La calefacción solar con tubos de vacío y tuberías de calor es una tecnología sencilla, fiable y altamente eficiente. Son ya tres buenas razones para echar un vistazo más a fondo a esta alternativa. En esta guía técnica encontrarás consejos prácticos de instalación, esquemas detallados y las mejores opciones disponibles si quieres equipar tu casa con este sistema.

Al final de esta guía sabrás todo lo que necesitas sobre los tubos solares de vacío con tuberías de calor. Pero cuidado, hay muchos consejos erróneos en internet. Algunas personas afirman cosas sin ninguna prueba, presentando este sistema como la mejor opción en todos los casos. Eso no es cierto. Por eso, aquí te daremos recomendaciones técnicas serias y sin rodeos, para ayudarte a tomar la decisión correcta.

Tuberías de calor para principiantes

Empecemos por lo más básico, con los principios fundamentales de esta tecnología. Te voy a explicar cómo funciona una tubería de calor de la forma más clara posible.

Lo primero que hay que entender es la función de una tubería de calor: su objetivo es transferir el calor. En nuestro caso, se trata de capturar la mayor cantidad posible de energía solar y llevar ese calor hasta tu sistema de calefacción.

Así es como funciona en la práctica: la tubería de calor es un tubo metálico que contiene una pequeña cantidad de agua mezclada con glicol. El glicol está ahí simplemente para evitar que el líquido se congele en caso de bajas temperaturas. Cuando la temperatura dentro del tubo sube, el líquido se evapora y se convierte en gas. Este vapor presurizado sube hasta la parte superior del tubo, donde transfiere su calor al intercambiador. Una vez hecho esto, el gas se condensa y vuelve a bajar en forma líquida hasta el fondo del tubo. Y el ciclo se repite… mientras el tubo esté sellado, el proceso continúa funcionando.

Resumen en 4 pasos sencillos:

• El líquido se convierte en vapor al calentarse.
• El vapor se presuriza y transfiere su calor al colector.
• Al liberar el calor, el vapor se condensa.
• Una vez condensado, el líquido vuelve a descender hasta el fondo del tubo.

Al final, puedes ver una tubería de calor como un sistema para captar el calor y concentrarlo justo donde se necesita: en el punto de transferencia.

Y por cierto, las tuberías de calor no son exclusivas de los sistemas solares. Son bien conocidas entre los entusiastas de la informática que llevan sus procesadores al límite mediante overclocking. En esos casos, la tubería de calor tiene la función de extraer la mayor cantidad posible de calor del procesador para evitar que se queme. El calor recogido se libera después fuera de la carcasa del ordenador.

Así que sí, las tuberías de calor también pueden utilizarse para refrigeración. Pero eso lo veremos en otra ficha KB.

Cómo funcionan los sistemas solares de tubos de vacío con tuberías de calor (en detalle)

Ahora que ya entiendes cómo funciona una tubería de calor, veamos más de cerca cómo funciona todo el sistema.

Primer paso: cada tubería de calor lleva un absorbedor solar. La luz solar incide sobre este absorbedor, generando calor que queda atrapado dentro del tubo de vacío, lo que eleva rápidamente la temperatura en el interior. El líquido se evapora y transfiere su calor a una pequeña punta de cobre situada en la parte superior del tubo.

Cada tubo está conectado a un colector térmico mediante un casquillo sellado. Este montaje permite que los tubos calienten, uno tras otro, el fluido caloportador que circula por el colector. Ese fluido calentado pasa después a un intercambiador térmico dentro de un depósito de almacenamiento. Este depósito conserva el calor para que pueda utilizarse más tarde, ya sea para calentar la vivienda o para producir agua caliente sanitaria.

Puedes ver el depósito como una batería térmica. Y como la energía solar no puede cubrir el 100 % de las necesidades de calefacción durante todo el año, este depósito suele incluir un segundo intercambiador de calor conectado a una fuente de energía auxiliar de tu elección. Con un buen esquema, todo encaja.

Dependiendo de la diferencia de altura entre los paneles y el depósito de almacenamiento, probablemente necesitarás una bomba de circulación conectada a sensores de temperatura. El consumo eléctrico de este pequeño sistema es mínimo.

En un mundo ideal, lo mejor sería utilizar un sistema termosifónico : sin electricidad, sin piezas móviles. Pero en muchos casos, eso no es posible.

Lee esto antes de invertir en calefacción solar

Antes de hablar de calefacción solar, pongamos algunas cosas claras :

Antes de gastar un solo céntimo en una instalación solar, asegúrate de que tu vivienda esté bien aislada. Si no lo está, es mucho más inteligente invertir primero en reducir las pérdidas térmicas que en malgastar dinero calentando el aire exterior.

La calefacción solar solo funciona bien con sistemas hidráulicos de baja temperatura. Lo ideal es la calefacción por suelo radiante, donde el agua templada circula por una red bajo tus pies. Es extremadamente cómoda y ofrece un calor suave y uniforme. Puedes andar descalzo todo el año y disfrutarlo. Si estás reformando, también puedes instalar zócalos hidráulicos de baja temperatura. No son tan eficientes, pero funcionan.

Aclaremos ahora algunos mitos del marketing. No, tus paneles solares no mantendrán tu casa a 25 °C en pleno invierno. Y no, tampoco reducirás mágicamente tu factura de calefacción en un 90 %. Pero la realidad sigue siendo bastante positiva. En climas templados, puedes ahorrar mucho durante la primavera y el otoño aprovechando toda esa energía gratuita del sol. Lo mismo ocurre con la producción de agua caliente : no esperes milagros en invierno, pero sigue siendo una excelente ayuda.

Pasemos ahora a un consejo profesional que puede ayudarte a ahorrar mucho al comprar un calentador solar para el agua caliente sanitaria :

Consejos clave para una instalación solar térmica eficiente

Una buena señal de que algunos profesionales de la calefacción saben realmente lo que hacen : muchos no recomiendan los sistemas de calefacción solar. Y no es porque no funcionen, sino porque en verano pueden generar demasiado calor. Y seamos sinceros : no necesitas calefacción cuando hace calor. Ese exceso de energía puede acabar dañando el sistema con el tiempo.

¿La solución ? Simplemente poner los paneles fuera de servicio durante el verano. Puedes cubrirlos con una lona protectora, o instalar una persiana eléctrica si están en un lugar de difícil acceso. En este tipo de configuración, tiene sentido dejar uno o dos paneles en funcionamiento para seguir produciendo agua caliente sanitaria. Es fácil de gestionar, pero conlleva ciertos costes adicionales o algo de mantenimiento manual.

Pero no te preocupes : también hay un truco inteligente para eso :

Duración, seguridad y mantenimiento

La vida útil de estos módulos depende sobre todo de su calidad de fabricación. Con un buen sellado vidrio-metal, pueden durar fácilmente hasta 30 años en teoría.

Un tubo deja de funcionar si pierde el vacío. Para detectarlo, hay una fina capa de bario en la parte inferior de cada tubo. Este bario cambia de color cuando entra en contacto con el aire. Si eso ocurre, solo tienes que sustituir el tubo. Es tan fácil como cambiar una bombilla : se saca el viejo, se coloca el nuevo. No hace falta ser manitas, y no hay que vaciar el sistema. Se extrae el tubo y listo.

Una de las mayores ventajas de los sistemas con caloductos es que, incluso si uno o varios tubos fallan, los demás siguen produciendo calor sin interrupciones.

Los tubos son algo frágiles al manipularlos, pero una vez instalados, su forma redonda les proporciona una excelente resistencia a los impactos. En comparación con los paneles planos, por ejemplo, aguantan mucho mejor el granizo.

¿Y el mantenimiento ? Tal vez pasarles un trapo si se llenan de polvo… y nada más.

Un último consejo : no hagas funcionar el sistema en “seco”, es decir, sin líquido que absorba el calor. Las temperaturas excesivas pueden acortar la vida útil de los tubos, o incluso destruirlos por completo.

Casos de uso especiales

Esta guía se ha centrado deliberadamente en el escenario más común : las zonas templadas como gran parte de América del Norte y Europa. Pero en ciertas situaciones, si vives en una región con más de 200 días de sol al año, las condiciones pueden ser muy distintas.

Cuando tenía mi oficina de ingeniería, traté con todo tipo de retos específicos de clientes que querían volverse más ecológicos y, al mismo tiempo, ahorrar mucho dinero. La diversidad de problemas – y la variedad de soluciones renovables para abordarlos – era lo que hacía que este trabajo fuese tan interesante. Nunca había rutina.

Un caso, por ejemplo, involucraba a varias empresas del sector alimentario que utilizaban grandes cantidades de agua muy caliente todos los días del año. Ese nivel de consumo genera facturas de energía enormes. En esa situación, los paneles de tubos de vacío con caloductos de alta calidad resultaron ser una solución extremadamente eficaz para suministrar agua hirviendo en todos los días soleados. Solo había que combinarlos con otra fuente de energía renovable como apoyo… y así, mis antiguos clientes se liberaron de las facturas energéticas y obtuvieron una certificación ecológica.

Otro caso específico : aunque los calentadores solares de agua no suelen ser muy rentables para una vivienda privada, la historia cambia por completo en sistemas colectivos. Por ejemplo, un hotel ubicado en una zona con sol durante todo el año puede amortizar muy rápido su inversión produciendo agua caliente sanitaria con paneles solares de tubos de vacío con caloductos. Esto reduce enseguida la factura energética del edificio.

Otro ejemplo, también en zonas con sol todo el año : muchas empresas utilizan vapor en diferentes procesos. Y sí, los paneles de tubos de vacío no generan vapor directamente. Pero en la producción de vapor, la fase que más energía requiere es la primera – calentar el agua desde temperatura ambiente hasta unos 70 °C. Si puedes llegar hasta ahí sin gastar nada, la energía extra necesaria para generar vapor es bastante reducida.

Una anécdota personal : hace unos años me contactó el propietario de un hammam enorme en Marruecos. Gastaba una fortuna cada mes para producir agua caliente y vapor. Solo con una instalación solar térmica parcial logró reducir su factura energética mensual en un 70 %. No está nada mal.

No recuerdo todos los casos, pero hay montones de situaciones en las que la energía solar térmica puede sustituir a la leña, el gas, el carbón o la electricidad para calentar agua. Y si hablamos de solar térmica de alta temperatura, fiable, duradera y rentable, los paneles de tubos de vacío con caloductos son claramente la mejor opción.

Consejos de instalación y guía de compra

En cuanto a la ubicación de los paneles, tienes muchas opciones : en un tejado inclinado, en una azotea plana, en una pared, sobre el suelo con una estructura de soporte o incluso como una pérgola.

Una regla básica : los paneles solares deben orientarse siempre hacia el sur para aprovechar al máximo el sol a lo largo del día. Lo que aún no hemos mencionado – y es una gran ventaja – es que los colectores de tubos de vacío rinden mucho mejor que los paneles planos cuando se trata de captar la luz del sol por la mañana temprano y al final del día. Esa capacidad es lo que hace que su rendimiento y constancia sean prácticamente imbatibles.

Para dimensionar un sistema, puedes jugar con diferentes configuraciones en serie o en paralelo, muy parecido a lo que se hace en electricidad. En serie aumentas la intensidad del calor. En paralelo aumentas el volumen a tratar.

Pero cuidado, este tipo de configuración no se debe improvisar. Requiere una serie de cálculos para encontrar el diseño óptimo. Los despachos de ingeniería utilizan software especializado para realizar estos cálculos con un alto nivel de precisión. Aquí tienes un esquema que te ayudará a entender cómo funcionan las configuraciones en serie y en paralelo:

El mérito donde corresponde : los colectores solares de tubos de vacío fueron inventados por ingenieros chinos en los años 80. Hoy las patentes ya son de dominio público, y por eso la mayoría de los fabricantes están en China. Pero “fabricado en China” no significa “de mala calidad”. Como con cualquier producto, todo depende de la marca y de cómo está construido. Hay modelos excelentes… y también algunos que es mejor evitar. La clave está en informarse bien antes de comprar.

Un consejo práctico : si compras los paneles por tu cuenta, añade algunos tubos de repuesto en el pedido. Así, si uno se rompe antes de tiempo, no tendrás que andar buscando recambios compatibles. Y si pasas por un instalador, misma regla : pídele unos tubos adicionales y guárdalos en un sitio seguro.

Vamos al grano : instalar un sistema solar térmico no es ningún juego. Hace falta técnica, experiencia y saber lo que se hace. Si no es tu campo, olvídate de los tutoriales de YouTube y contrata a alguien cualificado. Te evitarás muchos problemas más adelante.

Y sí, ya lo sabes : no todo el mundo en el mundo de las renovables es de fiar. No te fíes de una web bonita, ni de folletos brillantes, ni de las opiniones online (que pueden ser falsas). ¿Lo mejor? Pide ver una o dos instalaciones reales hechas por el técnico. Es lo más normal del mundo, y un profesional serio no te lo va a negar. Así tendrás algo tangible en lo que basar tu decisión y podrás avanzar con tranquilidad.

En resumen

Los paneles solares de tubos de vacío con caloducto son una alternativa ecológica real que ayuda a reducir las emisiones de CO₂ y otros gases nocivos. Además, los materiales utilizados son en gran parte reciclables.

Y si esta tecnología se adapta bien a tu instalación, puede ofrecer un retorno de inversión muy rápido.

Cerramos aquí esta guía… pero en NovaFuture aún tenemos mucho por explorar. Esta tecnología todavía guarda aplicaciones sorprendentes que descubrirás en próximos artículos.

¿Tienes preguntas o quieres compartir tu experiencia? No dudes en dejar tu comentario aquí abajo.