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Cómo funciona el calentador de agua solar
Los sistemas de calentamiento solar de agua, o sistemas térmicos solares, utilizan la energía del sol para calentar el agua que se almacena en un acumulador de agua caliente o en un depósito térmico. Dado que 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.
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%.
¿El calentador de agua solar necesita electricidad?
El calentamiento solar del agua (SWH) consiste en calentar el agua mediante la luz solar, utilizando un colector térmico solar. Existe una gran variedad de configuraciones con distintos costes para ofrecer soluciones en diferentes climas y latitudes. Los CSA se utilizan ampliamente en aplicaciones residenciales y en algunas industriales[1].
Un colector orientado al sol calienta un fluido de trabajo que pasa a un sistema de almacenamiento para su uso posterior. Los CSA son activos (bombeados) y pasivos (por convección). Utilizan sólo agua, o bien agua y un fluido de trabajo. Se calientan directamente o mediante espejos de concentración de luz. Funcionan de forma independiente o como híbridos con calentadores eléctricos o de gas[2] En las instalaciones a gran escala, los espejos pueden concentrar la luz solar en un colector más pequeño.
En 2017, la capacidad térmica mundial de agua caliente solar (ACS) es de 472 GW y el mercado está dominado por China, Estados Unidos y Turquía[3]. Barbados, Austria, Chipre, Israel y Grecia son los principales países por capacidad por persona[3].
Los registros de colectores solares en Estados Unidos son anteriores a 1900,[4] y consisten en un tanque pintado de negro montado en un tejado. En 1896, Clarence Kemp, de Baltimore, encerró un depósito en una caja de madera, creando así el primer “calentador de agua por lotes”, como se conoce hoy en día. Frank Shuman construyó la primera central termosolar del mundo en Maadi (Egipto), utilizando colectores parabólicos para alimentar un motor de 45 a 52 kilovatios (60 a 70 caballos) que bombeaba 23.000 litros de agua por minuto desde el río Nilo a los campos de algodón adyacentes.
¿Funciona el calentador de agua solar por la noche?
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 es que un refrigerador es un ejemplo de un motor térmico?
La energía solar está ganando terreno en los últimos diez años, sobre todo gracias a las subvenciones a los propietarios de viviendas en el marco de diversos planes de la SEAI. Estas subvenciones reembolsan directamente a los propietarios hasta el 30% del coste de la instalación y hacen que morder la bala de la energía solar sea un poco más fácil.
Aunque parezca mentira, Irlanda tiene los mismos niveles de “insolación” (la cantidad de energía solar que llega a la tierra) que Francia, Alemania y Austria, pero, por supuesto, los niveles disminuyen cuanto más al norte.
Hablamos con Aisling Hayes, directora general de Proservice Technicians, sobre todo lo relacionado con la energía solar, y en particular sobre la adaptación de una vivienda existente a las bonitas propiedades de ahorro de electricidad y dinero de la calefacción solar.
La energía solar térmica se utiliza únicamente para calentar el agua. Es el sistema de energía solar original y es la forma más eficiente de utilizar la sinergia del sol en términos de calentamiento de agua. Generalmente se utiliza para adaptar las casas existentes y también en las nuevas construcciones.
Un sistema de energía solar por sí solo no es suficiente para satisfacer la demanda de calentamiento de agua. En los meses de verano, mayo, junio y julio, por ejemplo, sería suficiente para calentar el agua. El verano pasado el tiempo fue lo suficientemente bueno como para que la mayoría de la gente no tuviera necesidad de encender otro método para calentar el agua. Pero siempre se instala con otro método para calentar el agua, ya sea una caldera de gas, de gasóleo, electricidad, biomasa.