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. Se pueden usar en cualquier clima, y el combustible que usan, el sol, es gratis.
Cómo funcionan
Los sistemas solares de calentamiento de agua incluyen tanques de almacenamiento y colectores solares. Hay dos tipos de sistemas solares de calentamiento de agua: activos, que tienen bombas y controles de circulación, y pasivos, que no lo hacen.
Sistemas solares activos de Calentamiento de agua
Hay dos tipos de sistemas solares activos de calentamiento de agua:
- Sistemas de circulación directa
Las bombas hacen circular el agua doméstica a través de los colectores y hacia el hogar. Funcionan bien en climas donde rara vez se congela. - Sistemas de circulación indirecta
Las bombas hacen circular un fluido de transferencia de calor no congelado a través de los colectores y un intercambiador de calor. Esto calienta el agua que luego fluye hacia la casa. Son populares en climas propensos a temperaturas bajo cero.
Sistemas solares pasivos de calentamiento de agua
Los sistemas solares pasivos de calentamiento de agua suelen ser menos costosos que los sistemas activos, pero generalmente no son tan eficientes. Sin embargo, los sistemas pasivos pueden ser más confiables y durar más tiempo. Hay dos tipos básicos de sistemas pasivos:
- Sistemas pasivos de almacenamiento de colector integral
Estos consisten en un tanque de almacenamiento cubierto con un material transparente para permitir que el sol caliente el agua. El agua del tanque fluye hacia el sistema de plomería. Estos funcionan mejor en áreas donde las temperaturas rara vez caen por debajo del punto de congelación. También funcionan bien en hogares con necesidades significativas de agua caliente durante el día y la noche. - Sistemas de termosifón
El agua se calienta en un colector en el techo y luego fluye a través del sistema de plomería cuando se abre un grifo de agua caliente. La mayoría de estos sistemas tienen una capacidad de 40 galones.
Tanques de almacenamiento y colectores solares
La mayoría de los calentadores de agua solares requieren un tanque de almacenamiento bien aislado. Los tanques de almacenamiento solar tienen una salida y una entrada adicionales conectadas hacia y desde el colector. En los sistemas de dos tanques, 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 respaldo se combina con el almacenamiento solar en un tanque.
Se utilizan tres tipos de colectores solares para aplicaciones residenciales:
- Colector de placa plana
Los colectores de placa plana acristalados son cajas aisladas e impermeables que contienen una placa absorbente oscura debajo de una o más cubiertas de vidrio o plástico (polímero). Los colectores de placa plana sin esmaltar, que se usan típicamente para calentar piscinas solares, tienen una placa absorbente oscura, hecha de metal o polímero, sin cubierta ni carcasa. - Sistemas de almacenamiento de colectores integrales
También conocidos como sistemas de circuitos integrados o por lotes, cuentan con uno o más tanques o tubos negros en una caja acristalada aislada. El agua fría pasa primero a través del colector solar, que precalienta el agua. El agua luego continúa hacia el calentador de agua de respaldo convencional, proporcionando una fuente confiable de agua caliente. Deben instalarse solo en climas de congelación suave, ya que las tuberías exteriores podrían congelarse en climas fríos y severos. - Colectores solares de tubo evacuado
Cuentan con filas paralelas de tubos de vidrio transparente. Cada tubo contiene un tubo exterior de vidrio y un tubo absorbedor de metal unido a una aleta. El revestimiento de la aleta absorbe la energía solar, pero inhibe la pérdida de calor radiativo. Estos colectores se utilizan con mayor frecuencia para aplicaciones comerciales en Estados Unidos.
Los sistemas solares de calentamiento de agua casi siempre requieren un sistema de respaldo para los días nublados y los tiempos de mayor demanda. Los calentadores de agua de almacenamiento convencionales generalmente proporcionan respaldo y ya pueden ser parte del paquete del sistema solar. Un sistema de respaldo también puede ser parte del colector solar, como los tanques de techo con sistemas de termosifón. Dado que un sistema de almacenamiento de colector integral ya almacena agua caliente además de recoger calor solar, puede empaquetarse con un calentador de agua sin tanque o de tipo demanda para respaldo.
Selección de un calentador de agua solar
Antes de comprar e instalar un sistema de calentamiento de agua solar, debe hacer lo siguiente:
- Estimar el costo y la eficiencia energética de un sistema solar de calentamiento de agua
- Evaluar el recurso solar de su sitio
- Determinar el tamaño correcto del sistema
- Investigar los códigos, convenios y regulaciones locales.
También comprenda los diversos componentes necesarios para los sistemas solares de calentamiento de agua, incluidos los siguientes:
- Intercambiadores de calor para sistemas solares de calentamiento de agua
- Fluidos de transferencia de calor para sistemas solares de calentamiento de agua
Instalación y mantenimiento del Sistema
La instalación adecuada de calentadores solares de agua depende de muchos factores. Estos factores incluyen los recursos solares, el clima, los requisitos del código de construcción local y los problemas de seguridad; por lo tanto, es mejor que un contratista de sistemas solares térmicos calificado instale su sistema.
Después de la instalación, el mantenimiento adecuado de su sistema lo mantendrá funcionando sin problemas. Los sistemas pasivos no requieren mucho mantenimiento. Para los sistemas activos, consulte los requisitos de mantenimiento con el proveedor de su sistema y consulte el manual del propietario del sistema. La fontanería y otros componentes convencionales de calentamiento de agua requieren el mismo mantenimiento que los sistemas convencionales. Es posible que sea necesario limpiar el acristalamiento en climas secos donde el agua de lluvia no proporciona un enjuague natural.
El mantenimiento regular en sistemas simples puede ser tan infrecuente como cada 3-5 años, preferiblemente por un contratista solar. Los sistemas con componentes eléctricos generalmente requieren una pieza de repuesto o dos después de 10 años. Obtenga más información sobre el mantenimiento y la reparación del sistema de calentamiento de agua solar.
Al examinar a posibles contratistas para la instalación y/o el mantenimiento, haga las siguientes preguntas:
- ¿Su empresa tiene experiencia en la instalación y el mantenimiento de sistemas solares de calentamiento de agua?
Elija una empresa que tenga experiencia en la instalación del tipo de sistema que desee y en el mantenimiento de las aplicaciones que seleccione. - ¿Cuántos años de experiencia tiene su empresa con la instalación y el mantenimiento de calefacción solar?
Cuanta más experiencia, mejor. Solicite una lista de clientes anteriores que puedan proporcionar referencias. - ¿Su empresa tiene licencia o está certificada?
En algunos estados se requiere tener una licencia válida de fontanero y/o contratista solar. Comuníquese con su ciudad y condado para obtener más información. Confirme la licencia con la junta de licencias de contratistas de su estado. La junta de licencias también puede informarle sobre cualquier queja contra contratistas con licencia estatal.
Mejora de la eficiencia energética
Después de que su calentador de agua esté instalado y mantenido correctamente, pruebe algunas estrategias adicionales de ahorro de energía para ayudar a reducir sus facturas de calentamiento de agua, especialmente si necesita un sistema de respaldo. Algunos dispositivos y sistemas de ahorro de energía son más rentables de instalar con el calentador de agua.
Otras opciones de calentadores de agua
- Calentadores de agua de almacenamiento convencionales
- Calentadores de agua a demanda
- Calentadores de agua con bomba de calor
- Calentadores de agua sin tanque y calentadores de agua indirectos