El caldeo del A.C.S. ( Agua Caliente Sanitaria) viene a ser unas de las aplicaciones más amplias de la energía solar térmica, en parte porque los niveles de temperaturas requeridos (entre 40 ªC y 60 ºC) son los más apropiados para una buena eficiencia del colector, y también, porque su utilización abarca todo el año; es decir, no es un servicio estacional como la calefacción o el caldeo de piscinas. Por tanto, su rentabilidad es mayor.
Lo trataremos con cierto rigor y de manera minuciosa, ya que en esta aplicación veremos que en sus conceptos básicos son aplicables a otras muchas utilizaciones.
Toda instalación solar térmica consta de tres partes cuyas funciones están claramente diferenciadas:
Captación, acumulación y sistema auxiliar de distribución de agua. El primero lo constituyen los captadores solares; diríamos que es la zona de generación de calor. La segunda parte tiene por objeto acumular el agua caliente producida en los captadores mediante uno o varios acumuladores. La tercera parte es la red de tuberías, bombas, válvulas, grifos, etc que conforman la instalación de distribución de A.C.S. La distribución de estos elementos es lo que se llama definición del sistema, el cuál precisa claramente las partes de que va a constar la instalación, así como la función específica que cada parte realiza con el fin de obtener una aceptable eficacia global del sistema.
Según el tipo de sistema de termotransferencia utilizado, las instalaciones se pueden clasificar en dos grupos: de transferencia térmica directa e indirecta. En el primero de ellos comprende los casos en que el agua sanitaria pasa también directamente por los colectores. En el segundo grupo, donde entran la mayor parte de las instalaciones, existe un intercambiador térmico, de manera que existe un fluido caloportador primario – el que circula por los colectores- que aporta calor al intercambiador y un circuito de agua secundario, que recibe el calor aportado por el circuito primario.
En uno y otro caso, para que la transferencia sea eficaz, es necesario asegurar la circulación del fluido. Esto se puede conseguir de dos formas diferentes: por termosifón (circulación natural) o mediante una bomba de circulación.
Circulación por termosifón sin intercambiador (sistema directo). 
Tal como se observa en la figura, hay un solo circuito de agua que entra en el depósito, pasa por el captador cunado se requiere aumentar su temperatura y retorna al depósito. Cuando hay demanda de agua caliente (se abre el grifo), el agua almacenada en el depósito fluye hacia el servicio. Cuando hay radiación solar, efecto termosifón se produce porque el captador está por debajo del depósito, al calentarse el agua contenida en el absobedor, pierde densidad, y por tanto, tiende a subir hacia el acumulador, estableciéndose así la circulación del fluido.
Observando con detenimiento la figura, veremos que en la tubería de agua de retorno al captador hay dos elementos intercalados en la misma. El que está en el centro de la tubería es el símbolo representativo de una válvula de retención. Es muy importante su instalación, pues impide la circulación inversa del agua en la instalación. Efectivamente, esto puede ocurrir durante la noche, ya que el capatador solar se enfriará y cabe la posibilidad de que se invierta el circuito y el calor que teníamos almacenado se disipe por el captador solar. Ocurriría justamente lo contrario de lo que se persigue; o sea, tirar la energía por el captador. En la misma tubería figura hay un símbolo de forma esférica, que representa un vaso de expansión cerrado. También imprescindible para absorber las dilataciones y contracciones del agua debido a los cambios de temperatura. Aunque no figure, también debe de haber un purgador de aire en la parte más alta del acumulador por razones obvias.
Dentro de la energía solar térmica esta es la solución más simple y la que proporciona mejor rendimiento térmico, aunque presenta los siguientes inconvenientes:
- El circuito por donde circula el agua debe de estar hecho con materiales que no contaminen el agua.
- Riesgo de vaporización del circuito. Por tanto, necesidad de instalar en el punto más alto un dispositivo de evacuación de vapor.
- Todo el circuito, incluido los colectores, trabaja a la presión de la red. lo cuál no suele ser tolerado por la mayoría de los modelos. Luego sería necesaria la instalación de una válvula reductora de presión, pero hay que tener en cuenta que éstas no son de mucha fiabilidad.
- Al estar el acumulador a la intemperie hay riesgo de congelación y no se puede evitar mediante la adición de anticongelantes.
- Los riesgos de corrosión en el circuito son mayores, debido al alto contenido de aire en el agua de la red.
- Restricciones de tipo legal, al exigir algunas normativas que el agua de consumo no pase a través de los colectores.
Por todos estos motivos, esta solución es poco viable, sobre todo en climas muy fíos.
Circulación por termosifón con intercambiador. 
En esta solución hay dos circuitos hidraulicamente independientes: uno primario, cerrado (captador-acumulador-captador) que aporta calor al acumulador cuando hay radiación solar. El otro circuito es el secundario, abierto (red-acumulador-servicio) que absorbe el calor aportado por el circuito primario. Respecto a la solución anterior, tiene las ventajas de poder utilizar aditivos anticongelantes en el circuito primario, ausencia de aire en el líquido, presión de trabajo mas baja que la de red y ubicación del acumulador dentro del edifico, con la consiguiente eliminación de las pérdidas por contactos con temperaturas exteriores. También conserva las ventajas del sistema directo, como la autonomía (independencia de alimentación eléctrica al carecer de bomba) y eliminación de riesgos de averías. El riesgo de incrustaciones queda minimizado salvo en el caso de frecuentes vaciados y renovaciones del circuito primario para prevenir la congelación. También en este caso es preciso disponer de una válvula anti-retorno en el circuito primario para evitar la circulación inversa nocturna. Dicha válvula se situará en la tubería de ida de agua al colector solar y se utilizarán válvulas anti-retorno del tipo de clapeta vertical (nunca de muelle) u otro similar de baja pérdida de carga. Hay que tener en cuenta que el movimiento del fluido se genera por diferencias pequeñas de densidad, por lo que deben reducirse al máximo la pérdidas friccionales en las tuberías. precisamente este es una de las causas de disfución de una instalación de este tipo. Suele ocurrir, que con el fin de ahorrar costes, o simplemente por desconocimiento, se instalen tuberías del circuito primaria con una sección demasiado baja. Esto impedirá la adecuada circulación del fluido por el circuito y por tanto, la transferencia de calor. En ningún caso deben instalarse tuberías inferiores a media pulgada ( D=25 mm) para superficies de colectores inferiores a 5 m2. Si la superficie de capatación es superior a 5 m2 , el diámetro nominal de la tubería estar entre 25 mm y 40 mm , en función de la distancia entre colector y depósito horizontal (menor o mayor de 7 m) y vertical (menor o mayor de 3 m) .
Circulación forzada.- Vemos en la figura como esta solución difiere de la anterior en que la circulación del 
fluido en el circuito primario lo genera una bomba. Este sistema tiene la ventaja de eliminar los defectos inherentes a los sistemas de circulación natural; es decir, los problemas de circulación del fluido. Los inconvenientes de este sistema son: – Necesidad de disponer de energía eléctrica, lo cual puede ser un inconveniente en viviendas aisladas donde no hay tendido eléctrico. – Necesidad de regulación y control de la bomba.
El uso de la bomba es imprescindible cuando el intercambiador se encuentre a un nivel inferior a los colectores.
El caudal que debe impulsar la bomba estará normalmente comprendido entre 50 y 75 litros/hora por cada metro cuadrado de superficie colectora.
Esto es una representación esquemática de una instalación, algo más compleja que la anterior, propia de un edificio del sector terciario como pudiese ser una residencia, hotel,clínica,etc. Vemos como hay un primer intercambiador de calor (generalmente de placas) independiente; osea, no está dentro del acumulador como en los casos anteriores , a continuación un depósito de acumulación y un circuito de distribución con apoyo auxiliar individual (calentador de gas o eléctrico).
El funcionamiento de cada bomba no es constante ni mucho menos. Estas deben de arrancar y parar cuando la instalación lo exija mediante un sistema de control. Éste se verá con detenimiento en una próxima publicación.
EFICIENCIA ENERGÉTICA Y UTOPÍA 