Los colectores solares térmicos aprovechan la energía del Sol para generar calor y calentar agua u otro tipo de fluidos a temperaturas que oscilan entre 40°C  y 50°C, y más.

Esta agua caliente puede estar destinada al uso doméstico como agua sanitaria, calefacción o incluso producción de energía mecánica y, a partir de ella, de electricidad.  El tamaño del calentador dependerá de la cantidad de personas que viven en la casa y de la cantidad de agua caliente que utilicen. En general, para conseguir aportes del 50% de las necesidades totales de agua caliente sanitaria de una vivienda con 4 personas, se necesita un equipo formado por paneles de 2 a 4 m2 y 200 a 300 litros de acumulación.

El uso de esta energía solar para el calentamiento de agua sanitaria doméstica, reviste gran importancia para Programa Solar, ya que sirve a lo menos para dos propósitos relevantes:

a)  El cambio de uso de la fuente de energía para este calentamiento, desde uno tradicional, llamadas fósiles, como el gas, petróleo, leña, etc., a una energía limpia y natural como es la energía del Sol. Esto implica  disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera del planeta.

b)  Al ser una energía limpia, es también una alternativa más barata y de fácil manejo, lo que la hace apropiada para su instalación en aquellos sectores de la población que tradicionalmente no han incorporado aún sistemas de calentamiento de agua sanitaria en la vivienda, por el costo significativo de la reposición de combustible y los costos asociados al mantenimiento.

Ventajas Estratégicas

• Contribuye a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI).
• Reduce dependencia energética con el exterior.
• Genera un mayor valor para los inmuebles que la incorporan.
• Genera puestos calificados de trabajo directos en la producción, instalación y mantenimiento de los sistemas solares.

Ventajas Económicas

• Reducción directa de costo asociado al calentamiento de agua, ya sea de electricidad o combustibles como gas o leña.
• Los sistemas solares pueden lograr ahorros en el costo de preparación del agua caliente de aproximadamente de 70% respecto a los sistemas convencionales.
• Las placas solares pueden ser un complemento importante de apoyo a la calefacción, sobre todo en sistemas que utilicen agua a temperatura inferior a 60ºC.
• En la mayoría de los casos, tanto en viviendas unifamiliares como en edificios, las instalaciones de energía solar térmica pueden proporcionar entre un 50% y un 70% del agua caliente demandada. El resto de la demanda puede ser suplida por sistemas convencionales de producción de agua caliente (caldera de gas o gasóleo, calefont doméstico, etc.).
• La inversión se amortiza con el ahorro energético. Actualmente, las instalaciones solares térmicas pueden quedar amortizadas a partir de 4 a 6 años, con una vida útil de 20 años en promedio. El período de amortización efectivo dependerá del tipo de combustible que se sustituye y de las variaciones de su precio.
• El costo de operación y mantenimiento disminuye a medida que la tecnología va avanzando, en tanto el costo de los combustibles aumenta con el paso del tiempo al ser éstos cada vez más escasos.

Ventajas Ambientales

• Al tratarse de una energía renovable permite sustituir una parte del consumo de combustibles fósiles y/o electricidad, evitando o postergando el agotamiento de los limitados recursos naturales.
• No emite gases perjudiciales para la salud ni emite gases de efecto invernadero que afecten el cambio climático.
• Por otro lado, la energía solar es una fuente inagotable, limpia, silenciosa y confiable. En gran parte de nuestro país está además presente en forma abundante.
• Los Colectores Solares Térmicos proporcionan un valor agregado a todo tipo de viviendas. A modo de ejemplo, una casa unifamiliar que tenga instalada 2 m2 de paneles evita la emisión de 1,5 toneladas de CO2 al año.

Usos de la Energía Solar Térmica

• Generación de agua caliente
• Calefacción
• Generación eléctrica
• Secado
• Desalinización de agua
• Usos industriales
• Refrigeración (por absorción)

Ejemplo de sistema solar térmico para uso doméstico

Esquema de funcionamiento de panel térmico con termosifón

Esquema de una instalación de energía solar térmica

1. Colectores o placas captadoras
   Su funcionamiento se basa en el efecto invernadero, los colectores están constituidos por varias "capas".
2. Cubierta protectora transparente
3. Placa absorbedora (normalmente de cobre)
   Capta la máxima radiación y emite la mínima al exterior. Contiene los tubos por los que circula el líquido, normalmente agua con anticongelante.
4. Lámina reflectante
5. Aislamiento térmico para reducir las perdidas
6. Acumulador
   Su función es almacenar el agua de consumo ACS. También puede acumular agua de apoyo al sistema de calefacción. El consumo estimado por persona y día es de 40 litros a 45ºC.
7. Apoyo energético
   En los momentos en los que no se dispone de energía solar, hace falta un sistema de apoyo basado en energías convencionales. Se suelen emplear sistemas eléctricos (una resistencia dentro del tanque) o de gasóleo o gas (se puede aprovechar un sistema ya existente).
8. Ánodo anti-corrosión
9. Sistema de control
   Comprueba la temperatura en diferentes partes de la instalación para conectar o desconectar los sistemas de apoyo y las bombas cuando sea necesario.

Esquema sistema ACS

Fuentes: Energia SolarTermica.biz, Wikipedia, ERCYL, Programa País Eficiencia Energética, IDAE, Ecozone