En muchas viviendas unifamiliares equipadas con paneles solares fotovoltaicos, el sistema de calefacción y producción de agua caliente sanitaria (ACS) aún depende de una caldera de gasoil. Esta combinación ha sido habitual durante años, pero el contexto energético está cambiando rápidamente, especialmente con la evolución de los precios de la electricidad y del gasóleo, así como de las condiciones de compensación por los excedentes solares vertidos a la red.
Recientemente, algunas comercializadoras han reducido el precio de compensación por dichos excedentes —pasando, por ejemplo en mi caso, de 0,11 €/kWh a tan solo 0,07 €/kWh—, lo cual impacta directamente en la rentabilidad de inyectar energía sobrante a la red. En este nuevo escenario, aprovechar esa energía solar excedente dentro de la propia vivienda cobra mucho más sentido, tanto desde el punto de vista económico como energético.
Una de las formas más eficaces de autoconsumo es utilizar esa electricidad solar para alimentar un termo eléctrico que produzca agua caliente sanitaria. Esta opción no solo permite almacenar energía en forma de calor, sino que además puede reducir notablemente la dependencia del gasoil, cuyos costes por litro se mantienen elevados.
Calentar 100 litros de agua desde 20 °C hasta 55 °C
A continuación os muestro los cálculos comparativos que hice, analizando el coste real de calentar 100 litros de agua, primero con gasoil y luego con electricidad, utilizando los precios que actualmente estoy pagando por el gasoil y la energía eléctrica.
Con estos cálculos podremos evaluar si resulta más conveniente utilizar solo la caldera de gasoil para el ACS o, por el contrario, aprovechar al máximo la energía solar excedente para alimentar un termo eléctrico de 100 litros de agua, precalentando así la entrada de agua fría de la caldera y reducir el consumo de gasoil.
Calor necesario (calorías)
Lo primero es calcular las calorías necesarias, para incrementar los 35ºC que hay entre los 20 y 55º, en un depósito de 100 litros de agua. El resultado es de 3500 kcal.
Q = m⋅c⋅ΔT
- Q = energía en kilocalorías (kcal)
- m = masa del agua en kg (100 litros de agua ≈ 100 kg)
- c = calor específico del agua = 1 kcal/kg°C
- ΔT = diferencia de temperatura = 55 °C – 20 °C = 35 °C
Q = 100 x 1 x 35 = 3500 kcal
Energía aportada por el Gasoil C
Teniendo en cuenta que el poder calorífico el Gasoil C es de aproximadamente 10.000 kcal por Kg y su densidad es de 0,84, cada litro de Gasoil quemado aportará 8.400 kcal.
El poder calorífico del Gasoil C es aproximadamente:
- 10 kcal por gramo, o
- 10.000 kcal por kg
- Su densidad es de aproximadamente 0,84 kg/l
Cada litro de Gasoil aporta:
10.000 kcal/kg ⋅ 0,84 kg/l = 8.400 kcal/l
Litros necesarios de Gasoil
Dividimos las 3500 kcal que necesitamos para calentar los 100 litros de agua entre las 8400 kcal por litro de Gasoil, y como resultado obtenemos 0,4179 litros.
Litros de Gasoil = Q/energía por litro = 3500/8400 ≈ 0,4179 litros
Se necesitan aproximadamente 0,42 litros de gasoil C para calentar 100 litros de agua desde 20 °C hasta 55 °C, suponiendo un rendimiento del 100%. En general, el rendimiento de las calderas a Gasoil está entre el 86 y 94 por ciento.
Con un rendimiento del 90%:
0,42/ 0,9 ≈ 0,47 litros
Con un 90% de eficiencia, se necesitarían aproximadamente 0,47 litros de Gasoil C.
- Precio por litro de Gasoil (con IVA): 1,065 €/litro
Coste Gasoil C = 0,47 × 1,065 = 0,50055 €
Energía eléctrica en kWh con un termo eléctrico
Q = 100 x 1 x 35 = 3500 kcal
Para calcular el coste que supondría calentar los 100 litros de agua con un termo eléctrico, convertimos la energía necesaria de kcal a kilovatios-hora (kWh), y nos da 4,07 kWh.
1 kcal = 1,162 × 10−3 kWh
3500 kcal × 0,001162 kWh/kcal ≈ 4,07 kWh
Un termo eléctrico suele tener una eficiencia alta, cercana al 100% (entre 95% y 100%), porque casi toda la electricidad se convierte en calor dentro del agua. Si consideramos, por ejemplo, un 95% de eficiencia:
4,07 / 0,95 ≈ 4,28 kWh
Coste electricidad
Si calculamos el coste que esto supondría, partiendo del precio actual por el que estoy pagando la electricidad, el importe total con IVA sería de 0,71295€
- Precio base sin IVA: 0,137666 €/kWh
- Con IVA (21%):
0,137666 × 1,21 = 0,16658 €/kWh
- Consumo estimado (con 95% de eficiencia): 4,28 kWh
Costo electricidad = 4,28 × 0.16658 = 0,71295 €
Comparativa
Costo Gasoil: 0,50055 €
Costo Electricidad: 0,71295 €
Calentar 100 litros de agua con electricidad te costaría ~0.71 €, mientras que con gasoil C sería ~0.50 €, una diferencia de ~30% más barato con gasoil C.
Así el gasto eléctrico sería un 30% mayor, en comparación con el gasoil. Por lo que en ningún caso me compensaría sustituir la caldera de gasoil por un termo eléctrico.
Sin embargo, si utilizo el termo eléctrico para precalentar el agua fría que le entra a la caldera, utilizando únicamente la energía excedente que aportan los paneles solares el resultado cambia.
Precio utilizando la energía excedente solar
Calculando el precio que me paga la compañía comercializadora por los kWh, actualmente 7 céntimos por kWh, el costo en electricidad sería de 0,2996€
Con la electricidad a 0,07 €/kWh (IVA incluido) y el gasoil al mismo precio que antes: 1,065 €/litro (IVA incluido)
Costo gasoil = 0,47 × 1,065 = 0,50055 €
Costo electricidad = 4,28 × 0,07 = 0,2996 €
Esto supondría un ahorro de un 40% sobre el gasoil.
Conclusión
Con electricidad a 0,07 €/kWh (IVA incluido), calentar el agua cuesta casi un 40% menos que con gasoil C.
Los datos analizados reflejan con claridad que, en un contexto donde el precio de compensación de los excedentes solares ha bajado y el precio del gasoil se mantiene elevado, instalar un termo eléctrico para la producción de ACS representa una opción más eficiente y económica.
Mientras que calentar 100 litros de agua con gasoil (a 1,065 €/litro) cuesta aproximadamente 0,50 €, el mismo volumen puede calentarse con energía eléctrica a un coste de solo 0,30 € cuando se dispone de electricidad a 0,07 €/kWh (precio típico en instalaciones con autoconsumo y excedentes). Este ahorro directo se suma al beneficio añadido de reducir el consumo de combustibles fósiles, con su impacto ambiental y logístico asociado.
Si calculamos ahora el umbral en el que ambos precios se igualan, los excedentes de energía solar debería suponer 0,11695 €/kWh. Como este precio ya no se consigue, siempre compensa instalar un termo eléctrico, como apoyo a la caldera de gasoil.
Además, utilizar la electricidad generada en la propia instalación solar para cubrir necesidades térmicas incrementa significativamente el grado de autoconsumo y autosuficiencia energética, aprovechando al máximo los recursos disponibles antes de verter el excedente a la red por un precio reducido.
En resumen, la integración de un termo eléctrico como apoyo o sustituto parcial de la caldera de gasoil para el ACS se consolida como una inversión lógica, sostenible y rentable, especialmente en viviendas con producción fotovoltaica y baja remuneración por excedentes.
Material necesario
Para incorporar un termo eléctrico en la instalación del agua sanitaria, con el único fin de precalentar el agua fría de entrada a una caldera de gasoil y reducir costes, es necesario utilizar un termo eléctrico básico. Es decir, un depósito de almacenamiento de agua con su resistencia calefactora, controlado mediante un termostato mecánico, y sin electrónica de control.
Esto es muy importante, porque el encendido y apagado del termo eléctrico lo haremos a través de un controlador de tensión de red externo. El controlador de red sólo suministrará tensión eléctrica cuando tengamos una potencia solar excedente, suficiente para conectar el termo sin consumir energía proveniente de la compañía.
Para controlar el encendido del termo eléctrico, he utilizado el interruptor de red que monté hace unos meses, adaptando el segundo umbral de control de potencia al consumo del termo eléctrico que he instalado.
Como el termo eléctrico que he montado es de 1500W, he modificado el segundo umbral de encendido del controlador, para que conecte la alimentación sólo cuando exista una potencia excedente superior a 1700W, en lugar de los 2200W que tenía antes.
Fijación del Termo
El termo eléctrico incluye 2 escarpias de acero con su taco metálico de expansión, pero sólo son válidas para colocarlas en un muro de carga macizo. Como la pared que tengo es un tabique muy fino, hecho con rasillas de tan solo 4,5 cms de espesor, he tenido que construir dos soportes de acero a partir de 2 escuadras.
Para repartir toda la carga en una superficie mayor, cada soporte va fijado a la pared con 3 tornillos de acero. Además, los tacos atraviesan la pared y los huecos del ladrillo los he rellenado con un adhesivo bicomponente de Epoxi -Sikadur 31-, es como un taco químico. También he utilizado este adhesivo para pegar los soportes a la pared, fijar los tornillos al soporte y reforzar el otro extremo de la pared, antes de repararla y pintar.
Llenado y Purgado del Termo
Este es el proceso que he seguido para llenar el termo de agua:
- Con la llave de ByPass abierta y las dos de corte cerradas, conecté el latiguillo de entrada del agua fría con la válvula de alivio del termo.
- El latiguillo del agua caliente lo conecté con la salida del termo, pero el otro extremo lo dejé apuntando hacia un cubo, para evitar que se derramara el agua por el suelo.
- Después hay que abrir la llave de corte del agua fría, hasta que se llene el termo. Por el latiguillo de salida del agua caliente del termo se irá purgando todo el aire. Cuando empiece a salir agua por el latiguillo, se cierra la llave de corte del agua fría y se rosca ligeramente el latiguillo en la rosca del tubo de cobre, pero sin apretar.
- Colocando el cubo debajo del latiguillo del agua caliente, se abren ligeramente las dos llaves de corte, la del agua fría y caliente, para acabar de purgar el aire de los tubos. Cuando empiece a salir agua, ya se puede apretar la rosca del manguito del agua caliente.
- Y para terminar, se abren por completo las dos llaves de corte, se cierra la llave del ByPass y se comprueba que no haya fugas de agua. Después de esto, ya se puede conectar el termo a la red eléctrica.
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