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R208 
 
 4º Congreso de patología y rehabilitación de edificios. PATORREB 2012 
 REHABILITACIÓN. 2. Rehabilitación y energía 
Incorporación de instalaciones de energía solar térmica en los edificios históricos del Ensanche de 
Barcelona 
Rehabilitación y energía 
INCORPORACIÓN DE INSTALACIONES DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA EN 
LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS DEL ENSANCHE DE BARCELONA 
 
Joan Clop Roig
1
, Còssima Cornadó Bardón
2
, César Díaz Gómez
3
 
 
(1) Ingeniero Industrial, Universidad Politécnica de Cataluña, joanclop@ehllevant.com 
(2) Prof. dept. Construcciones Arquitectónicas I Universidad Politécnica de Cataluña, cossima.cornado@upc.edu 
(3) Prof. Catedrático dept. Construcciones Arquitectónicas I Universidad Politécnica de Cataluña, 
cesar.diaz@upc.edu 
 
 
 
RESUMEN 
La incorporación de sistemas pasivos de aprovechamiento de energía solar en 
edificios existentes se presenta como uno de los retos de futuro más relevantes, dada su 
evidente importancia cuantitativa en relación a los de nueva construcción. Una de las 
aplicaciones más comunes en este ámbito es la incorporación de instalaciones de energía 
solar térmica para la producción de agua caliente sanitaria. En la presente comunicación 
se estudia la viabilidad técnica y económica de su instalación en tres edificios históricos 
residenciales representativos de la zona del Ensanche de Barcelona, teniendo en cuenta 
condiciones reales de carga sobre cubierta, orientación, número de viviendas y habitantes 
por vivienda a abastecer. Seguidamente, y sobre estos casos representativos, se analizan 
las condiciones de amortización y de viabilidad económica de las operaciones de 
instalación de energía solar térmica sobre cubierta plana según estimaciones basadas en 
datos actuales. Los resultados obtenidos pretenden facilitar criterios de decisión y/o 
valoración que sean aplicables a edificios de características similares a las analizadas, 
teniendo en cuenta las diversas variables presentes al plantearse la incorporación de la 
mencionada técnica o de alguna otra de equivalente prestación. 
Palabras clave: rehabilitación energética, energía solar térmica, eficiencia 
energética. 
 
 
 
I.INTRODUCCIÓN 
La incorporación de sistemas de producción de agua caliente sanitaria (ACS) mediante 
energía solar térmica para el consumo doméstico, se ha visto frenada en los últimos años 
por dos motivos principales. Por un lado, los precios relativamente bajos de la energía 
convencional en comparación al elevado coste de los elementos necesarios en este tipo 
de instalaciones, ha conllevado una rentabilidad económica dudosa cuando no se disponía 
de ayudas económicas para su ejecución. Por otro lado, durante la época de bonanza del 
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sector de la construcción en España, se realizaron gran cantidad de instalaciones en 
condiciones precarias por ser éstas de carácter obligatorio, que con un mantenimiento 
muchas veces inexistente, quedaron alejadas de los niveles mínimos de productividad y 
de las condiciones óptimas de funcionamiento. 
La incorporación de la energía solar térmica para la producción de ACS en Barcelona 
ha venido marcada por varias regulaciones. En Agosto del año 2000 entró en vigor en 
Barcelona la Ordenanza Solar Térmica, haciendo obligatoria la incorporación de 
instalaciones de energía solar térmica para producción de ACS en todas las viviendas de 
nueva construcción y en rehabilitaciones integrales. La poca experiencia y gran 
desconocimiento que había en el sector por parte tanto de proyectistas como de 
instaladores, la dificultad de los trámites y procedimientos administrativos, y la escasa 
rigurosidad establecida en el control de proyectos, su ejecución y las tareas de 
mantenimiento, dieron lugar a la Modificación Integral de la Ordenanza Solar Térmica, que 
entró en vigor en 2006. Casi simultáneamente, también entraron en vigor el nuevo Código 
Técnico de la Edificación (CTE), de aplicación estatal, y el Decreto de Ecoeficiencia, sólo de 
obligado cumplimiento en Cataluña, mejorando, potenciando y haciendo un amplio 
reconocimiento del camino abierto por la Ordenanza Solar Térmica unos años atrás. 
A partir de este contexto se plantean varias preguntas: ¿es realmente rentable la 
energía solar térmica? de no serlo, ¿se mantendrán las ayudas y subvenciones estatales 
para potenciarla? ¿qué tipo de instalaciones son recomendables y cuáles del todo 
desaconsejables? ¿La energía solar térmica es una apuesta de futuro o más bien una 
realidad? 
 
II.OBJETIVOS 
En el presente artículo se plantea estudiar la viabilidad de la incorporación de 
instalaciones de captación de energía solar térmica para la producción de agua caliente 
sanitaria en el Ensanche de Barcelona. 
El principal objetivo del estudio realizado es la obtención de datos de referencia en 
cuanto a niveles de producción de energía, rentabilidad de la instalación, etc. para poder 
extrapolar los resultados obtenidos, ya sean favorables o no, a otros edificios con 
características similares, y por tanto, a todo el Ensanche barcelonés, dada su regularidad 
urbanística. 
Como objetivo secundario se pretende determinar qué edificios son mejores 
candidatos para la incorporación de este tipo de instalaciones, no como estudio específico 
de diferentes tipologías de edificios, sino como conclusión extraída de los resultados 
obtenidos en los casos estudiados. 
 
III.METODOLOGÍA 
El ámbito de aplicación se ha limitado a edificios residenciales del Ensanche de 
Barcelona, construidos a partir de 1860. El estudio se ha centrado en edificios antiguos, 
que responden a un sistema constructivo de estructura vertical de muros de obra de 
fábrica de ladrillo y estructura horizontal de viguetas metálicas o de madera y bovedilla 
Dada la regularidad volumétrica de los edificios del Ensanche, se han estudiado tres 
tipos diferentes cuyos resultados se puedan asimilar o extrapolar a otros edificios con 
características y orientación similares. En todos los casos, el número de módulos a colocar 
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en la cubierta se ha determinado considerando una inclinación y orientación óptimas, 
tomando espacios libres de sombras para maximizar la productividad. 
Por tanto, no se ha fijado un porcentaje de cobertura solar igual para cada caso, sino 
que éste se ha determinado por el número de placas que caben en la cubierta y el número 
aproximado de habitantes de dicho edificio. 
Las instalaciones se han diseñado con acumulación individualizada para cada 
vivienda, considerando calderas de gas natural como energía auxiliar dado que la mayoría 
de viviendas con características similares a las estudiadas utilizan este tipo de 
combustible. El resto de la instalación, placas solares y circuito primario, se ha 
considerado común para todos los vecinos. Cabe mencionar que, los acumuladores, placas 
solares, bombas y el resto de material utilizado para la realización de los diferentes 
proyectos ha sido escogido del mismo tipo de tecnología, marca comercial, etc. para así 
obtener resultados comparables. 
En el cálculo se han tenido en cuenta los siguientes parámetros que se hallan 
detallados en la tabla 1: 
 Número y características de las viviendas a partir de los cuales se estiman el 
número de usuarios de la instalación y el consumo aproximado de ACS; 
 Número de paneles que se pueden disponer en la cubierta libres de sombras y con 
una orientación óptima; 
 Porcentaje de la instalación subvencionado: 25%; 
 Incrementoanual del coste del combustible convencional (gas natural): 10% 
Tabla 1.- Edificios y parámetros considerados en el cálculo 
EDIFICIO EN CHAFLÁN 
EDIFICIO ENTRE MEDIANERAS 
ANCHO (12,50m) 
EDIFICIO ENTRE MEDIANERAS 
ESTRECHO (5,80m) 
 
 
PB+5 
3 viviendas por planta 
75 habitantes 
T. de acumulación: 45ºC 
Consumo de ACS: 40 l/pers. día a 45ºC 
Nº paneles: 20 
PB+5 
2 viviendas por planta 
50 habitantes 
T. de acumulación: 45ºC 
Consumo de ACS: 40 l/pers. día a 45ºC 
Nº paneles: 8 
PB+5 
2 viviendas por planta 
20 habitantes 
T. de acumulación: 45ºC 
Consumo de ACS: 40 l/pers. día a 45ºC 
Nº paneles: 4 
 
A continuación se describen brevemente los elementos principales de las 
instalaciones: 
 Paneles solares: captadores de placa plana selectivos con una superficie captadora 
de 2,37 m2. 
 Acumuladores: interacumuladores de ACS con serpentín, de acero vitrificado, para 
montaje sobre suelo o instalación mural. 
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 Calderas de gas: Caldera para ACS y calefacción compatible directamente con 
sistemas de energía solar (potencia 24 kW), con dos modos de funcionamiento 
(Com y Eco) para disfrutar del máximo confort o para ahorrar energía, compatibles 
con termostatos y programadores. 
 Estructura de soporte: estructura metálica de acero galvanizado con contrapesos 
de hormigón armado, y tirantes de acero (para reducir los contrapesos 
necesarios). 
 
El análisis de rentabilidad económica se ha llevado a cabo considerando la instalación 
solar térmica un proyecto de inversión que se amortiza con el dinero que el usuario deja 
de gastar en energía convencional. Es decir, aunque el objeto sea el ahorro y no el 
beneficio económico en la presente comunicación se trata de forma equivalente. 
Para realizar el estudio se han utilizado indicadores económicos como el VAN (Valor 
Actualizado Neto), el TIR (Tasa Interna de Rentabilidad) y el WACC (Weighed Average Cost 
of Capital), así, un proyecto o inversión es viable económicamente cuando: 
TIR (Rentabilidad del proyecto) > WACC (Costes de financiación del proyecto) 
Debiéndose obtener, a su vez, un VAN positivo, de manera que cuanto mayor es su 
valor, más rentable es el proyecto o inversión. 
 
IV.RESULTADOS 
A continuación se muestra una representación gráfica del ahorro neto de capital , es 
decir, el beneficio neto de capital en un proyecto de inversión, de las 3 instalaciones 
estudiadas, considerando un periodo de vida útil de 25 años (Tabla 2). 
Tabla 2.- Representación gráfica de la demanda energética, la cobertura solar y la energía 
auxiliar necesaria y análisis de amortización (primera fíla de gráficos) y rentabilidad económica, 
del cual se ha obtenido el tiempo de retorno o payback de la instalación (segunda fila de 
gráficos) 
EDIFICIO EN CHAFLÁN 
EDIFICIO ENTRE MEDIANERAS 
ANCHO 
EDIFICIO ENTRE MEDIANERAS 
ESTRECHO 
 
 
 
Cobertura solar: 64,8% 
Precio total instalación: 68357,1 € 
TIR=10,97% > WACC=2,72% 
VAN=58756,9 
Payback: 12 años 
Cobertura solar: 38,9% 
Precio total instalación: 40951,3 € 
TIR=8,91% > WACC=2,72% 
VAN=21702,1 
Payback: 13 años 
Cobertura solar: 48,6% 
Precio total instalación: 32440,5 € 
TIR=9,17% > WACC=2,72% 
VAN=13490,8 
Payback: 13 años 
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Los resultados obtenidos pueden variar mucho en función del valor considerado de 
los dos parámetros más importantes en el análisis, la subvención obtenida y el incremento 
anual del coste del combustible. Por este motivo se presentan a continuación los 
resultados más desfavorables al considerar distintos valores para estos parámetros (Tabla 
3). 
 
Tabla 3.- Comparación de la amortización y la rentabilidad económica en función del 
incremento del coste del combustuble. 
 EDIFICIO EN CHAFLÁN 
EDIFICIO ENTRE 
MEDIANERAS ANCHO 
EDIFICIO ENTRE 
MEDIANERAS 
ESTRECHO 
Subvención: 0% 
Incr. Coste Combustible: 5% 
Payback: 19 años 
TIR=3,12% > WACC=2,72% 
VAN=2554,3 
Payback: 23 años 
TIR=1,48% < WACC=2,72% 
VAN= -4099,2 
Payback: 22 años 
TIR=1,70% < WACC=2,72% 
VAN=-2317,9 
Subvención: 0% 
Incr. Coste Combustible: 10% 
Payback: 15 años 
TIR=7,26% > WACC=2,72% 
VAN=42119,5 
Payback: 18 años 
TIR=5,24% > WACC=2,72% 
VAN=11735,0 
Payback: 18 años 
TIR=4,6% > WACC=2,72% 
VAN=5595,1 
Subvención: 0% 
Incr. Coste Combustible: 15% 
Payback: 13 años 
TIR=11,55% > WACC=2,72% 
VAN=128594,9 
Payback: 15 años 
TIR=9,28% > WACC=2,72% 
VAN=46342,9 
Payback: 15 años 
TIR=8,08% > WACC=2,72% 
VAN=22890,2 
 
Sin embargo, considerando una subvención del 50%, el payback de las instalaciones 
estaría comprendido entre 5 y 8 años, obteniéndose un ahorro energético muy 
considerable. 
 
V. CONCLUSIONES 
De los resultados obtenidos se desprenden las siguientes conclusiones referentes a la 
demanda de ACS, al porcentaje de cobertura solar y al posible aporte económico de una 
subvención: 
 Cuanto mayor es la demanda de ACS, más rápido y mejor se amortiza la 
instalación. Por este motivo, en viviendas unifamiliares o con pocos habitantes el 
elevado coste de la instalación no compensa el ahorro que se obtiene. Es por ello 
que, sin una subvención mínima, las instalaciones domésticas tienen periodos de 
amortización considerablemente elevados; 
 En general, el porcentaje de cobertura solar óptimo se sitúa entre el 30% y el 60%: 
No es conveniente cubrir demandas inferiores al 30% en este tipo de edificios, a 
no ser que la demanda de ACS por vivienda sea muy elevada, y, en general, 
tampoco es conveniente cubrir porcentajes muy superiores al 60% de la demanda 
ya que en verano se hace necesario disipar el excedente de energía; 
 Un uso que implique un gran consumo de energía térmica, como por ejemplo, el 
caso de un hotel, es idóneo para incorporar este tipo de instalaciones, debido a 
que sólo se pueden cubrir porcentajes relativamente bajos de la demanda al no 
disponer de espacio excesivo en la cubierta. En cambio, en el caso de existir la 
posibilidad de cubrir porcentajes elevados de la demanda no tendría porqué 
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generarse un problema en cuanto a disipación del excedente de energía en 
verano, al ser frecuente el aumento de la ocupación en estas fechas. 
 Si el mismo estudio se realizara considerando el gasóleo o la electricidad en lugar 
del gas natural, los resultados obtenidos serían bastante más favorables, pero no 
tan realistas ya que el estudio se ha centrado en edificación existente en una zona 
urbana. 
 
La incorporación de sistemas de producción de ACS mediante energía solar térmica 
debe considerarse como un gasto que se amortiza a lo largo de los años pudiendo llegar a 
generar grandes ahorros si se realiza un buen mantenimiento. Así pues, si al final del 
periodo de vida útil de la instalación se opta por la reposición de aquellos elementos 
inservibles u obsoletos por su bajo rendimiento, es factible alargar su vida útil muchos 
años más. 
 
VI.REFERENCIAS 
(1) AA.VV. CENSOLAR, Tomos 1, 2, 3 y 4. PROGENSA, Sevilla, 2006. 
(2) ITEC http://www.itec.es/nouBedec.e/bedec.aspx 
(3) M. SCHNAUSS, K.H. REMMERS, F. PEUSER. SISTEMAS SOLARES TÉRMICOS. Diseño e instalación. 
CENSOLAR, Sevilla, 2010. 
(4) A. PARICIO CASADEMUNT. Secrets d’un sistema constructiu: l’Eixample. Edicions UPC, Barcelona, 
2009. 
 
http://www.itec.es/nouBedec.e/bedec.aspx