¿Cuál es la diferencia entre la energía solar fotovoltaica y la térmica?

✔ La energía solar térmica se emplea solo en la producción de agua caliente

✔ Los paneles fotovoltaicos duran el doble que los solares térmicos

✔ Una instalación térmica cuesta unos 3.500 euros, y la fotovoltaica unos 6000 euros

El sol, esa fuente inagotable de energía limpia y gratuita, es el astro que alimenta tanto la energía solar térmica como la fotovoltaica. Son los dos procedimientos más utilizados para generar energía a partir del sol. Aunque a priori parezcan lo mismo, ya que ambos aprovechan la radiación solar a través de paneles, existen importantes diferencias que merece la pena tener en cuenta a la hora de elegir el sistema de autoconsumo adecuado a las necesidades del usuario.

¿Cuáles son las principales diferencias entre energía solar térmica y fotovoltaica?

Mientras que la energía solar térmica, también llamada termosolar, aprovecha la luz del sol para producir calor y calentar agua, sobre todo, la fotovoltaica convierte la radiación solar en electricidad. Esta es una de las principales diferencias entre las dos tecnologías, así como el sistema de almacenaje, porque la energía solar fotovoltaica se acumula en baterías y la térmica lo hace en depósitos de agua.

¿Cómo funciona la energía solar térmica?

A través de los captadores o colectores, que son paneles solares que recogen y concentran la energía del sol para convertirla en energía térmica. El panel solar térmico parece similar al fotovoltaico pero, en realidad, son muy diferentes. Tiene una cubierta de vidrio templado y tuberías que recorren su interior por las que circula un fluido, que suele ser agua con anticongelante.

La radiación solar calienta este líquido, y el calor acumulado se transfiere a través de un intercambiador a otro circuito donde se encuentra el depósito de agua. Este depósito se denomina acumulador, y desde ahí se almacena y distribuye el agua caliente a demanda del consumidor, incluso por la noche.

Los colectores pueden ser de varios tipos, pero en los hogares se utilizan los llamados de baja temperatura, cuando se necesita un calor de un máximo de 65 grados centígrados. El sistema más empleado es el termosifón, fácilmente reconocible porque tiene el depósito más elevado que su panel solar térmico.

El agua almacenada en el depósito baja por gravedad hasta las placas solares, donde es calentada por efecto de la radiación del sol. Cuando el agua se calienta vuelve a ascender hasta el depósito, desde donde es distribuida para sus diferentes usos, en especial agua caliente sanitaria (ACS) (ese vocablo que hoy está en boca de todos), destinada a duchas o cocina, y calefacción.

¿Cómo funciona la energía solar fotovoltaica?

La energía solar fotovoltaica, en cambio, convierte la radiación solar en energía eléctrica, gracias a las propiedades de los materiales que componen los paneles fotovoltaicos. La mayoría de estas placas solares están hechas a base de silicio, que a través de las células fotovoltaicas absorben los fotones de la radiación solar y generan corriente eléctrica.

Mediante un dispositivo llamado inversor, la corriente continua generada se transforma en corriente alterna, que es la que se emplea en los hogares. La energía sobrante se puede almacenar en baterías, para poder utilizarse durante la noche o en días en que no luzca el sol.

Para ampliar información sobre el funcionamiento y los diferentes tipos de paneles fotovoltaicos, leer Cómo funcionan las placas solares.

¿Son más caros los paneles solares térmicos que los fotovoltaicos?

No, los paneles solares térmicos suelen ser más económicos que los fotovoltaicos, pero también es más corta su vida útil y su uso es más limitado. Así, un sistema térmico compuesto por un colector solar y un acumulador de 250 litros de agua, para abastecer de ACS a una familia de 4 miembros, costaría alrededor de 3.500 euros de media.

Si se trata de una instalación fotovoltaica, la inversión en paneles solares para una vivienda de unos 100 metros cuadrados, con 4 residentes y una potencia de 3 kW asciende a unos 6.000 euros. Se puede ampliar la información sobre precios leyendo el artículo sobre El coste de las placas solares.

¿En cuánto puedo amortizar las instalaciones térmica  y fotovoltaica?

Como promedio, una familia ahorraría entre un 70% y un 80% de su factura en agua caliente gracias a una instalación termosolar. De esta forma, y dependiendo del uso que haga y de las subvenciones y bonificaciones de la Administración, puede amortizar la inversión en un periodo de unos cinco años.

En el caso de la planta fotovoltaica, la energía limpia producida permite reducir a la mitad la factura de electricidad desde el primer mes. El periodo de amortización, al igual que la inversión, es algo mayor, y oscila entre los 6 y 8 años. También cuenta con las ayudas directas del Gobierno, que cubren hasta un 40% de la inversión inicial.

Usos de la energía térmica y fotovoltaica

Usos de la energía fotovoltaica

Las aplicaciones de los paneles solares, o energía fotovoltaica, son múltiples y abarcan desde los usos más simples, como es el caso de un reloj o una calculadora solar, hasta los más complejos, como grandes plantas de generación eléctrica o sistemas de alimentación para satélites artificiales.

Sin embargo, el uso más extendido de la energía fotovoltaica es la producción de electricidad: cada día es más frecuente su presencia en comunidades de vecinos, viviendas unifamiliares, oficinas e industrias, aplicada al autoconsumo eléctrico. Una de las grandes ventajas es su aplicación en casas o pueblos aislados donde no hay conexión eléctrica, ya que la inversión necesaria para la instalación de paneles solares es mucho menor que lo que costaría la conexión con la red eléctrica general. Además, la factura de la luz se puede reducir hasta un 50%, sin contar que es, sencilla y llanamente, una fuente de energía totalmente limpia.

Además del consumo doméstico, la energía solar fotovoltaica está siendo aplicada al alumbrado público, con el consiguiente ahorro de los ayuntamientos, así como a las señalizaciones de carretera, las telecomunicaciones o el transporte, entre otros sectores. En las explotaciones agrícolas y ganaderas se emplea, por ejemplo, para alimentar las bombas para el riego o llenar de agua los abrevaderos para el ganado.

Actualmente se está investigando en coches eléctricos totalmente autónomos alimentados por energía fotovoltaica, y en tejidos inteligentes que captan la luz solar y generan energía eléctrica.

Usos de la energía térmica

La energía solar térmica hace posible el calentamiento del agua para su utilización en diferentes aplicaciones. En el ámbito doméstico, el uso más generalizado es la producción de agua caliente sanitaria, que es la que gastamos para ducharnos, lavarnos las manos o fregar los platos. También se emplea en refrigeración, en climatización del agua de las piscinas y en calefacción por radiadores o por suelo radiante, mediante tuberías por las que circula agua caliente bajo el suelo.

Pero, aparte de proporcionar calor a los hogares o a la industria, la energía solar térmica también puede producir electricidad. Para ello se necesitan colectores o paneles solares de alta temperatura, que pueden llegar a alcanzar hasta 1.000 grados centígrados, en el caso de las centrales termosolares, para generar vapor. Este vapor permite el funcionamiento de unas turbinas que están conectadas a un generador que produce la energía eléctrica.

Ventajas e inconvenientes de los paneles solares térmicos y fotovoltaicos

No son solo los factores económicos los que deben primar a la hora de elegir la instalación que más nos conviene. Hay una serie de ventajas e inconvenientes de ambos sistemas que hay que sopesar antes de realizar la inversión en autoconsumo.

Ventajas

Los dos sistemas, tanto el fotovoltaico como el solar térmico, se alimentan de energía solar, por lo que no contaminan con emisiones de CO2 a la atmósfera y son respetuosos con el medio ambiente. En términos de tamaño, los colectores térmicos ocupan mucho menos espacio y son más eficientes, ya que aprovechan hasta un 90% del calor que reciben del sol, frente al 20% de radiación solar que los paneles fotovoltaicos convierten en energía eléctrica. Estos porcentajes varían en función de la climatología y del tipo de instalación.

Además, el importante desembolso inicial que requiere una instalación solar se puede ver compensado en relativamente poco tiempo, gracias al ahorro en las facturas y al programa europeo de ayudas que reparten las comunidades autónomas, entre otras subvenciones y bonificaciones fiscales.

Inconvenientes

Uno de los mayores inconvenientes de los paneles solares térmicos es que se limitan a la producción de agua caliente, sin cubrir el resto de necesidades energéticas de una vivienda. En cambio, el sistema fotovoltaico suministra corriente eléctrica, que alimenta los electrodomésticos de un hogar y también puede emplearse para calentar el agua.

A diferencia de la instalación fotovoltaica, que tiene una duración mínima de 20 años, el colector térmico tiene una vida útil de unos 10 años. La presencia de agua en su circuito hace que el panel termosolar requiera de un mantenimiento más riguroso y costoso y pueda sufrir un mayor desgaste por efecto de la cal, que acorta su eficacia.

Además, la producción de agua caliente aumenta en los meses de verano, que es cuando menos se necesita, mientras que pierde capacidad en invierno, cuando la demanda es mayor. Por ello, la instalación debe contar con un sistema energético de apoyo que garantice el suministro de agua caliente durante todo el año.

Conclusión

Tanto la energía solar térmica como la fotovoltaica son excelentes alternativas para obtener una energía limpia y económica, ahorrando en la factura mes a mes. Pero hay que tener en cuenta que, aunque requiere una mayor inversión inicial, la tecnología fotovoltaica tiene más aplicaciones, más años de vida útil y menos problemas de mantenimiento que la solar térmica.