Problemas comunes en instalaciones solares: sobrecalentamiento, aire en el circuito, calentamiento insuficiente del agua
Fallas comunes en instalaciones solares: sobrecalentamiento, aire en el circuito y calentamiento insuficiente del agua
Una instalación solar es un sistema relativamente sencillo – pero precisamente por eso, cuando algo no funciona correctamente, el problema suele revelarse solo después de un tiempo prolongado. Los propietarios notan que el agua caliente no es tan caliente como debería, el sistema emite sonidos extraños, o, por el contrario, el depósito se sobrecalienta tanto que del vente de seguridad escapa líquido. En este artículo examinaremos tres grupos principales de fallos: sobrecalentamiento del circuito de colectores, aire en el sistema y calentamiento insuficiente del agua en el depósito. Analizaremos cada causa en profundidad, explicaremos los síntomas, la diagnosis y la solución – tal como lo vemos en la práctica en docenas de casos al año.
1. Sobrecalentamiento del circuito solar – cuando el sol hace más daño que beneficio
El sobrecalentamiento es uno de los paradojas de la tecnología solar: un sistema diseñado para ahorrar energía puede causar problemas graves en verano si no está correctamente dimensionado o ajustado. La estagnación – es decir, el estado en el que el líquido en el colector deja de circular y empieza a hervir – es un estado operativo normal, pero el problema surge cuando ocurre con demasiada frecuencia o el sistema no está preparado para ello.
Síntomas del sobrecalentamiento
- El vente de seguridad del circuito de colectores (normalmente ajustado a 6 bar) suelta repetidamente líquido
- El vaso de expansión está endurecido, la presión del sistema disminuye notablemente tras el enfriamiento
- Olor del líquido preparado (la mezcla de glicol se degrada con temperaturas prolongadas superiores a 140 °C)
- El líquido se vuelve marrón a negro – glicol quemado
- El circuito de colectores hace ruidos de burbujeo y chisporroteo (ebullición del líquido)
- La regulación informa de un error – temperatura del colector elevada, la bomba no puede entrar en funcionamiento normal
Causas del sobrecalentamiento – dónde buscar el problema con mayor frecuencia
Volumen insuficiente del vaso de expansión: Esta es con mucho la causa más común de los problemas. Al dimensionar correctamente, el vaso de expansión debe contener no solo la dilatación térmica del líquido, sino también todo el volumen del líquido del colector en caso de estagnación. Si el vaso está subdimensionado, la presión durante la estagnación saldrá por el vente de seguridad. Como estimación aproximada: para un conjunto habitual de dos colectores (aproximadamente 4–5 m² de superficie) se calcula un vaso de expansión de al menos 18–25 litros, cuyo presión de precarga (presión del aire) debe corresponder a la altura estática del circuito.
Ajuste incorrecto de la presión de precarga del vaso de expansión: La presión de precarga en el vaso de expansión debe ser 0,2–0,3 bar superior a la presión estática de la columna de líquido desde el punto más bajo hasta el más alto (colectores en el tejado). Si la presión de precarga es demasiado baja, la membrana se adhiere a la pared del vaso al primer calentamiento y el vaso deja de cumplir su función. El resultado es el mismo que con un vaso subdimensionado.
Inclinación o orientación incorrecta de los colectores: Los colectores orientados directamente al sur y con una inclinación de 30–45° producen en verano una cantidad máxima de energía que el depósito simplemente no puede absorber. En algunos casos puede ayudar inclinar los colectores a un ángulo mayor (60–70°), lo que reduce el rendimiento veraniego y aumenta ligeramente el invernal.
Bomba circuladora apagada o termostato de regulación atascado: Si la regulación no puede iniciar la bomba (avería, contacto atascado), los colectores se sobrecalientan rápidamente. La regulación debería tener una función de protección – cuando la temperatura del depósito alcanza el valor máximo ajustado (por ejemplo, 85 °C), el sistema se detiene y los colectores entran en estagnación.
Líquido degradado: El glicol que ha pasado por varias temporadas de estagnación pierde los inhibidores de corrosión y disminuye su punto de ebullición. Este líquido hierve a temperaturas más bajas, forma más vapor y el sistema es inestable. Recambio recomendado: cada 4–5 años, o según el análisis de pH y densidad.
Qué hacer ante sobrecalentamientos repetidos
El primer paso es siempre comprobar la presión del sistema y el estado del vaso de expansión. Si la presión del sistema tras el enfriamiento es inferior a 1 bar, es probable que la membrana del vaso esté rota o que la presión de precarga sea incorrecta. El vaso se puede rellenar con aire (como una rueda de bicicleta, el tipo de válvula es el mismo) – pero atención, esto hay que hacerlo siempre en un sistema frío y con el líquido vaciado. Si el vaso no mantiene la presión de precarga, es necesario sustituirlo.
Segundo paso: comprobar el estado del líquido. Tomar una muestra (aproximadamente 50 ml) en un recipiente transparente. El líquido debe ser claro o ligeramente coloreado – no turbio, marrón ni con sedimentos. Comprobar el pH con papel indicador (óptimo 7,5–9,0). Un líquido oscuro y ácido debe sustituirse, ya que continúa dañando los colectores, la bomba y el depósito.
Tercer paso: comprobar el ajuste de la regulación. La temperatura máxima del depósito debe ajustarse entre 75–80 °C. Algunas regulaciones permiten también lo que se llama „enfriamiento nocturno" – el sistema pone en marcha la bomba por la noche para devolver el calor excedente a los colectores. Esta es una solución elegante para el sobrecalentamiento estival.
2. Aire en el circuito solar – el destructor silencioso del rendimiento
El aire en el circuito es un problema que se puede pasar fácilmente por alto, ya que no se manifiesta de forma dramática – pero a largo plazo reduce considerablemente el rendimiento del sistema y puede dañar la bomba circuladora. En la práctica, vemos este problema tras cada instalación inicial, donde no se desaireó correctamente, y también en sistemas antiguos, donde se pierde la estanqueidad de algún empalme.
Cómo se forma el aire y dónde se acumula
El aire entra en el sistema principalmente durante el llenado – si el circuito no se llena con una bomba de presión desde el punto más bajo, sino „desde arriba", las burbujas de aire quedan atrapadas en los puntos más altos de la tubería. Lugar típico: los propios colectores (son el punto más alto del sistema), las curvas de la tubería, o lugares con inclinación insuficiente. El aire también se forma químicamente – del líquido cuya temperatura aumenta, pueden escapar gases disueltos. Por eso es importante tener en el punto más alto del sistema una válvula de desaireamiento automática.
Síntomas de aire en el circuito
- Funcionamiento ruidoso de la bomba – sonido típico de "chirrido" o burbujas, la bomba parece estar sobrecargada
- La bomba funciona, pero el líquido no circula o circula solo parcialmente – el flujo en el medidor de flujo es cero o muy bajo
- La regulación no detecta diferencia de temperatura entre el colector y el depósito, aunque el sol esté brillando
- La temperatura del depósito no sube en absoluto o muy lentamente bajo el sol completo
- Después de apagar la bomba se escucha un "chirrido" – las burbujas de aire se desplazan por el sistema
Diagnóstico y purga paso a paso
La purga del circuito solar no es tan sencilla como en una instalación de calefacción. El líquido es caliente y tóxico (etilenglicol), por lo que se recomienda siempre esperar hasta que el sistema se enfríe – idealmente por la mañana antes del sol. El procedimiento es el siguiente:
1. Compruebe la presión: Un sistema frío debe tener una presión de 1,5–2,5 bar (depende de la altura de los colectores sobre la estación – 1 bar adicional por cada 10 metros). Si la presión es inferior a 1 bar, el sistema ha perdido líquido o el aire ha salido del vaso de expansión.
2. Abra la válvula de purga automática en el circuito de colectores (se encuentra en la estación solar o directamente en el colector). Debe estar abierta durante la operación – si está cerrada, el aire no puede salir de los colectores.
3. Inicie manualmente la bomba (a través del modo de servicio de la regulación) a bajas revoluciones. Déjela funcionar durante 10–15 minutos. Las burbujas de aire deberían salir a través del purgador.
4. Aumente las revoluciones de la bomba al máximo durante 2–3 minutos – un flujo más rápido "expulsará" las burbujas de aire atrapadas en los colectores.
5. Recargue la presión: Después de la purga, la presión del sistema bajará ligeramente – rellene el líquido con una bomba de presión hasta alcanzar 1,5–2 bar (sistema frío).
Si la purga no ayuda y la bomba sigue haciendo ruido, el problema puede estar en una bomba circuladora dañada. Las bombas de los circuitos solares están diseñadas especialmente para líquido caliente – las bombas normales de calefacción no aguantarían aquí. En este caso, recomendamos llamar al servicio técnico.
3. Calentamiento insuficiente del agua – por qué el depósito no está suficientemente caliente
Esta es la queja más frecuente con la que nos encontramos: "Tengo un sistema solar y el agua no está caliente". Pueden haber varias causas – desde una regulación mal ajustada hasta un intercambiador térmico atascado. Las analizaremos de forma sistemática.
Intercambiador del acumulador obstruido
El acumulador de la instalación solar tiene un intercambiador interno – espiral o tubular – a través del cual el fluido del captador transmite el calor al agua potable. Si el agua en el lugar de instalación es dura (más de 15 °dH), con el tiempo se deposita cal en el intercambiador. Cada milímetro de cal reduce la transferencia de calor en un 10–15 %. Tras 5–7 años, el intercambiador puede estar tan obstruido que el acumulador calienta el agua muy lentamente – aunque los captadores funcionen al máximo.
La solución es el descalcificación química del acumulador – se inyecta una solución débil de ácido cítrico o fosfórico, se deja actuar durante varias horas y luego se enjuaga. Recomendamos realizar este procedimiento cada 3–5 años en zonas con agua dura. Algunos acumuladores modernos (como los de la instalación Vaillant auroSTEP VSL S 250/2 T) tienen el intercambiador accesible mediante un orificio de inspección, lo que facilita enormemente la descalcificación.
Regulación incorrecta – diferencia de temperatura de encendido
La regulación del sistema solar funciona según el principio de la diferencia de temperatura (ΔT): la bomba se pone en marcha cuando el captador es X grados más caliente que el acumulador, y se detiene cuando la diferencia es menor. Configuración típica: encendido a ΔT = 6–8 °C, apagado a ΔT = 2–3 °C.
Si la diferencia de encendido está ajustada demasiado alta (por ejemplo, 12 °C), la bomba se pone en marcha tarde – en días soleados de verano no es un problema, pero en primavera y otoño se pierden horas de producción. Si está ajustada demasiado baja (por ejemplo, 2 °C), la bomba funciona innecesariamente incluso cuando el captador no puede calentar el fluido a una temperatura más alta que el acumulador – y en realidad lo enfría. Comprueba el ajuste en el manual de la regulación y configura los valores según las recomendaciones del fabricante.
Bajo caudal en los circuitos de los captadores
El caudal óptimo en los circuitos solares es de 30–50 litros por hora por metro cuadrado de captador. Una instalación típica con dos captadores (5 m²) debería tener un caudal de 150–250 l/h. Si el medidor de caudal en la estación solar indica menos, las causas pueden ser:
- Válvula de cierre parcialmente cerrada (obturador o válvula de bola) – puede ocurrir tras un servicio, si se olvida abrir
- Filtro obstruido antes de la bomba – el filtro de malla debe limpiarse cada 1–2 años
- Bomba desgastada – tras 10–15 años de funcionamiento, la potencia de la bomba circuladora disminuye
- Aire en las tuberías (véase el capítulo anterior)
- Demasiado pequeño diámetro de la tubería de entrada (15 mm en lugar de 22 mm en instalaciones más grandes)
Instalación mal dimensionada
A veces el problema no es un fallo, sino una subdimensionación básica del sistema. Para una familia de 4 personas se calcula habitualmente con 4–6 m² de superficie de captadores y un acumulador de 250–300 litros. Si una familia tiene solo 1 captador (2 m²) y un acumulador de 120 litros, habrá falta de agua caliente incluso si el sistema funciona sin fallos. En el artículo Cómo elegir una instalación solar para una vivienda unifamiliar: potencia, número de captadores y volumen del acumulador encontrarás dimensionamientos detallados con ejemplos.
Una instalación bien dimensionada y comprobada para una vivienda unifamiliar es, por ejemplo, Protherm HelioSet FES2 250 BM con un acumulador de 250 litros – adecuada para una familia de 3–4 personas con dos captadores planos, o Protherm HelioSet 2.250C HT con un acumulador combinado para conectar con una caldera. Si resuelves una combinación con una fuente de calor, te recomendamos también consultar las temáticas del Centro de Conocimiento Combinación de una instalación solar con una caldera o una bomba de calor: cómo conectar correctamente los sistemas.
4. Combinación de fallos – cuando los problemas se solapan
En la práctica, nos encontramos con frecuencia con que el sistema tiene varios problemas simultáneos. Por ejemplo: un antiguo glicol provoca corrosión en el captador, de la corrosión se liberan sedimentos que obstruyen el filtro y reducen el caudal, el bajo caudal provoca que el captador se sobrecaliente y el glicol se degrade aún más. Es un círculo vicioso del que solo se puede salir con un mantenimiento minucioso.
Ejemplo práctico: un cliente tenía una instalación de 8 años en una vivienda unifamiliar y se quejaba de que desde la primavera el agua no estaba caliente. Al inspeccionar, descubrimos: caudal de 60 l/h en lugar de 180 l/h (filtro obstruido + válvula parcialmente cerrada tras un servicio anterior de la caldera, donde el técnico cerró por error también la válvula del circuito solar), pH del glicol 6,2 (ácido, debería ser mínimo 7,5), diferencia de encendido ΔT ajustada a 10 °C en lugar de 6 °C. Tras una intervención de mantenimiento completa – cambio del fluido, limpieza del filtro, apertura de la válvula, reprogramación de la regulación – el acumulador alcanzaba los 55–60 °C ya a las 10:00 en un día soleado. El cliente había estado considerando el cambio de todo el sistema. Todo el mantenimiento costó una fracción de esa cantidad.
5. Averías específicas para ciertos tipos de instalaciones
Instalación compacta con acumulador integrado
Algunas instalaciones – por ejemplo, Instalación solar nº I S – tienen el acumulador y el captador formando un todo único o un sistema estrechamente acoplado. La ventaja es una instalación más sencilla, la desventaja es que el acceso al intercambiador para mantenimiento puede estar limitado. En estas instalaciones, la limpieza se realiza mediante un procedimiento especial según el manual – recomendamos seguir las instrucciones del fabricante.
Instalaciones Vaillant auroSTEP
Los sistemas Vaillant auroSTEP VSL S 250/2 F (para techos planos) y Vaillant auroSTEP VSL S 250/2 T (para techos inclinados) están equipados con su propia regulación inteligente auroMATIC 620, que notifica automáticamente los códigos de error. Si la regulación muestra un código F.XX o E.XX, antes de llamar al servicio técnico, consulte en el manual qué código se muestra – la mayoría de los códigos son orientativos y algunos (como F.10 – presión baja) pueden resolverse por el propietario simplemente aumentando la presión. Atención: después de cada relleno de líquido, compruebe si hay fugas en alguno de los puntos de conexión – la causa habitual de la caída de presión es una pequeña fuga, no solo el desaireado.
6. Mantenimiento preventivo – cómo evitar el 80 % de averías
La mayoría de los problemas descritos se pueden evitar con revisiones anuales regulares. Aquí tienes un resumen de lo que hay que comprobar – idealmente cada primavera antes de la temporada:
- Presión en el circuito de captadores: Sistema frío = 1,5–2,5 bar. Si es menor, rellene el líquido y compruebe fugas.
- Estado del vaso de expansión: Compruebe la presión del aire (a través del válvula, sistema frío), debe corresponder a la altura estática del sistema.
- Líquido (glicol): Tome una muestra, compruebe el color, mida el pH y la densidad (con densímetro o refractómetro). Si el pH es inferior a 7,0 o la densidad no corresponde a la concentración medida – reemplace el líquido.
- Filtro (captador de impurezas): Limpie el filtro de malla antes de la bomba – cierre el circuito, cierre las válvulas, retire la rejilla y enjuague con agua.
- Flujo: Compruebe el valor en el medidor de flujo cuando la bomba esté en funcionamiento – compare con el valor proyectado.
- Captadores: Inspección visual – grietas en el vidrio, juntas sueltas, corrosión en el marco. Enjuague con agua (sin lavadoras de alta presión – podrían dañar la capa superficial del absorbente).
- Regulación: Compruebe la configuración de ΔT, la temperatura máxima del acumulador y la función de protección contra legionella (el acumulador debería calentarse al menos a 60 °C una vez por semana).
- Válvula de seguridad: Compruebe que no esté sucia o que no se abra constantemente. Una válvula de seguridad que vaya fallando debe reemplazarse.
El procedimiento detallado de la revisión anual también lo encontrarás en el artículo Mantenimiento y servicio de instalación solar: qué comprobar cada año y cuándo llamar al técnico en el Centro de Conocimientos.
7. ¿Cuándo llamar a un técnico y cuándo puedes solucionarlo tú mismo?
No cada intervención requiere de un técnico de servicio. Aquí tienes una división aproximada:
Puedes solucionarlo tú mismo: rellenar la presión en el circuito (si sabes dónde y tienes el líquido), comprobación y limpieza del filtro, desaireado (si sabes dónde están las válvulas y el sistema está frío), configuración de la regulación, inspección visual de los captadores.
Se necesita técnico: reemplazo del líquido (tratamiento de la solución antigua de glicol), descalcificación del acumulador, reemplazo de la bomba, reemplazo del vaso de expansión, reparación de fugas en conexiones bajo aislamiento, mantenimiento de la unidad de regulación, cualquier trabajo en los captadores a cierta altura.
Nunca trabajes en un captador durante un día soleado – el absorbente puede tener una temperatura de 200 °C incluso si el circuito está vacío. Las quemaduras son graves y ocurren. Tiempo recomendado para trabajos: muy temprano por la mañana o tarde por la noche, o en condiciones nubladas.
Si tienes interés en temas relacionados con el funcionamiento de instalaciones solares en condiciones especiales – por ejemplo, durante los meses de frío – te recomendamos leer el artículo Instalación solar en invierno: cómo funciona a bajas temperaturas y cómo evitar el congelamiento del circuito.
Preguntas frecuentes (FAQ)
¿Por qué mi sistema solar no calienta el agua en verano, aunque los captadores estén calientes?
La causa más común es el aire en el circuito – el líquido no circula, aunque la bomba esté funcionando. Otra causa puede ser que el acumulador ya esté completamente calentado (más de 80 °C) y la regulación apaga correctamente la bomba. Comprueba la temperatura del acumulador – si es superior a 70 °C, el sistema funciona correctamente y solo no tiene a dónde ceder el calor. Si el acumulador está frío y los captadores están calientes, el problema está en la circulación.
Está saliendo líquido por la válvula de seguridad del circuito solar – ¿qué hacer?
La válvula de seguridad se abre cuando la presión supera su ajuste (normalmente 6 bar). Causas: sobrecalentamiento del sistema (estancamiento), vaso de expansión subdimensionado o dañado, o la propia válvula está desgastada y se abre antes. Primer paso: deja que el sistema se enfríe, comprueba la presión en el vaso frío (de expansión). Si la presión previa está en norma y la válvula sigue liberando, es probable que la válvula de seguridad esté desgastada – hay que reemplazarla. Esta es una tarea para un técnico, ya que se trabaja con líquido caliente a presión.
El sistema solar hace un ruido de burbujeo – ¿es normal?
No lo es. Un leve zumbido del líquido durante el funcionamiento de la bomba es normal, pero un burbujeo fuerte, un zumbido o un ruido de estallido indican aire en el circuito o ebullición local del líquido (durante el estancamiento). Si el sistema burbujea incluso en funcionamiento normal (no durante el estancamiento), hay que desairear el circuito. Si el ruido ocurre siempre entre las 12:00 y las 14:00 y en ese momento la bomba se detiene, probablemente sea la regulación que apaga la bomba al alcanzar el máximo del acumulador – y escuchas el estancamiento en el captador. Recomendamos comprobar si la temperatura máxima del acumulador está correctamente ajustada.
¿Cuándo hay que reemplazar el glicol en el circuito solar?
El intervalo recomendado es cada 4–5 años, pero en la práctica depende de cuántas veces el sistema ha sufrido estancamiento. El glicol se degrada con cada estancamiento – en sistemas donde el estancamiento ocurre cada verano (por ejemplo, durante vacaciones largas o por exceso de rendimiento), el glicol puede ya no ser adecuado para su uso después de 2–3 años. Indicadores: pH inferior a 7,0, líquido oscuro o turbio, olor desagradable. Nunca añadas agua pura al circuito de glicol – esto reduce el punto de congelación y diluye los inhibidores de corrosión.
El sistema en verano sobrecalienta el acumulador a 90 °C – ¿es peligroso?
Para el propio acumulador normalmente no es inmediatamente peligroso (la mayoría de los acumuladores están probados a temperaturas más altas), pero sí para la seguridad de las personas – el agua superior a 60 °C causa quemaduras graves al contacto con la piel. Además, el sobrecalentamiento prolongado reduce la vida útil de la ánfora del acumulador, daña los sellos de goma y acelera la corrosión. La solución es ajustar la temperatura máxima del acumulador a 75–80 °C en la regulación y, si es necesario, añadir al sistema una válvula para mezclar agua caliente con fría (mezclador termostático).
Después de años de funcionamiento normal, el sistema dejó de calentar – ¿qué podría haber fallado?
Este es un escenario clásico de combinación de averías tras un largo periodo sin mantenimiento. La causa más común: filtro sucio (la bomba funciona, pero el flujo es mínimo) + glicol degradado (ácido, mala transferencia de calor) + intercambiador obstruido por incrustaciones. Otra posibilidad: el desaireador automático se atasca en posición cerrada y el circuito está lleno de aire. Recomendamos un mantenimiento completo – reemplazo del líquido, limpieza del filtro, desaireado, comprobación de todas las válvulas. Más información en el artículo Instalación de instalación solar paso a paso: qué puedes hacer tú mismo y qué debe hacer un profesional.
Conclusión: la prevención es más barata que la reparación
Una instalación solar es una tecnología bien diseñada con un número mínimo de piezas móviles – básicamente solo una bomba, una regulación y unas cuantas válvulas. La mayoría de las averías que hemos descrito no surgen de repente – se trata de un deterioro progresivo que el propietario no nota porque el sistema sigue "funcionando de alguna manera". Una revisión anual regular (idealmente profesional cada dos años, amateur cada año) detectará el 80 % de los problemas antes de que causen daños más graves o una fuga de líquido al acumulador de agua potable.
Si aún estás planeando la instalación y quieres evitar problemas desde el principio, lee el artículo ¿Qué potencia necesita mi instalación solar: calculadora según el número de personas y el consumo de agua caliente y Instalación solar para tejado inclinado vs. tejado plano: ¿cuál elegir y qué significa para la instalación? – una correcta dimensionamiento e instalación son la base de una operación sin problemas a largo plazo.
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