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Los sistemas de agua caliente solar recogen la energía del sol en paneles o tubos. El agua caliente producida para su uso en una vivienda o edificio se almacena in situ en depósitos. Un sistema de agua caliente solar para uso doméstico puede ser una forma rentable de reducir los costes energéticos de las fuentes de gas, electricidad o propano.
Antes de considerar la instalación de un sistema solar de agua caliente, se deben tomar medidas para disminuir el consumo, aumentar la eficiencia y reducir la pérdida de agua caliente; unos simples cambios pueden marcar una gran diferencia. Bajar el termostato del calentador de agua a 120 °F, aislar las tuberías de agua caliente y el calentador de agua, reparar los grifos de agua caliente que gotean y sustituir un calentador de agua caliente y/o las tuberías ineficientes reducirá el consumo de agua caliente y aumentará la eficiencia de un sistema de agua caliente sanitaria ya existente. Y como la ducha suele ser el mayor consumo de agua caliente en una residencia media, la sustitución del cabezal de la ducha por un modelo de bajo flujo puede ayudar a reducir el uso de agua caliente.
Con más de 300 días de sol al año en Colorado, la mayoría de las ubicaciones son buenas opciones a la hora de considerar la instalación solar. La ubicación de su casa ayudará a determinar si la energía solar es una buena opción. El Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) del Departamento de Energía de EE.UU. dispone de datos sobre muchos lugares de Colorado y otros lugares. En línea en www.energysavers.gov/pdfs/208.pdf. Un requisito fundamental para un sistema solar es disponer de un lugar soleado donde los colectores solares puedan funcionar correctamente. Los lugares en los que el sol está bloqueado por la pendiente o el aspecto del terreno, los árboles, los edificios vecinos u otros obstáculos reducirán la eficiencia. Los colectores solares deben colocarse en un lugar en el que la superficie de los colectores reciba mucha luz solar durante todo el año.
Calentador solar de agua
El calentador de agua solar (o solar térmico) utiliza la luz del sol para calentar el agua que luego utilizará en su baño o cocina. Incluso en un país nublado, la energía solar puede satisfacer más de la mitad de la demanda anual de agua caliente.
El calentamiento solar del agua no debe confundirse con la tecnología solar fotovoltaica, que produce electricidad. La producción de los paneles solares fotovoltaicos puede desviarse para calentar agua, pero el calentamiento solar del agua es más eficiente. Esto significa que ocupará mucho menos espacio en el tejado que los paneles fotovoltaicos para la misma producción de energía. Su casa podría incluso tener tanto energía solar térmica como fotovoltaica, para generar la mayor cantidad de energía renovable a partir de la superficie disponible en el tejado.
En los hogares más grandes, la producción de agua caliente para las duchas, los baños y los grifos puede suponer una proporción importante del consumo total de energía. Esto es especialmente cierto cuando la casa está bien aislada para reducir la demanda de calefacción.
Los colectores solares orientados hacia el sureste y el suroeste, con un ángulo de entre 20 y 50 grados, son los que mejor funcionan. Sin embargo, incluso un panel orientado al este o al oeste puede ser útil, sólo tiene que ser un 20% más grande.
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El sistema de calentamiento solar de agua es un dispositivo que utiliza la energía solar para calentar el agua para las necesidades domésticas, comerciales e industriales. El calentamiento del agua es la aplicación más común de la energía solar en el mundo. Un sistema típico de calentamiento solar de agua puede ahorrar hasta 1500 unidades de electricidad al año, por cada 100 litros diarios de capacidad de calentamiento solar de agua.
Todas las estimaciones se refieren a agua caliente a 600C. Esta agua caliente tiene que mezclarse con agua fría para bajar su temperatura hasta los límites de resistencia. La mezcla también aumentará la cantidad hasta los valores realmente necesarios
En la tabla siguiente se indican los ahorros probables aproximados de electricidad y dinero para sistemas típicos de calentamiento solar de agua de 100 litros al día situados en diferentes partes del país. Ahorro probable de electricidad y dinero por el uso de un calentador solar de agua doméstico de 100 litros (utilizando un área de colectores de 2,0 metros cuadrados)
Los sistemas de calentamiento solar de agua no necesitan electricidad para su funcionamiento. Sin embargo, en el caso de que se proporcione un calentador de apoyo para cubrir las necesidades de agua caliente durante los días nublados, se necesitará electricidad.
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Los calentadores de agua solares han sido a menudo el hijastro de la industria de la energía solar/limpia. Las aplicaciones de energía solar reciben toda la atención, relegando los sistemas de calentamiento solar de agua a una nota a pie de página en la conversación sobre energías renovables.
La tecnología solar térmica, concretamente la tecnología de calentamiento de agua solar, funciona con una eficiencia del 80-90%, mientras que la tecnología solar fotovoltaica (PV es Photovoltaic, una palabra elegante para energía solar) funciona con una eficiencia del 15-20%.
Quizá se pregunte si esta comparación es justa. Los sistemas térmicos solares se utilizan para calentar agua, mientras que los sistemas de energía solar se utilizan para generar electricidad. Es cierto. Pero en términos de conversión de energía, lo único que importa es lo que entra y lo que sale: la utilidad global del sistema.
Una familia de cuatro miembros (dos adultos y dos niños), que utiliza un géiser eléctrico que funciona con una fuente de electricidad no renovable (como una central térmica de carbón), genera unos 3 kg de CO2 al día. Puede que sólo sean unos 1.095 kg de CO2 en un año, pero eso equivale a unas 43 toneladas métricas de CO2 durante un periodo de 40 años.