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Cómo funcionan los calentadores de agua solares
Los calentadores solares de agua -a veces llamados sistemas solares de agua caliente sanitaria- pueden ser una forma rentable de generar agua caliente para su hogar. Pueden utilizarse en cualquier clima, y el combustible que utilizan, la luz del sol, es gratuito.
Los sistemas de calentamiento solar de agua incluyen tanques de almacenamiento y colectores solares. Hay dos tipos de sistemas de calentamiento solar de agua: los activos, que tienen bombas de circulación y controles, y los pasivos, que no los tienen.
Los sistemas solares de calentamiento de agua pasivos suelen ser menos costosos que los activos, pero no suelen ser tan eficientes. Sin embargo, los sistemas pasivos pueden ser más fiables y durar más tiempo. Hay dos tipos básicos de sistemas pasivos:
La mayoría de los calentadores de agua solares requieren un tanque de almacenamiento bien aislado. Los acumuladores solares tienen una salida y una entrada adicionales conectadas al colector. En los sistemas de dos depósitos, el calentador de agua solar precalienta el agua antes de que entre en el calentador de agua convencional. En los sistemas de un tanque, el calentador de apoyo se combina con el acumulador solar en un solo tanque.
Cómo conectar los paneles solares al depósito de agua caliente
El uso de un calentador de agua solar puede suponer un importante ahorro de dinero para el hogar y ayudar a reducir las emisiones locales y regionales que causan la contaminación atmosférica. Aunque requieren un mayor coste inicial tanto del sistema como de la instalación (en comparación con la sustitución de un calentador de agua eléctrico o de gas existente), con el tiempo ahorrarán entre el 50% y el 80% de los costes de calentamiento del agua, según el Departamento de Energía.
Los calentadores solares de agua funcionan utilizando la energía del sol para calentar directamente el agua que luego se puede utilizar en la casa para las necesidades de agua caliente, o utilizando la energía solar para calentar otro fluido que luego se utiliza para calentar el agua. Pueden ser activos o pasivos, y todos los sistemas requieren un depósito de almacenamiento.
Los calentadores solares de agua pueden funcionar en climas fríos, en lugares menos soleados y en una gran variedad de condiciones, aunque con menos eficacia que en lugares más soleados. Pero incluso si vive en un lugar donde su calentador solar de agua sólo precalienta el agua un poco en invierno, algo en otoño y primavera, y bastante en los días de verano, seguirá ahorrando dinero y reduciendo las emisiones.
Calentador solar de agua
Los sistemas de calefacción son fundamentales para las casas y apartamentos durante el invierno, y sus costes de funcionamiento pueden ser elevados en los meses más fríos. Sin embargo, hay muchas formas de utilizar la energía solar en aplicaciones de calefacción y agua caliente sanitaria, reduciendo los gastos de calefacción.
La eficacia de la calefacción solar dependerá del equipo utilizado y de su configuración. Por ejemplo, una bomba de calor ENERGY STAR ofrece un ahorro de electricidad de más del 60% en comparación con un calentador de resistencia. Mientras que un calentador de resistencia sólo puede proporcionar un kWh de calor por cada kWh de electricidad, una bomba de calor puede producir entre 2 y 4 kWh de calor por cada kWh de electricidad.
Incluso si su sistema de calefacción utiliza un combustible como el gas natural, el propano o el petróleo, tendrá componentes eléctricos como manipuladores de aire o bombas hidrónicas. En estos casos, los paneles solares no pueden reducir el coste directo de la calefacción, pero pueden suministrar energía a los componentes eléctricos del sistema de calefacción.
Lo ideal es combinar los paneles solares con una bomba de calor de alta eficiencia, ya que así se maximiza la calefacción conseguida por kilovatio-hora. Un calentador de resistencia convierte la electricidad en calor con menos eficiencia, lo que significa dos cosas:
Cómo funciona la calefacción solar
Los colectores por lotes, también llamados sistemas integrados de colector-almacenamiento (ICS), calientan el agua en tanques o tubos oscuros dentro de una caja aislada, almacenando el agua hasta su extracción. El agua puede permanecer en el colector durante largos periodos de tiempo si la demanda doméstica es baja, lo que hace que esté muy caliente. Una válvula de templado es su protección contra las quemaduras en el grifo. La válvula de templado mezcla agua fría para reducir la temperatura del agua antes de que llegue al grifo. Los colectores de lotes son incompatibles con los sistemas de circulación en circuito cerrado. Por lo tanto, generalmente no se recomiendan para climas fríos.
Los colectores planos suelen estar formados por tubos de cobre montados en placas absorbentes planas. La configuración más común es una serie de tubos paralelos conectados en cada extremo por dos tubos, los colectores de entrada y salida. El conjunto de placas planas está contenido dentro de una caja aislada, y cubierto con vidrio templado.
Los colectores de tubos de vacío son los más eficaces. En principio, cada tubo de vacío es similar a un termo. Un tubo de vidrio o metal que contiene el agua o el fluido de transferencia de calor está rodeado por un tubo de vidrio más grande. El espacio entre ellos es un vacío, por lo que se pierde muy poco calor del fluido.