Qué es y cómo se calcula la fracción solar

La fracción solar (FS) es el porcentaje de la demanda de energía térmica que es cubierta por un sistema solar térmico, en comparación con la energía total requerida. Se expresa con la siguiente ecuación 9:

Siendo:

• FS: Fracción solar.
• $Q_d$: demanda de energía para una vivienda tipo [kWh/día].
• $Q_t$: energía producida por la totalidad de colectores [kWh/día] ($Q_t=Q_c\times N_c^{\circ }$).

Por ejemplo, un FS = 100%, el sistema solar cubre toda la demanda. Si el FS = 0%, no hay aporte solar, y toda la energía proviene de fuentes auxiliares (gas, electricidad, etc.). Y si el FS está entre 50-80%, se debe tener apoyo auxiliar en días nublados o en invierno.

Por ejemplo:

Un FS del 1,06 para un determinado mes, quiere decir que el 100% de la demanda de ACS será cubierto por el sistema de energía solar y un 6% será el excedente de energía. Logrando un 100% de ahorro energético de gas o electricidad.

Los factores que influyen en la fracción solar son: la ubicación y radiación solar, en zonas con más irradiancia para un mismo colector, el FS es mayor. La FS también va a variar según el tipo de colector, por ejemplo, los tubos de vacío tienen mayor eficiencia en invierno que los colectores de placa plana, por consiguiente, los tubos de vacío tendrán un mayor FS en invierno que los colectores de placa plana. En invierno la demanda de energía es mayor y el agua fría de ingreso al colector también es más fría que en verano. Otro factor es la variación de la demanda de agua caliente, a mayor consumo de ACS, menor FS; y a menor consumo de ACS, mayor FS.

El costo de un sistema de energía solar térmica para agua caliente sanitaria (ACS) depende de varios factores, como la demanda de agua caliente, el tipo de colector solar (placa plana o tubos de vacío), el tanque de almacenamiento, soporte, tuberías, accesorios y la instalación o mano de obra. En la siguiente se muestran valores aproximados en % y dólares para instalaciones solares de placa plana y de tubo de vacío, tomando de referencia una instalación típica para una vivienda de 4 personas, considerando un consumo de 50 litros x de ACS por día, suponiendo una superficie de captación de 1,5 a 2 m2, y un volumen del tanque de almacenamiento de 200 litros.

El costo de un panel solar térmico varía según su tipo, capacidad y la marca. Los precios dependen del tipo de tecnología, por ejemplo, si es un colector de placa plana o de tubos de vacío, además de los componentes adicionales necesarios para su instalación. En la, se indican los costos aproximados de los 2 colectores típicos, estos valores incluyen solo el colector solar. Para un sistema solar térmico completo, se requieren otros componentes adicionales.