Los acumuladores solares o depósitos de acumulación solar son los equipos fundamentales para mantener la demanda de ACS que requiere el consumidor.
Para los periodos de baja o nula insolación (días nublados o por la noche) nuestro equipo acumulador nos proporcionará el ACS generada en tiempo de bonanza, pudiendo, si fuese necesario, disponer de la ayuda de un equipo auxiliar de energía convencional.
A un buen sistema de almacenamiento se le deberá exigir:
- Alta capacidad calorífica.
- Volumen reducido.
- Temperatura de utilización acorde con la necesidad concreta.
- Respuesta rápida a la demanda.
- Buena integración en el edificio.
- Bajo coste.
- Seguridad.
- Larga duración.
La capacidad calorífica o calor específico de un material es la cantidad de calor que almacena la unidad de masa del mismo cuando su temperatura se incrementa un grado centígrado. Es obvio que esa misma cantidad de calor será desprendida cuando el material se enfríe un grado. El calor específico del agua es 1 cal/gºC.
Almacenar energía mediante agua caliente tiene muchas ventajas. Es barata, fácil de manipular, tiene un alto calor específico y para el caso del ACS (agua caliente sanitaria) es al mismo tiempo un elemento de consumo.
El tipo de material para el acumulador depende de varios factores, como el tipo de aplicación, lugar donde se vaya a ubicar, coste, vida media calculada y facilidad de mantenimiento.
Los materiales más usados son: acero, acero inoxidable, aluminio y fibra de vidrio reforzada.
En particular, el acero, al ser un material barato, es el más utilizado para la fabricación de acumuladores. Normalmente se protegerá este material de los agentes corrosivos mediante tratamientos específicos (pinturas epoxi, vitrificado y galvanizado) o por medio de elementos de protección (ánodos de magnesio) y otros posibles métodos menos comunes.
Los tratamientos de galvanizado no soportan altas temperaturas, por lo que materiales así tratados no podrán estar en contacto con agua a temperaturas superiores a 65 ºC.
Los compuestos epoxídicos tienen como grupo funcional principal el grupo epoxi, que se constituye por dos átomos de carbono unidos por un átomo de oxigeno (C-O-C).
Estos compuestos son resinas sintéticas muy resistentes y duras, utilizadas en la fabricación de pegamentos, plásticos, pinturas protectoras, etc.
El mejor material es el acero inoxidable, aunque es bastante caro.
El aluminio, aunque su precio es asequible, presenta problemas de corrosión graves, por lo que su utilización no es muy aconsejable.
Normalmente la fabricación de los acumuladores suele ser cilíndrica, siendo la altura mayor que el diámetro, consiguiéndose así una mejora en el fenómeno de estratificación.
Las ventajas de la construcción en forma de cilindro son:
- Facilita la estratificación.
- Es fácil de construir.
- Evita zonas de remanso.
- No hay esquinas donde proliferen los microorganismos (por ejemplo la legionela).
Lo más importante es conseguir una buena estratificación de temperaturas, esto se consigue por medio de la densidad del agua, a mayor temperatura menor densidad y menor peso. Por lo anterior, cuanto mayor sea la altura del depósito mayor será la diferencia de temperaturas entre la parte baja y la parte alta del mismo, en conclusión habrá mejor estratificación de temperaturas.
Los acumuladores verticales, además de favorecer la estratificación, ocupan menos espacio, aprovechando mejor la altura de las habitaciones con el consiguiente ahorro económico en el soporte o anclaje.
