La energía solar térmica se basa en la captación de la energía procedente del Sol para producir calor que puede aprovecharse para la producción de agua caliente destinada al consumo de ACS, de apoyo a la calefacción, precalentamiento de agua en procesos industriales, y el calentamiento de agua para piscinas cubiertas o a la intemperie.

Adicionalmente puede emplearse para alimentar una máquina de refrigeración por absorción, que emplea calor en lugar de electricidad para producir frío con el que se puede acondicionar el aire de los locales, consiguiendo de este modo grandes ahorros energéticos, y económicos en la factura eléctrica, dicho sistema es denominado frío solar.

A la hora de proyectar la instalación, se utilizará el sistema más adecuado al uso final que se demande.

Fundamentalmente existen dos grandes grupos de captadores solares:

Los Colectores Solares sin concentración:

Los cuales no superan los 70º C aproximadamente, por lo que su aplicación principal sería la producción de agua caliente. Dentro de este tipo están los colectores solares de placa plana, los captadores de aire, colectores de vacío, tubos de calor, colectores cónicos o esféricos.

Los Colectores Solares de Concentración:

Los cuales, haciendo uso de los métodos de concentración de la óptica, son capaces de elevar la temperatura de fluido a más de 70º C consiguiendo altas temperaturas en el fluido caloportador. Su aplicación principal es en los campos de generación eléctrica. Existen distintos tipos, entre ellos concentradores cilíndricos, concentradores paraboloides.

Los captadores solares más usados son los de placa plana, los de tubos de vacío y los captadores sin protección ni aislamiento. Los sistemas de captación planos con cubierta de vidrio, son los más comunes en la producción de ACS. Su funcionamiento se basa en que el vidrio deja pasar los rayos del Sol, estos calientan unos tubos metálicos que transmiten el calor al líquido de dentro.

El vidrio permite conservar el calor produciendo un efecto invernadero que mejora el rendimiento del captador, la radiación solar al pasar el vidrio pierde energía, aumentado su longitud de onda y disminuyendo su frecuencia, quedando de esa manera gran parte atrapada en el captador, obteniendo en la actualidad unos rendimientos cercanos al 80 %.

Se puede llegar a conseguir ahorros en el consumo energético para ACS entre el 70 y el 80 %, así como apoyos muy notables en calefacción. La disminución del consumo energético tiene como consecuencia un ahorro económico, una reducción en la emisión de contaminantes (CO2, NOx, SOx.) y la preservación de las reservas de combustibles fósiles.

Con la entrada en vigor del nuevo Código Técnico de la Edificación (CTE) en marzo de 2007, y según lo especificado en su Documento Básico HE – Ahorro de energía todas las nuevas construcciones, con demanda de ACS están obligadas a instalar sistemas de aprovechamiento de energía solar térmica. Esta norma, sin duda, supone un impulso definitivo a esta tecnología.

En la actualidad, la instalación de este sistema en Castilla y León está subvencionada en las siguientes cuantías:

Actuación	Tipo de entidad
	Empresas	No empresas
ESA 1 Sistemas de energía solar para el calentamiento de aire a partir de la captación solar mediante soluciones de energía solar pasiva basados en fachadas ventiladas o dobles fachadas, cuyo paramento exterior podrá ser de chapa metálica, piedra o cristal, que canalicen el aire calentado contenido en las mismas mediante conductos o aberturas al espacio a climatizar mediante el concurso de ventiladores y/o compuertas	20%	30%
ESA 2 Sistemas de energía solar para el calentamiento de aire a partir de la captación solar mediante captadores solares de aire, vidriados o no, que, constituidos en baterías, canalizan el aire calentado en los mismos mediante conductos al espacio a climatizar mediante el concurso de ventiladores y/o compuertas	20%	30%
EST 1 Sistemas de energía solar para el calentamiento de un fluido a partir de la captación solar mediante captadores solares de polietileno, polipropileno o plásticos para el calentamiento del agua de piscinas descubiertas	20%	30%
EST 2 Instalación de sistemas de energía solar para calentamiento de un fluido a partir de captación de la radiación solar, bien sea como sistema compacto o como sistema partido, consistente bien en sistema integrado o bien en un conjunto y configuración uniforme de componentes, producido bajo condiciones que se presumen uniformes y ofrecidas a la venta como equipos completos y listos para instalar, bajo un solo nombre comercial, donde los captadores solares tienen un coeficiente de perdidas inferior a 9 W/(m2ºC), excluidos los equipos directos	25%	35%
EST 3 Instalación por elementos de sistemas de energía solar para calentamiento de un fluido a partir de la captación de la radiación solar mediante captadores solares no vidriados, para aplicaciones térmicas	25%	35%
EST 4 Instalación por elementos de sistemas de energía solar para calentamiento de un fluido a partir de la captación de la radiación solar mediante captadores solares vidriados cuyo coeficiente global de pérdidas es inferior a 9 W/(m2ºC) y superior a 5 W/(m2ºC), para aplicaciones térmicas	25%	35%
EST 5 Instalación por elementos de sistemas de energía solar para calentamiento de un fluido a partir de la captación de la radiación solar mediante captadores solares vidriados cuyo coeficiente global de pérdidas es inferior o igual a 5 W/(m2ºC), para aplicaciones térmicas	30%	40%
EST 6 Instalación de sistemas de energía solar para calentamiento de un fluido a partir de la captación de la radiación solar mediante captadores solares vidriados en aplicaciones de refrigeración u otras aplicaciones con temperatura de diseño superior a 60º C, y superando rendimientos del 40%, para (tm‐ta) = 60º C y I = 800 W/m2 sobre la curva cuadrática de homologación, lo cual se justificará con captadores solares con coeficiente global de pérdidas inferior a 4 W/(m2ºC)	40%	50%
EST 7 Estudios de viabilidad de ejecución de instalaciones de energía solar térmica en modalidad de venta de energía mediante ESE en edificios del sector terciario, industriales o de viviendas, salvo residencias particulares unifamiliares, y cuya superficie de captación sea igual o superior a 40 m2	300 € con independencia de la superficie de captación total resultante del estudio, salvo que dicha cuantía supere el 75% del coste laboral incurrido por la ESE (de la factura abonada por la ESE) imputable (correspondiente a la contratación de un tercero) a la elaboración del estudio realizado en la entidad o sujeto ajeno.

¿Qué es la Energía Solar Fotovoltaica?

Consiste en convertir directa de la luz solar en un potencial eléctrico, mediante un dispositivo electrónico denominado “célula solar fotovoltaica”.

La conversión de la energía de la luz solar en energía eléctrica es un fenómeno físico conocido como “efecto fotovoltaico”.

Dicho “efecto fotovoltaico” se define como la aparición de una corriente eléctrica en ciertos materiales cuando estos se ven iluminados por radiación electromagnética.

Los fotones, procedentes de la radiación solar, al incidir sobre una célula fotovoltaica, y ser absorbidos por ella, generan electricidad. La energía del fotón se transfiere a un electrón de un átomo de la célula, que es capaz de escapar de su posición normal asociada con un átomo para formar parte de una corriente en un circuito eléctrico.

Las partes más importantes de la célula solar son las capas de semiconductores, ya que es donde se crea la corriente de electrones. Estos semiconductores son especialmente tratados para formar dos capas diferentemente dopadas (tipo p y tipo n) para formar un campo eléctrico, positivo en una parte y negativo en la otra. Cuando la luz solar incide en la célula se liberan electrones que pueden ser atrapados por el campo eléctrico, formando una corriente eléctrica.

Dicha energía eléctrica, generada por el efecto fotovoltaico, en forma de corriente continua, se puede almacenar o inyectar en la red eléctrica, para aprovecharse directamente o bien transformarse en corriente alterna.

La fabricación de las células solares es muy compleja. La materia prima habitual, es la arena común (SiO2), a la que se le extrae el oxígeno que contiene y donde el silicio resultante sufre un complejo proceso de purificación, el producto resultante se transforma en plaquitas de silicio fotovoltaico, que posteriormente se efectúan las operaciones fisicoquímicas de formación de campo eléctrico interno y formación de electrodos metálicos.

En la actualidad se fabrican en serie células fotovoltaicas con rendimientos que llegan en algunos casos al 20 %, y en modelos de laboratorios al 25 %.

Las instalaciones fotovoltaicas presentan características peculiares entre las que se destacan:

Alta calidad energética.

Impacto ambiental moderado.

Inagotable a escala humana.

Los tipos de instalaciones fotovoltaicas desarrolladas por Alfer Ingeniería, realizando estudios de amortización, legalización y solicitud de ayudas, son:

Conectadas a la red de distribución de energía eléctrica.

Aisladas de red (con y sin acumulación).

El Código Técnico, en el DB-HE 5: contribución fotovoltaica mínima de energía eléctrica, establece edificios en los que obliga la incorporación sistemas de captación y transformación de energía solar por procedimientos fotovoltaicos, siempre que superen los límites de aplicación establecidos en la siguiente tabla:

Tipo de uso	Límite de aplicación
Hipermercado	5.000 m2 construídos
Multitienda y centros de ocio	3.000 m2 construídos
Nave de almacenamiento	10.000 m2 construídos
Administrativos	4.000 m2 construídos
Hoteles y hostales	100 plazas
Hospitales y clínicas	100 plazas
Pabellones de recintos feriales	10.000 m2 construídos

¿Para qué sirve?

La energía solar fotovoltaica permite un gran número de aplicaciones, ya que puede suministrar energía en emplazamientos aislados de la red (viviendas aisladas, faros, postes SOS, bombeos, repetidores de telecomunicaciones, etc), o instalaciones conectadas a la red eléctrica, para la venta de energía a la empresa distribuidora.

Contribuye eficazmente a la reducción de emisiones de CO2:

De manera aproximada, se cuantifica que cada kWh generado con energía solar fotovoltaica evita la emisión a la atmósfera de aproximadamente 1 kg de CO2, si la generación eléctrica ha sido con carbón, o aproximadamente 0,4 kg de CO2 en el caso de comparar con generación eléctrica con gas natural. Se calcula, como ejemplo, que una planta solar con seguimiento, de 10 MW, puede evitar anualmente 6.500 t de CO2.

¿Hay ayudas?

Energía solar fotovoltaica no conectada a red o instalaciones mixtas de energía solar fotovoltaica y energía solar eólica no conectadas a red, en la actualidad, en Castilla y León está subvencionada la inversión (a fondo perdido),en las siguientes cuantías:

Actuación	Tipo de entidad
	Empresas	No empresas
ESF 1 Instalaciones fotovoltaicas con acumulación	40%	50%
ESF 2 Instalaciones fotovoltaicas sin acumulación	40%	50%
ESF 3 Instalaciones mixtas eólico‐fotovoltaicas, con acumulación	40% parte fotovoltaica y 30% parte eólica	50% parte fotovoltaica y 40% parte eólica
ESF 4 Instalaciones mixtas eólico‐fotovoltaicas, sin acumulación	40% parte fotovoltaica y 30% parte eólica	50% parte fotovoltaica y 40% parte eólica

Con respecto a las instalaciones conectadas a red, se realiza la consulta con el órgano competente de la Comunidad Autónomo, donde se vaya a ubicar la instalación, ya que puede haber ayudas tanto para instalaciones aisladas de red como para conectadas.

Con respecto a las líneas de ayudas gestionadas por la Administración General del Estado, para instalaciones fotovoltaicas conectadas a red, existen ayudas a la explotación, a través de la tarifa regulada establecida en el Real Decreto 1578/2008, de 26 de septiembre, publicado en el B.O.E. 234 de 27 de septiembre de 2008, y sus modificaciones, a través de distintas Ordenes y R.D., que han supuesto una reducción en la tarifa, que han generado un gran debate.