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Esquema del sistema de calentamiento solar de agua
Los colectores por lotes, también llamados sistemas de colector-almacenamiento integrado (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.
Sistema de calentamiento de agua por energía solar directa
– Después del aislamiento, la estanqueidad, el control de la ventilación y la instalación de un sistema de calefacción eficiente, la producción de agua caliente sanitaria (ACS) mediante energía solar es probablemente el siguiente factor que más contribuye a la eficiencia energética rentable.
– Un sistema de agua caliente sanitaria solar bien diseñado y correctamente instalado suele producir entre el 50 y el 60% de las necesidades anuales de agua caliente de una vivienda. En verano, un colector solar producirá entre el 80 y el 90% de las necesidades, mientras que la cifra se reduce a alrededor del 20% durante los meses de invierno.
– La orientación más eficaz para un panel/colector solar (en el Reino Unido) es la que se dirige hacia el sur. La eficiencia disminuye progresivamente cuando los colectores están orientados hacia el este o el oeste, aunque en la práctica, incluso si un colector está orientado hacia el este o el oeste, sólo puede alcanzar el 80% de la eficiencia máxima.
– Si un tejado inclinado está orientado al este y al oeste, considere la posibilidad de montar paneles en ambas inclinaciones. Los controles de los colectores pueden programarse para que favorezcan el panel de mayor rendimiento cuando el sol se desplace alrededor de la casa hacia el sur.
Cómo funcionan los calentadores de agua solares
Los sistemas de calentamiento solar de agua están diseñados para utilizar la energía radiante del sol para calentar el agua utilizada en el hogar para baños, duchas, lavandería, etc. El calentamiento solar del agua es una de las aplicaciones más antiguas de la energía solar. El calentamiento solar del agua se utilizaba habitualmente en Florida y California a finales del siglo XIX. Ahora es muy común en otras partes del mundo. Japón, Israel, Grecia, Australia, Alemania y China tienen un gran número de sistemas de calentamiento solar de agua.
A pesar de que en la mayor parte de Canadá hay una gran cantidad de sol, el calentamiento solar del agua no se ha puesto de moda aquí, todavía. Esto se debe a que el bajo coste de los combustibles convencionales ha hecho que el uso de la energía solar sea poco atractivo desde el punto de vista económico. Además, nuestro clima es más duro para los sistemas solares que el de la mayoría de los lugares (nieve, heladas, etc.), por lo que nuestros sistemas suelen ser algo más caros de construir e instalar. Sin embargo, a medida que los costes de los combustibles convencionales vayan subiendo (y subiendo), los calentadores de agua solares empezarán a considerarse una buena inversión.
La normativa se está poniendo al día con el creciente interés por el calentamiento solar del agua. Aunque en Canadá existen normas CSA para los productos solares desde hace casi 30 años, el interés por que los productos se certifiquen conforme a esas normas acaba de hacer que se ponga en marcha un proceso de certificación CSA. A partir de 2009 se pueden comprar sistemas de calentamiento solar de agua certificados por la CSA.
Calentador 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%.