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Las 4 aplicaciones con más 
demanda de energía solar térmica
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA 
Capítulo 10: Aplicaciones
205 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAPÍTULO 10 
 
APLICACIONES 
 
 
La energía solar térmica es una alternativa muy interesante en una gran variedad 
de aplicaciones, entre las que se encuentra la climatización de piscinas, la 
producción de ACS y la calefacción, todas ellas aplicaciones plenamente probadas 
y contrastadas. De estas aplicaciones se hablará con más detalle a continuación, 
juntamente con otra aplicación que empieza a tener muy buenas expectativas de 
desarrollo a corto y medio plazo: la refrigeración solar. 
10.1 Climatización de piscinas 
La utilización de captadores solares para calentar piscinas es una de las 
aplicaciones más atractivas de la energía solar térmica, tanto si se trata de 
instalaciones cubiertas como al aire libre. Estas últimas merecen especial atención 
porque existe un gran número de ellas y se consiguen resultados muy 
satisfactorios con sistemas sencillos y baratos. 
Lograr una temperatura estable y placentera en una piscina al aire libre resulta 
bastante asequible económicamente hablando por varios motivos: 
• Al circular el agua de la piscina directamente por los captadores no es 
necesario utilizar ningún tipo de intercambiador de calor ni de sistema de 
acumulación (el propio vaso de la piscina ejerce la función de 
acumulador), elementos que encarecen la instalación. 
• La temperatura de trabajo suele ser tan baja (en torno a los 30 °C), que 
permite prescindir de cubiertas, carcasas y aislantes. De esta manera, se 
consigue reducir el precio del captador sin excesivo prejuicio en su 
rendimiento. 
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA 
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Se utilizan captadores plásticos, generalmente de polietileno o polipropileno, sin 
ningún tipo de cubierta, carcasa, ni material aislante, y con tratamiento frente a 
los efectos de la intemperie (rayos UV, lluvia, etc.) y a los agentes químicos 
utilizados para purificar el agua de la piscina. 
Si la necesidad de climatización de la piscina se prolonga a lo largo de todo el año 
(piscinas cubiertas), el espacio disponible para ubicar los captadores es limitado, o 
bien la misma superficie de captación cubre otras necesidades (ACS, calefacción, 
refrigeración), resultará necesario utilizar captadores planos o captadores de 
tubos de vacío. 
10.1.1 Circuito abierto 
La figura 10.1 muestra el esquema hidráulico básico o funcional de una instalación 
solar para calentamiento de una piscina descubierta. Se utiliza la bomba del 
circuito de depuración para hacer circular el agua por el primario solar. La bomba 
del circuito de depuración deberá entregar el caudal mínimo necesario venciendo 
la pérdida de carga adicional que comporta el circuito solar añadido. 
El caudal específico (por metro cuadrado de captador solar) es elevado; de esta 
forma se asegura que el salto térmico en los captadores de plástico sea bajo, 
evitando que su temperatura se eleve muy por encima de los 30 o 35 °C. 
En este tipo de instalaciones se valora especialmente la economía y la sencillez, de 
manera que el sistema de control es un simple reloj que permite arrancar la 
bomba para la depuración. Se puede añadir un by-pass en el campo de 
captadores, para evitar que el agua de la piscina se enfríe, por ejemplo, si la 
depuradora funcionara de noche. Para el calentamiento del agua de piscinas al 
aire libre está terminantemente prohibido el uso de energías convencionales. 
 
Figura 10.1. Esquema hidráulico de una instalación solar para calentamiento 
del vaso de una piscina descubierta con circuito abierto. 
APLICACIONES 
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10.1.2 Circuito cerrado 
El calentamiento de piscinas, ya sean cubiertas o al aire libre, mediante circuito 
cerrado es una opción técnicamente muy interesante. El esquema de la figura 
10.2 representa un sistema indirecto o de circuito cerrado, en el cual la energía 
térmica obtenida en los captadores es cedida a la piscina a través de un 
intercambiador de calor de placas. El circuito cerrado permite aprovechar la 
instalación solar durante todo el año, siendo por tanto la opción más adecuada 
para la climatización de piscinas cubiertas. También lo es cuando la instalación 
solar tiene otros usos, como puede ser la producción de ACS, calefacción y/o 
refrigeración. 
 
Figura 10.2. Esquema hidráulico de una instalación solar para calentamiento 
del vaso de una piscina con circuito cerrado. 
En el apartado 3.3.5.3 de la HE 4 del CTE se indica lo siguiente: 
4 En instalaciones de climatización de piscinas la disposición de los elementos 
será la siguiente: el filtro ha de colocarse siempre entre la bomba y los 
captadores, y el sentido de la corriente ha de ser bomba-filtro-captadores; 
para evitar que la resistencia de este provoque una sobrepresión perjudicial 
para los captadores, prestando especial atención a su mantenimiento. La 
impulsión del agua caliente deberá hacerse por la parte inferior de la 
piscina, quedando la impulsión de agua filtrada en superficie. 
Generalmente la regulación corre a cargo de un termostato diferencial que 
pondrá en marcha o parará las bombas en función de la diferencia entre la 
temperatura del fluido a la salida de los captadores y la del agua de la piscina. 
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA 
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Una variante de este sistema consiste en utilizar un intercambiador de calor 
integrado en el fondo de la piscina a modo de suelo radiante. Esta opción puede 
adoptarse si la piscina no está todavía construida. El intercambiador de calor 
integrado presenta la ventaja de que calienta siempre la zona más fría, debido a la 
estratificación de temperaturas del agua en el vaso de la piscina. Además, su 
funcionamiento es independiente del horario de depuración. Sin embargo, la 
adopción de este sistema supone una inversión mayor que la del intercambiador 
externo. 
Es importante hacer notar que, aunque en los esquemas mostrados la impulsión 
del agua caliente está representada en la zona superior de la piscina, deberá 
hacerse por la parte inferior de la misma, tal como señala el CTE en el apartado 
3.3.5.3 de la HE4, quedando la impulsión de agua filtrada en superficie. 
El apartado 3.3.6.6 de la HE4, que hace referencia al sistema de energía auxiliar, 
señala lo siguiente: 
6 En el caso de climatización de piscinas, para el control de la temperatura del 
agua se dispondrá una sonda de temperatura en el retorno de agua al 
intercambiador de calor y un termostato de seguridad dotado de rearme 
manual en la impulsión que enclave el sistema de generación de calor. La 
temperatura de tarado del termostato de seguridad será, como máximo, 10 
°C mayor que la temperatura máxima de impulsión. 
 
10.2 Producción de ACS 
La producción de agua caliente sanitaria es, después de la calefacción, el segundo 
consumidor de energía en viviendas, con un 20% del consumo energético total. 
Actualmente la energía solar térmica es una solución idónea para la producción 
de ACS, al ser una alternativa madura y rentable. Entre las razones que hacen que 
esta tecnología sea muy apropiada para este tipo de usos cabe destacar los 
niveles de temperaturas que se precisan alcanzar (normalmente entorno a los 45 
°C), que coinciden con los más adecuados para el buen funcionamiento de los 
sistemas solares estándar disponibles en el mercado. Además, la demanda de ACS 
tiene lugar durante todo el año, por lo que la inversión en la instalación solar se 
rentabilizará más rápidamente que en el caso de otras aplicaciones, como la 
calefacción o la refrigeración, que sólo son útiles unos meses al año. 
Con los sistemas de energía solar térmica hoy en día se puede cubrir entre el 50 y 
el 80% de la demanda anual de agua caliente sanitaria, porcentaje que puede ser 
superior en zonas con muchas horas de sol al año. Para satisfacer la mayor parte 
de las necesidades de agua caliente, el propietario de una vivienda familiar tendrá 
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que instalar una superficie de captación comprendida entre2 y 4 m2, y un 
depósito de entre 100 y 300 litros, siempre en función del número de personas 
que habiten en la vivienda y la zona climática en la que se encuentre. La 
producción de agua caliente es la aplicación más extendida de cuantas ofrece la 
tecnología solar actualmente. Además, su uso no sólo se limita a las viviendas, 
también puede aplicarse en hoteles, superficies comerciales y oficinas. 
A continuación se hará una breve descripción de algunas de las configuraciones 
más habituales de los sistemas de producción de ACS. 
10.2.1 Producción de ACS centralizada y acumulación distribuida 
El esquema de la figura 10.3 corresponde a un sistema solar térmico de 
producción de ACS para viviendas plurifamiliares, con una tipología de 
acumulación descentralizada, es decir, cada vivienda dispondrá de su propio 
acumulador y de su propio sistema auxiliar o de apoyo. El control de cada uno de 
los depósitos de la instalación se realizará mediante válvulas de tres vías en cada 
acumulador. 
Un termostato diferencial (centralita) comparará las temperaturas medidas por 
las sondas de temperatura instaladas en la salida de los captadores y la otra en el 
tramo de aspiración de la bomba, respectivamente. Cuando la diferencia de 
temperaturas sea mayor que el diferencial de temperatura de arranque (valor 
prefijado), el termostato pondrá en marcha la bomba de circulación. Cuando la 
diferencia de temperaturas sea menor que el diferencial de temperatura de paro, 
se detendrá la bomba. 
Cuando la temperatura del agua en la parte baja del acumulador sea 
significativamente más baja que la del fluido caliente procedente de los 
captadores (diferencial de temperatura prefijado), el control por termostato 
diferencial actuará sobre la válvula de tres vías motorizada para que ésta deje 
paso directo hacia el intercambiador del acumulador, de manera que el fluido 
caloportador calentará el agua de consumo para después regresar hacia los 
captadores. Por el contrario, cuando la temperatura del agua en la parte baja del 
acumulador sea parecida a la del fluido caliente procedente de los captadores 
(valor prefijado), la válvula de tres vías derivará el fluido caloportador 
directamente hacia el circuito de retorno. 
La instalación dispone de un vaso de expansión dotado de válvula de seguridad. 
Un presostato de baja presión parará la bomba de circulación en el caso de que el 
circuito haya perdido el fluido caloportador o la presión sea inferior a un valor 
mínimo prefijado. Por medio de una sonda de temperatura ambiente conectada a 
la centralita o bien a un termostato absoluto, se pondrá en marcha la bomba 
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cuando la temperatura ambiente descienda por debajo de un determinado valor. 
Cuando la temperatura a la salida de los captadores supere un valor prefijado en 
el sistema de control, el sistema de protección contra sobrecalentamientos 
actuará sobre una válvula de tres vías motorizada para desviar el fluido 
caloportador hacia el sistema de disipación (aerotermo). 
 
Figura 10.3. Esquema hidráulico de una instalación solar de producción de ACS 
centralizada o colectiva y acumulación distribuida, empleando calderas 
modulantes de gas como sistema auxiliar. (Nota: ACS – Agua Caliente Sanitaria, 
AFCH – Agua Fría para Consumo Humano). 
APLICACIONES 
211 
Esta configuración se emplea en edificios nuevos. Obliga a disponer de un espacio 
para el acumulador en cada vivienda. En un edificio ya existente no suele ser una 
solución viable debido a la falta de espacio en las viviendas para ubicar el 
acumulador. 
10.2.2 Producción de ACS centralizada y acumulación centralizada 
Este esquema (figura 10.4) representa un sistema solar térmico de producción de 
ACS para viviendas plurifamiliares con tipología de acumulación centralizada, es 
decir, todas las viviendas comparten un único acumulador. El apoyo es individual, 
es decir, cada vivienda tiene su sistema de energía auxiliar. En cada vivienda 
también hay un contador de agua. 
Las bombas de circulación del primario y del secundario se pondrán en marcha o 
pararán en función de la diferencia de temperaturas entre la sonda instalada en la 
salida de los captadores y la sonda instalada en la parte baja del acumulador. 
Una posible variante consiste en que la centralita activa la bomba del secundario 
en función del salto térmico entre la sonda de temperatura de los captadores y 
otra sonda de temperatura que se ubicaría en la zona media del depósito, siempre 
y cuando la temperatura de acumulación estuviera por debajo de la máxima 
permitida. 
El fluido del circuito primario transmite calor al agua de consumo a través del 
intercambiador, generalmente de placas. La recirculación del ACS desde el 
acumulador hacia las viviendas se realiza mediante una bomba de circulación. 
El retorno de las viviendas entra por la parte baja del acumulador, a la vez que se 
hace recircular por una válvula mezcladora de tres vías con la finalidad de regular 
y limitar la temperatura del agua que se distribuye a las viviendas, y también para 
evitar pérdidas térmicas significativas. 
Cuando haya consumo de ACS en una vivienda existirá un flujo de agua hacia el 
sistema auxiliar de apoyo de la vivienda. Este consumo individual quedará 
registrado en el contador de agua de la vivienda. 
Esta configuración puede ser adecuada para un edificio existente, es decir, que no 
sea de nueva construcción, debido a que sólo obliga a crear el circuito del agua 
precalentada y a tener un espacio común ubicar el acumulador solar. 
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA 
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Figura 10.4. Esquema hidráulico de una instalación solar de producción de ACS y 
acumulación centralizada, con calderas modulantes de gas como sistema auxiliar. 
APLICACIONES 
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10.2.3 Producción de ACS centralizada, acumulación centralizada e 
intercambiador individual 
El esquema de la figura 10.5 representa un sistema de producción de ACS para 
viviendas plurifamiliares con tipología de acumulación centralizada de circuito 
cerrado, es decir, existirá un único acumulador central, y un intercambiador de 
calor y un sistema auxiliar en cada vivienda. 
 
Figura 10.5. Esquema hidráulico de una instalación solar de producción de ACS 
centralizada, acumulación centralizada e intercambiador individual. 
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El control de los intercambiadores de calor se llevaría a cabo mediante válvulas de 
dos vías motorizadas ubicadas en la entrada de cada intercambiador (no están 
representadas en el esquema hidráulico). 
El fluido del circuito primario cede calor al fluido del circuito de acumulación a 
través del intercambiador de calor. 
En caso de existir consumo de ACS en alguna vivienda, un detector de flujo 
ubicado en la tubería entrada de agua fría al intercambiador lo detectaría, y el 
sistema de control actuaría sobre una válvula de dos vías motorizada, abriendo el 
paso hacia el intercambiador de calor. En caso de cesar el consumo de ACS, la 
válvula de dos vías cortaría la circulación de fluido en todo el ramal de la vivienda. 
Tal como ya se ha comentado, en el esquema hidráulico no están representadas 
las válvulas de dos vías, ni tampoco los detectores de flujo. 
Con esta configuración se evita tener un acumulador en cada vivienda. Al existir 
doble intercambio de calor, el rendimiento disminuirá. 
10.3 Calefacción 
 
Mantener una temperatura de confort en una vivienda durante los meses de 
invierno comporta un coste elevado. Por este motivo es interesante poder cubrir 
la demanda de calefacción de edificios por medio de la energía solar térmica, 
aunque sólo sea parcialmente. La calefacción mediante energía solar térmica es 
compatible generalmente con la producción de ACS, de manera que el sistema de 
control se encarga de dar paso a la calefacción una vez que se han cubierto las 
necesidades de ACS. 
 
Los principales inconvenientes de esta aplicación son, por un lado, que la 
demanda de energía para calefacción es máxima cuando ladisponibilidad de 
energía solar es mínima; por otro, la temperatura de trabajo que se necesita 
alcanzar. Mientras las instalaciones de calefacción convencionales abastecen los 
radiadores de agua con temperaturas entre 70 y 80°C, los captadores de energía 
solar planos convencionales no suelen trabajar a temperaturas superiores a los 60 
°C, por lo que sólo se utilizan para precalentar el agua. La mejor posibilidad para 
obtener una buena calefacción utilizando captadores solares planos es 
combinándolos con sistemas de calefacción que trabajen a baja temperatura, 
como el suelo radiante o los fan-coils. Los sistemas de suelo radiante trabajan a 
una temperatura muy inferior a la de los radiadores (entre 30 y 40 °C, 
aproximadamente); los fan-coils, también (entre 40 y 50 °C). Esto permite que los 
captadores funcionen con un rendimiento alto. Otra opción muy utilizada en 
climas fríos es la de instalar captadores de vacío que, aun siendo más caros, 
APLICACIONES 
215 
trabajan a temperaturas superiores a los 70 °C. Este tipo de captadores está 
indicado para aplicaciones de apoyo a calefacción mediante radiadores 
convencionales. El sistema también puede proporcionar ACS y calor para 
climatización de piscinas. Las necesidades de suministro de calor mediante el 
sistema auxiliar de energía convencional se pueden reducir si el edificio tiene un 
buen aislamiento térmico. 
Para evitar sobrecalentamientos excesivos en verano y que la rentabilidad de la 
instalación solar sea demasiado baja, es recomendable que el aporte solar a la 
calefacción no supere el 50% de la demanda total anual. Además, siguiendo las 
indicaciones del CTE, deberán evitarse los problemas causados por el 
sobrecalentamiento de los elementos de la instalación, por ejemplo mediante el 
uso de disipadores de calor. Una posibilidad interesante es el empleo del 
excedente de calor, durante los meses de mayor radiación solar, en otras 
aplicaciones como la refrigeración por absorción, consiguiéndose de esta forma 
una climatización completa durante todo el año. 
En instalaciones solares de viviendas que combinen el aporte a la calefacción con 
la producción de ACS, deberá garantizarse que se cubren las coberturas solares 
impuestas por el CTE para ACS. 
La figura 10.6 muestra el esquema de principio de una instalación solar de 
producción de ACS y calefacción. 
 
Figura 10.6. Esquema de principio de una instalación solar de ACS y calefacción. 
En la figura 10.6, tanto el intercambiador solar de calefacción como el de ACS 
pueden ser internos o externos. El acumulador solar de calefacción no puede 
recibir energía del sistema auxiliar. Por este motivo se incluye una válvula de tres 
vías motorizada, que desviará el caudal de retorno del sistema de calefacción 
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA 
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directamente hacia la caldera cuando la temperatura de retorno sea superior a la 
temperatura del acumulador solar de calefacción. 
10.4 Refrigeración 
La producción de ACS y la climatización de piscinas son las aplicaciones más 
habituales de la energía solar térmica. Sin embargo, la demanda de climatización 
(calefacción y refrigeración) origina actualmente un consumo energético muy 
importante en la gran mayoría de edificios. El uso de la energía solar térmica en 
instalaciones de refrigeración se ve favorecido por la coincidencia de las épocas 
de mayor demanda frigorífica en una vivienda, con las de mayor intensidad de la 
radiación solar. Además, tal como ya se ha apuntado, con la refrigeración solar se 
resuelve el problema de la utilización del excedente energético generado por las 
instalaciones solares de ACS y, muy especialmente, de calefacción, durante los 
meses de verano (figura 10.7). 
 
Demanda de ACS 
 
Demanda de 
calefacción 
 
Aporte útil de la 
instalación solar 
 
Irradiación solar 
en el plano de 
captadores
 
Potencial para 
refrigeración 
Figura 10.7. Excedente energético aprovechable para satisfacer 
 la demanda de refrigeración. 
De las diversas formas de aprovechar la energía solar para refrigerar una vivienda, 
la más viable en términos de coste de inversión y ahorro de energía es la 
refrigeración por absorción. 
10.4.1 La refrigeración por absorción 
Los sistemas de refrigeración por absorción son conocidos desde hace muchos 
años. En el año 1.850, Edmond Carré patentó la primera máquina de absorción. 
Esta máquina utilizaba agua como refrigerante y ácido sulfúrico como absorbente. 
En 1.859, su hermano Ferdinand comercializa una máquina de absorción que 
utiliza amoníaco como refrigerante y agua como absorbente. 
 
APLICACIONES 
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El funcionamiento de estos equipos se basa en la afinidad que algunas sustancias 
tienen entre ellas, favoreciendo el proceso de absorción química. La sustancia más 
volátil actúa como refrigerante y la otra como absorbente. El fluido de trabajo, 
por tanto, es una mezcla de dos sustancias: una refrigerante y la otra absorbente. 
En los sistemas de refrigeración por absorción se sustituye la compresión 
mecánica del refrigerante por la absorción de éste en una disolución y su 
posterior liberación, siendo necesario aportar calor para liberar el vapor. La 
absorción del refrigerante tiene lugar en el absorbedor (figura 10.8). La disolución 
concentrada o fuerte (desde el punto de vista del refrigerante) se bombea hacia el 
generador, en el cual se hace un aporte de calor para liberar el refrigerante, que 
pasa en estado de vapor hacia el condensador. La disolución resultante (diluida) 
se envía de nuevo al absorbedor, después de perder presión al pasar a través de 
una válvula de expansión. 
 
Figura 10.8- Esquema básico de un ciclo de absorción 
 (simple efecto, agua-bromuro de litio) [10]. 
El conjunto condensador-elemento expansor-evaporador se mantiene como en 
una máquina de compresión de vapor. La única diferencia está en la sustitución 
del compresor por el sistema absorbedor-generador, que constituye lo que bien 
podría denominarse un compresor térmico. En el absorbedor, la absorción del 
refrigerante produce calor, que debe extraerse mediante un sistema de 
refrigeración (torre de enfriamiento). 
La refrigeración por absorción tiene especial interés cuando aprovecha como 
energía primaria el calor generado por un determinado proceso que, de otra 
forma, se desperdiciaría. Es el caso de la energía obtenida por la instalación solar 
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA 
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térmica durante los meses de verano, en los que la intensidad de radiación solar 
es mayor, y que además coinciden con los meses de mayor demanda frigorífica. 
Esta tecnología requiere que la instalación solar trabaje con un rendimiento 
aceptable a las temperaturas que necesita la máquina de absorción (entre 80 y 
100 °C), lo que requiere el empleo de captadores de vacío, o bien captadores 
planos con superficie selectiva. Es evidente que, como en cualquier otra 
instalación solar, será necesario un sistema auxiliar de apoyo. 
La gran mayoría de máquinas de absorción disponibles en el mercado utiliza 
mezclas amoníaco-agua o agua-bromuro de litio. 
En las mezclas amoníaco-agua, el refrigerante es el amoníaco y el absorbente, el 
agua. Se utilizan en aplicaciones que requieren temperaturas por debajo de 0 °C. 
Pueden conseguirse temperaturas de evaporación de hasta -60°C. El COP (relación 
entre frío producido y energía consumida) de las máquinas que funcionan con 
esta mezcla es de 0,5. 
Las mezclas agua-bromuro de litio han sido ampliamente utilizadas a partir de la 
segunda mitad del pasado siglo XX. En estas mezclas, el bromuro de litio actúa 
como absorbente y el agua como refrigerante. Debido a ello se limitan a 
temperaturas por encima de 0 °C (entre 4 y 12 °C). El COP es de 0,6 ÷ 0,7 en 
máquinas de simple efecto, y de 1 ÷ 1,2 en máquinas de doble efecto. 
Las mezclas agua-bromuro de litio son las más adecuadas para aplicaciones de 
climatización. En cambio, el campo más habitual de aplicación de las mezclas 
amoníaco-agua es la refrigeración industrial (industria alimenticia,química y 
petroquímica) a temperaturas por debajo de 0°C, siendo la mayoría de las 
aplicaciones entre -15 °C y -50 °C. 
Las máquinas de absorción pueden ser de simple y de doble efecto. Las de simple 
efecto constan de los cuatro elementos básicos: generador, absorbedor, 
condensador y evaporador (figura 10.8). En las de doble efecto, la separación del 
refrigerante tiene lugar en dos etapas, con un primer generador a alta 
temperatura y un segundo generador a baja temperatura. El calor necesario para 
el segundo generador se obtiene de un segundo condensador. Las máquinas de 
doble efecto tienen, como ya se ha visto, un COP mayor que las de simple efecto. 
10.4.2 El ciclo de absorción de simple efecto 
Tal como se ha mencionado, en la absorción se realiza una compresión térmica 
del fluido refrigerante. El esquema de principio de la figura 10.8 corresponde al 
ciclo de simple efecto. La figura 10.9 muestra el dibujo de una máquina de 
APLICACIONES 
219 
absorción de simple efecto que trabaja con la mezcla agua-bromuro de litio. A 
continuación se describirá brevemente su funcionamiento. 
La presión en el evaporador es muy baja, del orden de unos pocos milímetros de 
columna de mercurio. En su interior hay un intercambiador de calor. El agua 
procedente del condensador cae en forma de gotas sobre los tubos de dicho 
intercambiador. Suponiendo que la presión absoluta en el evaporador sea de 6,5 
mm.c.Hg, el agua evaporará a 5 °C, tomando el calor necesario para evaporarse 
del agua que circula por dentro de los tubos del intercambiador, la cual, debido a 
ello, se enfriará. Esta agua enfriada se utiliza para refrigerar la vivienda o recinto 
que se desea climatizar. En el absorbedor, una solución concentrada de bromuro 
de litio absorbe el vapor de agua que procede del evaporador. La solución diluida 
de bromuro de litio es bombeada hacia el generador, donde se aporta calor 
mediante un quemador, o bien mediante el agua caliente que procede del circuito 
solar. El agua de la solución se evapora gracias al calor aportado. La solución 
concentrada de bromuro de litio circula de nuevo hacia el absorbedor, donde será 
usada de nuevo como absorbente. El vapor de agua llega al condensador, donde 
pasa a fase líquida, para posteriormente ser introducido en el evaporador, 
repitiéndose el ciclo. 
 
Figura 10.9. Ciclo de absorción agua-bromuro de litio de simple efecto. 
El agua del circuito de refrigeración hace posible la condensación del vapor de 
agua en el condensador, y en el absorbedor toma el calor cedido por el vapor de 
agua cuando es absorbido por la solución de bromuro de litio. 
Para que el equipo pueda funcionar en ciclo de calefacción, será necesario añadir 
una válvula desviadora que permita el paso directo del vapor de agua desde el 
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA 
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generador al evaporador, sin que pase por el condensador. En el evaporador, el 
vapor calentará el agua que circula por el interior de los tubos del intercambiador 
de calor, que se aprovechará en el circuito de calefacción. 
Las máquinas de absorción de simple efecto son muy utilizadas en sistemas de 
refrigeración solar, debido a que pueden funcionar con agua caliente a partir de 
80 °C y, por tanto, pueden utilizarse captadores planos con superficie selectiva o 
captadores de vacío. 
10.4.3 El ciclo de absorción de doble efecto 
El ciclo de absorción de doble efecto (figura 10.10) cuenta con un absorbedor, dos 
generadores (uno de alta y otro de baja), dos intercambiadores de calor (uno de 
alta y otro de baja), dos condensadores (uno de alta y otro de baja) y un 
evaporador. El calor cedido por el vapor de agua al condensar en el condensador 
de alta, es aportado en el generador de baja. 
 
Figura 10.10. Ciclo de absorción agua-bromuro de litio de doble efecto [10]. 
APLICACIONES 
221 
La finalidad de la máquina de doble efecto es conseguir una mayor eficiencia en la 
separación del refrigerante y una optimización del consumo energético. 
La solución de bromuro de litio concentrada que procede del generador de baja 
temperatura llega al absorbedor y absorbe el refrigerante (vapor de agua) 
procedente del evaporador. Debido a que el bromuro de litio proviene del 
generador de calor y a que la presión en el absorbedor es tan baja como en el 
evaporador (ambos están directamente comunicados), es necesario eliminar el 
calor para que no aumente la presión, y con ella la temperatura de evaporación. 
La refrigeración se lleva cabo mediante un intercambiador de calor por el que 
circula agua enfriada en una torre de enfriamiento. Si se trabajara con la mezcla 
amoníaco-agua, podrían utilizarse aerotermos. 
La solución diluida de bromuro de litio y agua se bombea desde el absorbedor 
hacia el generador de alta temperatura. La solución diluida se calienta y parte del 
refrigerante se evapora, de manera que la concentración de bromuro de litio de la 
solución aumenta (solución semiconcentrada). El vapor de agua liberado en el 
generador de alta es enviado hacia el generador de baja temperatura, donde 
aporta calor para obtener de nuevo vapor de agua de la solución semi-
concentrada. 
En el generador de baja temperatura se aprovecha parte del calor del vapor de 
agua procedente del generador de alta temperatura para obtener vapor de agua 
de la solución semiconcentrada. Con este vapor de agua liberado, la solución 
concentrada fluye hacia el absorbedor, mientras que el vapor se une al que 
procede directamente del generador de alta temperatura en el recipiente 
condensador. 
El refrigerante es introducido de dos maneras en el condensador: el refrigerante 
que circula por el intercambiador del generador de baja (condensa dentro de los 
tubos), y el vapor liberado en el generador de baja. El vapor es enfriado por el 
agua procedente de la torre de enfriamiento (en los equipos con amoníaco-agua 
se podrían utilizar aerotermos). 
El calor aportado en el generador de alta puede proceder de un quemador de 
llama directa, o bien de un intercambiador de calor cuyo primario es alimentado 
con agua caliente de la instalación solar. Sin embargo, el principal inconveniente 
del doble efecto es el nivel térmico necesario en el generador de alta, que es del 
orden de 140÷150 °C. Para conseguir estas temperaturas es necesario recurrir a 
captadores solares muy caros, que perjudican la rentabilidad económica del 
proyecto. 
 
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA 
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10.4.4 La absorción rotativa 
Hasta hace poco, en el mercado de máquinas de refrigeración por absorción 
existía una determinada oferta de máquinas con potencias frigoríficas medias y 
grandes, pero existía un vacío para pequeñas potencias (viviendas). 
Además, las máquinas de absorción más adecuadas para refrigeración solar, 
basadas en la mezcla agua-bromuro de litio, requieren la instalación de torre de 
refrigeración, lo que representa grandes inconvenientes: la instalación será más 
complicada y, por tanto, más cara, el gasto y la periodicidad del mantenimiento 
serán elevados, y el riesgo de legionelosis también es elevado (la torre produce 
aerosoles). 
Con el objetivo llenar este vacío, desde finales del año 2.000 una empresa, 
Rotartica, fabrica y comercializa máquinas de absorción de simple efecto que 
funcionan con el par agua-bromuro de litio, con potencias frigoríficas 
comprendidas entre 5 y 10 kW, aproximadamente, según el tipo de instalación. 
Por potencia y tamaño, estas máquinas están especialmente indicadas para su uso 
en viviendas (figura 10.11). Basan su funcionamiento en una tecnología 
innovadora, la absorción rotativa. 
La absorción rotativa aumenta la eficiencia del ciclo de simple efecto mediante su 
giro o rotación. El efecto más notorio de esta mayor eficiencia es que ya no es 
necesario el uso de torre de enfriamiento, puede utilizarse simplemente un 
aerotermo. Otras ventajas que conlleva este sistema son: la máquina tiene unas 
dimensiones reducidas, su funcionamiento no es ruidoso, el consumo eléctrico es 
reducido y su instalaciónes sencilla. 
 
 
Figura 10.11. Gama solar de Rotartica. (Fuente: Rotartica [21]). 
 
 
APLICACIONES 
223 
10.4.5 Instalaciones de pequeña y media potencia para producción de 
ACS, apoyo a calefacción y producción de frío 
Estas instalaciones están equipadas con máquinas frigoríficas de absorción de 
hasta 30 kW de potencia (instalaciones de pequeña potencia), o bien entre 30 y 
300 kW (instalaciones de media potencia). Una vez se ha cubierto la demanda de 
ACS, en los meses de invierno la instalación solar apoya al sistema de calefacción, 
mientras que en los meses de verano apoya la máquina de absorción encargada 
de la producción del agua fría que alimenta a los equipos de climatización (figura 
10.12). 
 
Figura 10.12. Ejemplo de instalación de ACS, apoyo a la calefacción y producción de frío. 
El dimensionado del campo de captadores no aporta, ni en condiciones de 
máxima irradiación solar, el pico de calor requerido por la máquina de absorción, 
para evitar tener excesos de producción solar en temporadas de baja demanda, 
tanto de calefacción como de refrigeración. Cuando el aporte solar sea 
insuficiente, una caldera aportará energía suficiente para cubrir la fracción de la 
demanda de calefacción o refrigeración no cubierta por la instalación solar. Este 
tipo de instalación es adecuada para viviendas unifamiliares y edificaciones de 
tamaño reducido. El tamaño de la acumulación solar suele ser pequeño, a no ser 
que el edificio no se utilice los fines de semana y se pretenda captar el calor solar 
para su utilización el lunes siguiente. 
Es necesario el uso de torre de enfriamiento para poder refrigerar el absorbedor y 
el condensador. Algunas máquinas de absorción de pequeña potencia permiten 
sustituir la torre de enfriamiento por un aerotermo. En los casos en los que exista 
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA 
224 
una demanda suficiente en la que invertir el calor del circuito de refrigeración del 
absorbedor-condensador, puede llegar a prescindirse de la torre; por ejemplo, 
utilizando el calor que debiera disiparse en la torre en el precalentamiento de ACS 
y/o en el acondicionamiento de piscinas. 
Las instalaciones de pequeña potencia son hasta la fecha poco frecuentes debido 
a la escasez de máquinas de absorción de pequeña potencia, que son las 
adecuadas para este tipo de instalaciones. En cambio, las de media potencia son 
más frecuentes porque son máquinas muy experimentadas. 
10.4.6 Instalación para producción de agua caliente sanitaria, apoyo a 
calefacción y producción de frío en instalaciones de gran tamaño 
En instalaciones con una demanda de climatización en verano superior a los 300 
kW, aproximadamente, las instalaciones de producción de frío por absorción 
comienzan a ser poco rentables debido a las grandes superficies de captación 
necesarias y al elevado coste de los equipos de absorción para ese rango de 
potencias. 
Se recomienda la instalación de máquinas de absorción en paralelo con los 
sistemas convencionales. Estas máquinas de absorción sólo cubrirán parte de la 
demanda total de climatización, reduciendo así el consumo energético de la 
instalación. 
El dimensionado del equipo de absorción cubrirá una fracción de la potencia total 
de frío demandada por el equipo de climatización (normalmente se selecciona un 
tercio de la potencia total). 
Si el equipo frigorífico seleccionado es una enfriadora, el sistema solar apoyará a 
la caldera existente en el modo calefacción y trabajará en paralelo con la 
enfriadora aportando calor a la máquina de absorción. En el modo normal de 
operación la máquina de absorción sólo utilizará calor de origen solar. 
Si el equipo de calefacción/refrigeración seleccionado es una bomba de calor 
reversible, en modo calefacción la instalación solar aportará calor al evaporador 
de la bomba de calor (si éste es accesible). En modo refrigeración, la instalación 
solar trabajará en paralelo con la bomba de calor, para no empeorar su 
rendimiento ni pararla por sobretemperatura (figura 10.13). 
El dimensionado del campo de captadores suele aportar el pico de calor requerido 
por la máquina de absorción, dado que la demanda de frío siempre será superior 
a la que puede aportar la máquina de absorción. De nuevo, el tamaño de la 
acumulación solar suele ser pequeño, a no ser que el edificio no se utilice los fines 
de semana y se pretenda captar el calor solar para su utilización el lunes siguiente. 
APLICACIONES 
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Figura 10.13. Esquema con conexión solar en paralelo y con la máquina 
de absorción alimentada sólo con energía solar. 
 
Este contenido forma parte del libro ENERGÍA SOLAR TÉRMICA de la 
Editorial Marcombo y del autor Pedro Rufes Martínez. Está prohibida 
su reproducción y utilización con fines comerciales.
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