

El dimensionado parte del fabbisogno energético diario para llevar el agua fría de red a temperatura de uso:

Q_día = n · q · c_p · ΔT

donde n = número de personas, q = consumo diario per cápita en L/día (40-60 L/persona a 40 °C uso doméstico), c_p = 4,186 kJ/(kg·K), ΔT = T_uso − T_red. Ejemplo: 4 personas, 50 L/día a 40 °C, T_red 12 °C → Q_día = 6,51 kWh/día. Anual: 2 377 kWh/año. Superficie necesaria:

A_coll = f_sol · Q_año / (H_año · η_coll)

con f_sol fracción solar deseada (0,50-0,70 típico), H_año irradiación anual (kWh/m²/año), η_coll rendimiento medio anual del colector.

La irradiación solar en España (H_año)

Valores típicos para colector inclinado 30-40° hacia el sur (kWh/m²/año, Atlas Solar España/PVGIS):

  • Zona I (Norte, cornisa cantábrica): 1300-1500 kWh/m²/año.
  • Zona II (Meseta Norte, La Rioja): 1500-1700 kWh/m²/año.
  • Zona III (Cataluña, Aragón, Baleares): 1700-1900 kWh/m²/año.
  • Zona IV (Extremadura, Andalucía interior, Murcia, Valencia): 1900-2050 kWh/m²/año.
  • Zona V (Andalucía costa, Canarias): 2000-2200 kWh/m²/año.

El CTE DB HE-4 usa estas 5 zonas para definir la contribución solar mínima obligatoria (30-70%).

Tipos de colectores solares y rendimientos

  • Plano no selectivo: económico (150-250 €/m²), η ~40-45%.
  • Plano selectivo (TiNOx, PVD): estándar (250-450 €/m²), η 45-55%.
  • Tubos de vacío heat-pipe: alta gama (400-700 €/m²), η 55-70%.
  • Integrado en cubierta: estético (400-600 €/m²).

Certificación Solar Keymark (europea) atestigua prestaciones según EN 12975/12977. Obligatoria para deducciones fiscales.

Depósito de acumulación: dimensionado y estratificación

Norma UNI-CTI 8477 y EN 12977:

  • 50-80 L por m² colector plano; 30-50 L/m² para vacío.
  • Mínimo residencial 50 L por persona.
  • Para 4 personas con 3 m² plano: 180-240 L; 200 L es estándar.
  • Estratificación térmica crucial: frío abajo, caliente arriba.
  • Doble serpentín: inferior solar, superior apoyo caldera.
  • Legionella: shock térmico semanal a 60 °C.

Energía de apoyo: gas o eléctrica?

  • Caldera gas natural: la más común. Coste 0,10-0,12 €/kWh.
  • Resistencia eléctrica: solo emergencia, 0,25-0,30 €/kWh.
  • Bomba de calor aire-agua: moderna, COP 3-3,5 → coste efectivo 0,08 €/kWh.
  • Biomasa (pellet): común en rural.

Regulación, mantenimiento y vida útil

  • Circulador: bomba 2-4 W.
  • Vaso expansión: 10-25 L residencial.
  • Centralita: activa bomba con ΔT 5-10 °C.
  • Válvulas seguridad: presión 6-10 bar, temperatura 95 °C.
  • Mantenimiento: anual 80-150 €/año.
  • Sobrecalentamiento estival: si f_sol > 75% estancación. Mejor f_sol = 60-65%.

Cómo usar la calculadora

Introduce número de personas, consumo per cápita en L/día a T_uso, T_uso (40 °C estándar), T_red (10-18 °C según zona), irradiación anual (1300-2200 kWh/m²/año según zona CTE), rendimiento colector (0,45-0,65), fracción solar deseada (0,50-0,70). La calculadora devuelve consumo diario, demanda energética diaria y anual, superficie colectores, volumen depósito, energía apoyo anual y evaluación.

Preguntas frecuentes

¿Cuánto cuesta una instalación solar térmica y cuál es el payback?

Instalación residencial llave en mano para 4 personas: 3 500-5 500 € IVA incluido. Con deducción fiscal 50% coste neto 1 750-2 750 €. Ahorro anual gas 150-300 €. Payback 6-12 años con deducción. Vida útil 25-30 años. En zonas del sur payback 5-8 años. Aún mejor sustituyendo eléctrico (0,25-0,30 €/kWh vs 0,10 gas).

¿Solar térmica o fotovoltaica para agua caliente?

Solar térmica: 45-60% eficiencia superficie, menos espacio, más barata. FV + boiler eléctrico: más flexible, permite autoconsumo con baterías; requiere ~4-5 m² FV para igualar 2 m² térmica. Tendencia actual: FV + bomba de calor ACS (COP 3-4), misma eficacia, más flexibilidad.

¿Cuánto espacio hace falta en la cubierta?

Para 4 personas: 2-3 m² colectores planos selectivos + 200 L depósito. Orientación sur (±45° aceptable), inclinación = latitud − 10-15° para ACS (España 30-35°). En cubierta a dos aguas: integrado o superpuesto. En plana: con soportes orientables. Dejar espacio libre (0,5-1 m) para mantenimiento y evitar sombras entre filas.

¿La solar térmica funciona también en invierno?

Sí, pero con f_sol invernal 20-40% vs 90-100% estival. En invierno menos radiación, días cortos, más nubes. Cálculo basado en demanda anual. Para uso equilibrado sin desperdicio estival, f_sol = 60% es óptimo.

¿Necesito glicol anticongelante?

Sí, prácticamente siempre en clima templado. Fluido estándar agua + glicol propilénico (atóxico) al 30-50% en volumen. 30% para clima suave, 40% para continental, 50% para montaña. Se sustituye cada 5-7 años.

¿Circulación natural vs forzada?

Natural (termosifón): depósito sobre colector, sin bomba. Barato (2 500-3 500 €), simple. Estética invasiva, tamaño limitado 200-300 L. Forzada: depósito en local técnico, bomba 2-4 W. Estética mejor, tamaño libre, mejor control. Cuesta 3 500-6 000 €.

¿La calculadora considera curvas horarias de temperatura?

No, cálculo basado en medias anuales. Análisis riguroso requeriría PVGIS, TRNSYS o Polysun. El método simplificado F-Chart (EN 12977) es preciso ±10-15% para predimensionado. Para proyectos oficiales usar PVGIS o software dedicado.

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