¿Cómo calentar una casa con paneles solares?

Radiador solar

Para cualquier persona que esté planeando cualquier tipo de renovación en su casa, hacer cambios para asegurar que su casa sea más eficiente energéticamente es bastante prioritario. Cuando se trata de sistemas de calefacción, hay varias opciones entre las que elegir y, para los propietarios de viviendas, los sistemas solares o las bombas de calor son probablemente los más populares.

Paneles solaresLa mayoría de la gente está familiarizada con los paneles solares y son probablemente la opción más popular para aquellos que buscan hacer una elección más sostenible para calentar el agua. Los paneles solares funcionan recogiendo la energía del sol a través de colectores solares que se colocan en la cara sur de un tejado y distribuyéndola de nuevo en la casa mediante una red de aire o agua.

Hay dos tipos de sistemas de paneles solares: los paneles fotovoltaicos planos y los sistemas de tubos. Los sistemas de placas planas son más robustos, menos costosos y requieren menos mantenimiento que los sistemas de tubos, además de ser la opción más atractiva visualmente. Sin embargo, el sistema de tubos tiende a funcionar un poco mejor en invierno, cuando el sol está en un ángulo más bajo, y es la mejor opción si su tejado no está bien orientado hacia el sol.

Energía solar

La energía solar puede aprovecharse y aplicarse de diversas maneras. Los paneles solares fotovoltaicos que convierten la luz en electricidad son un concepto muy conocido. Lo que mucha gente no sabe es que hay otra forma de aprovechar la energía solar: mediante sistemas de calefacción solar.

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Los sistemas de calefacción solar no son nada nuevo: los seres humanos llevamos aplicando este concepto desde hace milenios. Los antiguos griegos, por ejemplo, tenían “cuartos de sol”, espacios interiores que se mantenían calientes gracias a la captura y el almacenamiento eficientes de la energía solar.

Hoy en día, una de cada tres familias estadounidenses tiene dificultades para pagar sus facturas de energía. La mayor parte de las facturas -el 45%- se destina a los gastos de calefacción. Dicho esto, los hogares pueden beneficiarse enormemente explorando las diferentes formas en que los paneles o sistemas de calefacción solar pueden utilizarse para mantenernos calientes y reducir drásticamente esas facturas exorbitantes.

La calefacción solar pasiva se refiere a la técnica de utilizar la abundante energía disponible para mantener la casa caliente durante el invierno. En este enfoque, las paredes, las ventanas y los suelos de la casa deben estar cuidadosamente diseñados para recoger y almacenar el calor del sol durante el día, y distribuirlo gradualmente a cada habitación.

Calentador solar de aire

La calefacción del hogar no va a tener un impacto tan grande en su instalación solar como la refrigeración del hogar. Sin embargo, ¿significa eso que no debe tener en cuenta la calefacción de la casa en absoluto al instalar los paneles solares? La respuesta depende de dos consideraciones principales.

Supongamos que tiene que calentar una casa con 4 personas durante 1 hora durante el día utilizando varios calentadores eléctricos (menos eficientes) o aire acondicionado por conductos (más eficiente). A modo de comparación, hemos supuesto que se calientan 6 habitaciones distintas y, por lo tanto, se utilizarían 6 calefactores distintos para hacer el mismo trabajo que un sistema de aire acondicionado por conductos, aunque, evidentemente, podría arreglárselas con menos (aunque pasaría un poco más de frío).

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La siguiente tabla da una idea aproximada de cuánta electricidad es probable que utilice en una hora, y qué porcentaje de su producción estimada de electricidad solar por hora representa. Hemos incluido las cifras de los sistemas solares de 3kW y 5kW en Sydney para comparar.

La tabla anterior muestra que tanto el aire acondicionado por conductos como la calefacción eléctrica pueden consumir toda la energía producida por un sistema solar fotovoltaico si funciona durante el día. Un sistema de 5kW cubre casi perfectamente el uso de energía de un aire acondicionado por conductos; sin embargo, la calefacción eléctrica para toda una casa es tan ineficiente que utiliza entre 3,5 y 6 veces la producción de un sistema solar fotovoltaico normal. Recomendamos cambiar primero a gas (si es económico) o a aire acondicionado, para no sobredimensionar innecesariamente la instalación solar fotovoltaica.

Energía solar pasiva

Los sistemas de calentamiento solar del agua, o sistemas solares térmicos, utilizan la energía del sol para calentar el agua que se almacena en un acumulador de agua caliente o en un depósito térmico.  Como la cantidad de energía solar disponible varía a lo largo del año, un sistema de calentamiento solar de agua no proporcionará el 100% del agua caliente necesaria durante todo el año. Normalmente se utiliza una caldera convencional o un calentador de inmersión para compensar la diferencia.

También se pueden instalar instalaciones solares de agua caliente de mayor tamaño para contribuir a la calefacción de la vivienda. Sin embargo, la cantidad de calor proporcionada suele ser muy pequeña (menos del 10% de las necesidades de calefacción de la casa), por lo que no suele merecer la pena.

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Los sistemas de calentamiento solar del agua utilizan paneles o tubos, llamados colectores solares, para recoger la energía solar.  Los colectores solares convierten la parte infrarroja de la luz visible en calor.  Se llenan con una mezcla de agua y glicol. Este fluido se bombea por un circuito que pasa por el acumulador de agua caliente.

El sistema funciona todo el año, aunque habrá que calentar más el agua con una caldera o un calentador de inmersión, sobre todo durante los meses de invierno.  En verano, el sistema debería cubrir el 90% de las necesidades de agua caliente, pero en invierno se reduce al 25%.