EQUIVALENCY DATAREQUIRED TRAINING STANDARDS
FIELD TRAINING PROGRAM (FTP) 0501 Purpose
Las instalaciones solares térmicas en España poseen una amplia experiencia. Esta tecnología lleva instaurada en España desde hace más de 40 años, claramente identificable en dos periodos. En la primera fase, la instalación de tecnología solar se daba principalmente en edificios ya existentes y se promocionaba mediante ayudas a la inversión y apoyo financiero, pero siempre dirigidas al usuario particular. Con el nuevo milenio, entró la segunda fase, donde entraron en vigor ordenanzas municipales solares y, posteriormente, la aprobación del Código Técnico de la Edificación (CTE) que establecía que una parte de la demanda energética necesaria para la producción de agua caliente sanitaria (ACS) o calentamiento de piscina de nuevos edificios se debía realizar con energía solar térmica, lo que obliga al promotor del edifcio a considerarlo en el diseño y al usuario en su explotación.
Estos requisitos técnicos han ido evolucionando y han establecido las bases de la actual situación energética solar. A modo de resumen, se expone en la Tabla 1-3 los hitos más significativos:
Año Normativa
1991 Especificaciones Técnicas desarrolladas por el INTA (Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial) y ADESA (Asociación para el Desarrollo de la Energía Solar y Alternativas en Andalucía) y establecidas para el programa PROSOL de la Junta de Andalucía
1998 Pliego de Especificaciones Técnicas para Instalaciones de Energía Solar Térmica a Baja Temperatura elaborado por SODEAN (Sociedad para el Desarrollo Energético de Andalucía, S.A.) y aplicado al programa PYMEs FEDER-IDAE
1998 Reglamento de Instalaciones Térmicas en la Edificación (RITE)
1999 Normas técnicas asociadas a las Ordenanzas Municipales que se aprobaron en la mayor parte de los municipios de toda España entre 1999 y 2005
2002 Pliego de Condiciones Técnicas de Instalaciones de Baja Temperatura desarrollado en base al pliego elaborado por SODEAN en 1998 y elaborada a través del Convenio para el Impulso Tecnológico de la Energía Solar entre el IDAE y el INTA. Aplicado a la Convocatoria de Ayudas para la promoción de instalaciones de Energía Solar Térmica en el Plan de Fomento de Energías Renovables Posteriormente fue revisado en 2009
2006 Documento Básico HE4 Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria del Código Técnico de la Edificación (CTE). Actualizado en 2013 y, por última vez, en diciembre de 2019
2006 GUÍA ASIT DE LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA. Versiones revisadas en 2007, 2008 y 2009. La versión de mayo de 2010 fue aprobada como documento reconocido del RITE
2007 Nueva versión del Reglamento de Instalaciones Térmicas en la Edificación (RITE) para transponer Directiva Europea de Eficiencia Energética en los Edificios y la aprobación del Código Técnico de la Edificación (CTE). Actualizada y revisada en 2013
Tabla 1-3 Normativa y reglamento que regula la energía solar térmica en España
La reglamentación vigente siempre se ha ido adaptando a los nuevos criterios de disminución del consumo de energía y del uso de energía procedente de fuentes renovables con el objetivo de reducir la dependencia de la Unión Europea, y singularmente de España, así como de disminuir las emisiones de efecto invernadero.
Hoy en día, la tecnología solar térmica en España está consolidada y suficientemente madurada, pues es un sector que cuenta ya con una experiencia adquirida durante más de 10 años de repercusión del CTE. Esto ha conseguido que las instalaciones realizadas muestren al usuario ahorros importantes a nivel energético y económico.
Por ello, nos situamos ante un mercado estable, consolidado y que busca agrandarse introduciéndose en nuevos campos de mercado como el sector industrial y las redes de calor, más allá del sector residencial y el sector terciario. Con rendimientos superiores al 70%, los captadores solares térmicos son el método más eficiente para generar más energía (calor) en el menor espacio, con contaminación cero e impacto nulo. Los fabricantes están constantemente mejorando su eficiencia e innovando en sus diseños, haciéndolos más ligeros y mejorando su integración.
Desde el inicio del nuevo milenio, la superficie instalada de energía solar térmica con captadores solares no cesó de crecer hasta el año 2008, donde se instalaron 417.911 m2. A partir de ahí, como consecuencia de la
crisis, su mercado sufrió una ralentización año tras año hasta establecerse entorno de los 200.000 m2 anuales,
como se observa en la Figura 1-9.
Sin embargo, en el año 2019 se consolidó un cambio de tendencia en cuanto a viviendas iniciadas en 2018 (unas 100.000 viviendas iniciadas en 2018, frente a las 80.786 de 2017), lo que se traducirá en un incremento de la vivienda finalizada en 2019 y de la potencia solar instalada.
Según el estudio llevado a cabo por ASIT y como se puede observar en las siguientes figuras, a lo largo de 2018 se instalaron en España un total de 144 MWth (205.500 m2) (Figura 1-9), lo cual implica un incremento
del 2% respecto del resultado obtenido por el mismo estudio en 2017 (Figura 1-10). Unos resultados que nos llevan a superar la cifra de 3 GWth en el acumulado de potencia instalada en nuestro país, o lo que es lo mismo, más de 4 millones de metros cuadrados instalados y en operación en España.
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Figura 1-10 Evolución porcentual de la superficie solar térmica en España
El segmento de mercado del CTE ha crecido un 4% respecto a 2017 (180.000 m2 en 2018 vs 173.294 m2 en
2017), crecimiento proporcional al incremento de viviendas finalizadas en 2018 respecto al 2017 (unas 62.000 vs 54.610).
Todo este cambio de dirección demuestra que España sigue teniendo capacidad de fabricación y, por supuesto, de instalación al alcance de empresas pequeñas y medianas. De hecho, en España existen 5 fábricas de captadores solares térmicos con una capacidad aproximada de producción anual de 1.300.000 m2 (910 MW
th), fabricando 203.300 m2 en el año 2018 203.300 (un 3% más que en 2017), el 15% de su potencial, de los
cuales 67.108 m2 se instalaron en España y 136.200 m2 se exportaron. Es por ello, por lo que la mayor parte
los captadores instalados en España han sido instalados por empresas nacionales, el 33% de ellas, como se muestra en la Figura 1-11.
Además, se ha registrado un incremento en la actividad exportadora de las empresas fabricantes ubicadas en el estado español respecto del año anterior (+8%). Dicho incremento demuestra, junto con la labor que están realizando dentro del territorio nacional, la buena competitividad del producto que ofrecen.
Por último, echando un vistazo a Europa, nuestro país es uno de los que más está contribuyendo a la mejora del mercado. Después de una década de bajo rendimiento, el mercado europeo de calor solar se recuperó en 2018 con un crecimiento del 8,4% en comparación con los resultados de 2017, según un barómetro de 2019 publicado por Eurobserv'ER's, un consorcio especializado en monitorizar el desarrollo de energía renovable en la Unión Europea.
Esto significa que el sector europeo está experimentando un ligero aumento. De hecho, se instalaron 2.208.681 metros cuadrados de captadores solares térmicos en los 28 estados miembros de la UE en 2018, en comparación con 2.037.324 m2 en 2017.
A finales de 2018, 53.453638 m2 de captadores estaban operativos en los 28 estados miembros de la UE (+
2.4% en comparación con 2017).
Se espera que las soluciones de calefacción renovables desempeñen un papel prominente para lograr un escenario de 2050 descarbonizado. Esto no podría alcanzarse sin la energía solar térmica, que se espera que cubra al menos el 10% de la demanda de energía final para calefacción y refrigeración en Europa. El mercado en Europa está mostrando tendencias positivas y esta es la razón por la cual las soluciones con una alta fracción solar tienen un alto potencial sin explotar.
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2 EL
CAPTADOR
SOLAR
PLANO
2.1 Introducción
Este capítulo se va a centrar en el elemento principal de una instalación solar térmica: el captador solar plano. Para ello, en primer lugar se definirá y se indicarán los principios básicos por los que se rige su comportamiento. En segundo lugar, se explicará su funcionamiento paso a paso para pasar a desarrollar y definir los elementos básicos que lo componen. A continuación, se mostrarán varias clasificaciones según distintos criterios de los captadores solares planos que existen en el mercado.
Una vez presentado el captador solar plano y sus características, nos centraremos en las ecuaciones que lo definen. Se obtendrá una ecuación al hacerle balance de energía al captador, y se definirán otros parámetros de importancia como el producto transmitancia-absortancia, el coeficiente global de pérdidas o el rendimiento.