Contexto e importancia de la energia solar termica para proceso industrial
El calor solar para procesos industriales (Solar Heat for Industrial Processes, SHIP) es una tecnologia emergente con gran potencial en Espana, uno de los paises europeos con mayor irradiacion solar. Numerosos procesos industriales requieren calor a temperaturas bajas y medias (40 a 150 grados Celsius) que pueden ser parcialmente cubiertos por sistemas solares termicos. Sectores como la industria alimentaria, textil, papelera, quimica y de bebidas presentan una demanda de calor de proceso compatible con la produccion solar termica.
La ficha IND250 certifica el ahorro energetico obtenido al instalar un campo de captadores solares termicos que reduce el consumo de combustible de la caldera o generador de calor que atiende la demanda termica del proceso industrial.
Fundamento tecnico de la solar termica industrial
Los captadores solares termicos convierten la radiacion solar en calor util mediante la absorcion de la radiacion en una superficie selectiva y la transferencia del calor a un fluido caloportador. Para aplicaciones industriales se utilizan diversos tipos de captadores: planos de alto rendimiento para temperaturas de hasta 80-90 grados Celsius, captadores de tubo de vacio para temperaturas de hasta 120-150 grados Celsius y captadores concentradores (Fresnel, cilindro-parabolico) para temperaturas superiores.
La produccion solar termica depende de la irradiacion solar disponible, la orientacion e inclinacion de los captadores, la temperatura de trabajo del proceso, las perdidas termicas del campo solar y la eficiencia del intercambiador de calor con el proceso. Un diseno adecuado debe dimensionar el campo solar para cubrir una fraccion optima de la demanda termica, evitando tanto el infradimensionamiento (poco ahorro) como el sobredimensionamiento (excedentes estivales no aprovechables).
Calculo del ahorro y ejemplo practico
Ejemplo numerico
- Superficie de captadores: 200 m2 de tubo de vacio
- Produccion solar especifica: 550 kWh/m2 ano
- Rendimiento caldera sustituida (PCI): 0,88
- Factor PCS/PCI: 1,11
Produccion solar anual = 200 x 550 = 110.000 kWh/ano Consumo evitado de caldera (PCS) = 110.000 / 0,88 x 1,11 = 138.750 kWh/ano Ahorro anual = 138.750 kWh/ano (gas evitado)
CAE total = 138.750 x 3 / 1.000 = 416,3 MWh Valor estimado = 416,3 x 127,5 = 53.078 EUR
Errores frecuentes en la preparacion del expediente CAE
- Sobreestimar la produccion solar: La produccion debe calcularse con herramientas validadas (TRNSYS, T*SOL, Polysun) utilizando datos meteorologicos de la ubicacion real de la instalacion.
- No considerar los periodos sin demanda: Si la industria para en agosto, la produccion solar de ese mes no genera ahorro real.
- No descontar las perdidas del circuito solar: Perdidas termicas en tuberias, intercambiadores y depositos de acumulacion deben restarse de la produccion bruta.
- No aportar datos de monitorizacion: Se requieren contadores de energia solar producida y datos de irradiacion medida para verificar la produccion declarada.
- No justificar la superficie de captadores instalada: Certificados del fabricante, albaranes de compra y fotografias de la instalacion deben documentar la superficie real.
Marco normativo aplicable
La ficha IND250 se regula por el Real Decreto 36/2023 y la Orden TED/845/2023. Los captadores solares deben cumplir con la norma UNE-EN 12975 y disponer de certificacion Solar Keymark o equivalente. La instalacion debe cumplir con el CTE DB-HE4, el RITE y el REBT en lo que resulte aplicable. La verificacion ENAC comprueba la coherencia entre la superficie instalada, la produccion declarada, los datos de irradiacion y el ahorro de combustible resultante.