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¿Qué es una casa solar?

Si atendemos a la definición, una casa solar es aquella que intenta aprovechar de todas las formas posibles la energía solar. No solo entran en esta definición las casas con paneles solares, bien sean placas solares fotovoltaicas o térmicas, sino todas aquellas que se diseñan para aprovechar el sol. Esto implica hacer grandes ventanales, pero también estudiar las necesidades energéticas de la vivienda y adaptar el diseño estructural para aprovechar tanto el sol como las sombras.

La arquitectura solar, o la construcción de una casa solar, se basa en el uso de materiales naturales. Se trata de aprovechar las cualidades de los materiales disponibles en el entorno, como son la calidez de las fibras vegetales, la robustez de la piedra, la resistencia de la madera, la transparencia del vidrio, la moldeabilidad de la arcilla o el barro, la permeabilidad del yeso, la cal como un cemento natural, etc. Y todo ello potenciado con la utilización de placas solares térmicas, para aporte al agua caliente sanitaria y la calefacción. Y por las placas solares fotovoltaicas para el consumo eléctrico de la vivienda.

¿Cómo se construyen y funcionan?

La casa solar, también llamada casa solar pasiva o casa pasiva, implica una construcción que utiliza recursos como la arquitectura bioclimática. Lo que se intenta es utilizar recursos naturales que no conllevan ningún tipo de transformación. O en su caso, que la transformación que necesitan es mínima y no implica ningún tipo de contaminación. Es decir, ni generación de residuos ni producción de CO2.

Algo primordial para la construcción de una casa solar es que aproveche al máximo el lugar donde se construye. No sólo por la orientación, apurando al máximo la incidencia del sol, disponiendo las ventanas y paredes para generar calor en el interior o incluso pronunciando salientes que den sombra en verano. Sino también aprovechando los materiales que existan en los alrededores. El principal motivo es evitar los transportes de materiales desde sitios lejanos, lo que implican una importante producción de CO2.

De esta forma se aprovechan recursos como la madera, las piedras o incluso la paja que se puede generar en las inmediaciones. En la imagen se muestra la construcción de una vivienda donde se utilizan como aislamiento maderas de la localidad y la paja de los campos de alrededor. Materiales baratos y muy eficientes para conseguir reducir el consumo energético.

¿Objetivo?

El objetivo de una casa solar es que su funcionamiento, o su día a día, sea lo más sencillo posible y que consiga un ahorro y eficiencia energéticamente significativos. Lo importante de una casa solar es evitar el uso de combustibles fósiles y otro tipo de instalaciones que implican contaminación y mantenimientos. Con una casa solar el propietario o habitante se beneficia de una mejor calidad de vida y más comodidad. Sobre todo al no tener la preocupación de los mantenimientos y reparaciones de las instalaciones.

¿Qué beneficios aporta de una casa solar?

Los beneficios de una casa solar deben mostrarse en todo momento, tanto en su construcción como en su vida útil. Durante su construcción se consiguen ahorros por el uso de materiales naturales y disponibles en los alrededores, y teniendo menos gastos de transporte. Además, muchos de los materiales que se suelen utilizar conllevan muy poco o ningún proceso industrial, con lo que las emisiones a la atmósfera o la producción de residuos se minimizan.

También se consiguen beneficios por minimizar los mantenimientos. Una casa solar tiene las instalaciones para generación de calefacción, climatización o agua caliente sanitaria minimizadas, por lo que el mantenimiento que se les debe hacer también se reduce. Esto supone un ahorro en preocupaciones y en dinero. Y en las casas con paneles solares el beneficio se incrementa. Y es que la poca cantidad de energía que se necesita se genera con las placas solares térmicas y fotovoltaicas que se instalan en sus cubiertas.

¿Qué aportan?

Este aporte de energía solar en forma de agua caliente y electricidad consigue, en muchas ocasiones, satisfacer todas las necesidades de la vivienda en cuestión energética. Esto es posible cuando en su construcción se ha conseguido un alto porcentaje de aislamiento. Ycuando se ha optimizado su diseño para aprovechar las corrientes de aire y otros factores ambientales.

¿Qué beneficios aportan las instalaciones solares a las casas?

Beneficio	¿Por qué?
Energía renovable	✓ La energía es 100% de origen renovable y no emite gases de efecto invernadero ni ningún tipo de contaminante.
Energía gratuita	✓ La energía producida es 100% gratis. ✓ Sólo debemos pagar inicialmente la instalación efectuada,
Energía inagotable	✓ La energía solar ha iluminando nuestro planeta desde hace millones de años, y lo seguirá haciendo durante millones de años.
Energía ecológica	✓ Al utilizar energía solar térmica en lugar de carbones fósiles, se reduce la cantidad de dióxido de carbono emitido en la atmósfera.
Energía económica	✓ Una instalación de placas solares térmicas aprovecha la energía solar térmica para generar calor, reduciendo así hasta un 70% la factura de calefacción.
Valor de la vivienda	✓ Añade valor a tu vivienda al hacerla un poco más autosuficiente.
Mantenimiento sencillo	✓ Mantenimiento de los paneles solares es económico y sencillo. ✓ Los paneles solares durarán más de 30 años únicamente limpiando la superficie, renovando el glicol y revisando las uniones. ✓ Revisando o cambiando las baterías.
Amortización	✓ El coste diferencial de la instalación de placas solares térmicas se amortiza a medio plazo (5 – 8 años).
Precio gas y luz	✓ Reduce la dependencia de las constantes variaciones (principalmente subidas) del precio del gas y la electricidad.
Disponibilidad global	✓ Puede ser aprovechada en cualquier lugar.
Subvenciones	✓ Dependiendo del lugar en el que vivas, puedes conseguir diferentes ayudas, subvenciones o incentivos de las diferentes administraciones públicas.

¿Dónde puedo encontrar casas solares?

La cantidad de casas solares en España aún no es significativa. Al contrario que en el resto de Europa, donde es una practica muy extendida. En países como Alemania, Reino Unido o Suiza, existen ya muchas viviendas que podemos denominar casa solar, aunque se concibieron desde el la perspectiva de la “Passivhaus”. Otros países como Francia, Austria o Irlanda también están desarrollando este tipo de viviendas.

Ejemplos

Ejemplos como “la casa Vita”, ubicada en la localidad de Natxitua, Bizkaia, conjugan un estilo moderno y la eficiencia de una casa solar. O como “la casa Bioclimatica GG”, en la localidad de Santa María de Palautordera en Barcelona. Este tipo de ejemplos de casa solar utilizan como materia base la madera, como la casa pasiva “Bunyesc” en Lleida.

Quizás pienses que una casa solar corresponde solo a viviendas unifamiliares, enclavadas en sitios montañosos y que parecen casi un lujo. Pero lo cierto es que existen empresas que están apostando por ofrecer una casa solar a precios realmente competitivos. Y podemos tener una casa solar con unos 30.000 € sin incluir el terreno donde ubicarla. Además, muchos estudios de arquitectura se esfuerzan también por diseñar edificios de viviendas u oficinas, que tengan un gran componente de casa solar. Aunque en estos casos no se puede alcanzar la bondad que se logra con una casa solar unifamiliar aislada.

Hogarsense

La principaººl diferencia entre las placas solares fotovoltaicas y térmicas es para que están destinadas. Mientras que los paneles fotovoltaicos están destinados a generar electricidad, que usaremos en cualquier electrodoméstico de nuestro hogar, o en nuestro vehículo eléctrico. Los térmicos generan agua caliente que podremos usar en la ducha, lavar la vajilla o la ropa, o incluso, para la calefacción de casa. Pero no sólo eso, sino que también existen otra serie de aspectos con los podemos diferenciar una de la otra.

1.Funcionamiento

Placa solar térmica

Aunque para la función térmica existen diferentes tipos de captadores, vamos a explicar el funcionamiento de los más comunes. El panel solar térmico o captador solar es un dispositivo que capta la energía de la radiación solar para su aprovechamiento en calefacción o agua caliente sanitaria. Su funcionamiento es muy sencillo. Consiste en hacer pasar un líquido con propiedades anticongelantes por su interior. En su recorrido por el interior del captador, este líquido, también llamado glicol, va aumentando su temperatura gracias a la incidencia de los rayos del sol. Y a su vez, a la configuración de los propios paneles, que potencian la acumulación de calor por el efecto invernadero. Una vez fuera del captador, el glicol cederá ese calor al agua sanitaria o para la calefacción, mediante intercambiadores individuales, o dentro de acumuladores de agua.

Ejemplo de instalación en una vivienda tipo:

Placa fotovoltaica

La placa fotovoltaica es el que sirve para la generación de electricidad. Gracias al decreto ley de finales del año 2018, por el que se suprimía el llamado “impuesto al sol” vuelve a ponerse de moda. Los paneles o módulos fotovoltaicos están formados por un conjunto de células fotovoltaicas que producen electricidad a partir de la luz (de los fotones de la radiación solar) que incide sobre ellos mediante el efecto fotoeléctrico.

Su funcionamiento se rige por los siguientes principios físicos. Algunos de los fotones, provenientes de los rayos del sol, impactan sobre la primera superficie del panel, siendo absorbidos por diversos semiconductores, como puede ser el silicio. Los electrones que se alojan en la estructura del silicio son golpeados por los fotones, liberándose de los átomos a los que principalmente estaban destinados. El movimiento de esto electrones es lo que conocemos como corriente eléctrica. Generada en forma “continua” y también llamada DC. Y que debemos transformar a “alterna” para poder usarla en nuestras casas.

Y en función del tipo de célula que los forman, los paneles fotovoltaicos se dividen en, monocristalinas, que se componen de secciones de un único cristal de silicio (Si) (reconocibles por su forma circular u octogonal, donde los 4 lados cortos, si se puede apreciar en la imagen, se aprecia que son curvos, debido a que es una célula circular recortada). Policristalinas, formadas por pequeñas partículas cristalizadas. Y amorfas: cuando el silicio no se ha cristalizado.

¿Cuál es su rendimiento?

Su efectividad es mayor cuanto mayores son los cristales, pero también su peso, grosor y costo. El rendimiento de las primeras puede alcanzar el 22% mientras que el de las últimas puede no llegar al 10 %. Los paneles fotovoltaicos pueden llegar a generar gran cantidad de energía, pudiendo llegar a generar entre 120 y 250 w por metro cuadrado. Siempre dependiendo del tipo de panel y de su nivel de eficiencia. Además, los sistemas fotovoltaicos pueden funcionar de forma aislada. Cuando lo que queremos es dotar de electricidad a una vivienda aislada en el campo, a la que es difícil llevar el tendido eléctrico, o con conexión a la red. La instalación tipo de cada una de los dos tipos se puede observar en el siguiente gráfico.

Ejemplo de instalación en una vivienda tipo:

2.Aspecto visual

Para las personas que no reconozcan por su aspecto las placas solares fotovoltaicas de las térmicas, ya que en apariencia ambos tipos son de un color oscuro, azulado o incluso negras, les explicamos como se pueden diferenciar. Las placas solares fotovoltaicas están formadas por celdas fotovoltaicas que se fabrican a partir de un cristal de silicio, y estas suele tener forma cuadrada, con un tamaño de unos 20 centímetros de lado. De forma que, al juntarse estas celdas para fabricar la placa solar, crean un aspecto cuadriculado como de tela escocesa, aunque de color oscuro.

Fuente de la imagen: Fotolia

En cambio, las placas solares térmicas, en su fabricación se dispone de un tubo que recorre su interior, pero visible a través del cristal, normalmente en la dirección más larga. Y aunque se pintan del mismo color que el fondo, se suelen apreciar unas rallas longitudinales dispuestas a la misma distancia unas de otras. Esas rayas son el tubo de cobre que recorre el interior de la placa, y por el que circula el fluido caloportador.

3. Tamaño

Otra forma de reconocerlas visualmente es por su tamaño. Aunque no sea mucha la diferencia, normalmente las placas solares térmicas son un poco más grandes que las fotovoltaicas. Y quizás sea una diferencia que si las vemos por separado no podamos apreciar, cuando se da la casualidad que en una vivienda están los dos tipos instaladas, con en la foto anterior, se puede apreciar la diferencia de tamaño.

4. Conexión

Para la instalación de placas solares fotovoltaicas solo se necesitan un par de cables eléctricos que conectan las placas con el inversor que está dentro de la vivienda, por lo que normalmente se verá un tubo que sirve de protección a los cables eléctricos. Como los que podemos ver por las fachadas de muchas casas o edificios. En cambio, para las placas solares térmicas, su conexión con el resto de instalación que está dentro de la vivienda, se necesita llevar dos tubos de cobre u otro material y los cables de las sondas y termostatos. Por ello se suele ver que esa conexión es más aparatosa, ya que dichos tubos se aíslan con unas vainas de material normalmente negro, y que hace que esas tuberías sean más gruesas y se puedan ver más fácilmente.

Características de las placas solares

Característica	Fotovoltaica	Térmica
Función	✓Generar de electricidad	✓ Calentar agua
Uso	✓ Autoconsumo ✓ Venta de electricidad	✓ Agua caliente sanitaria ✓ Calefacción vivienda ✓ Calefacción piscina ✓ Generación eléctrica (central termoeléctrica)
Vida útil	✓ 30 años aprox.	✓ 20 a 25 años aprox.
Instalación:	✓ Más sencilla que la térmica.	✓ Algo más compleja, por funcionar con líquidos que aumentan su presión y temperatura durante el funcionamiento.
Mantenimiento	✓ Nulo o mínimo.	✓ Revisión periódica necesaria. ✓ Reposición de elementos deteriorados.
Tamaño más comunes	✓ 1.58 x 0.81 m (190 – 215 Wp) ✓ 1.65 x 1.00 m (245 – 270 Wp) ✓ 2.00 x 1.00 m (270-300 Wp)	Área de apertura: ✓ 2,35 m² ✓ 2,11 m² ✓ 2 m² ✓ 1 m²
Disposición	✓ Indistinta (vertical u horizontal).	✓ Se fabrican para disposición en vertical o en horizontal, dependiendo donde tengan las tomas para las tuberías.
Componente tecnológico:	✓ Implican un mayor esfuerzo en tecnología. ✓ Existen pocos fabricantes del sustrato semiconductor para fabricar las celdas fotovoltaicas.	✓ Tecnología relativamente sencilla.