Calentador solar de agua

El calentador solar de agua es la conversión de la luz solar en calor para calentar agua mediante un colector solar térmico. Existe una gran variedad de configuraciones con distintos costes para ofrecer soluciones en distintos climas y latitudes. Los calentadores solares de agua se utilizan ampliamente en aplicaciones residenciales y algunas industriales.

Instalar un calentador de agua solar es un método muy popular para que los propietarios reduzcan su factura eléctrica. Estos sistemas utilizan energía renovable para reducir la necesidad de energía de la red, a la vez que suministran grandes volúmenes de agua caliente.

¿Qué es un calentador de agua solar?

A diferencia de los calentadores de agua tradicionales, los solares no utilizan energía de la red para calentar el agua. En su lugar, estos aparatos de alta eficiencia utilizan colectores solares específicos en su tejado para extraer energía del sol. La energía solar captada se utiliza para calentar el agua de su hogar.

Los calentadores de agua solares han sido muy populares en el pasado porque reducen la factura eléctrica y permiten calentar el agua con energía limpia. Los colectores solares calientan directamente el agua y no aportan ningún otro tipo de energía solar a la vivienda.

Más recientemente, la gente ha optado por calentadores de agua eléctricos con bomba de calor, que se combinan con sistemas de paneles solares domésticos. Las bombas de calor eléctricas utilizan energía de la red para calentar el agua, pero si se combinan con un sistema solar doméstico, pueden seguir funcionando con electricidad solar.

Si no puede instalar un sistema solar doméstico completo, o si su casa no está conectada a la red eléctrica, un calentador de agua solar autónomo puede ser una gran opción.

¿Cómo funcionan los calentadores de agua solares?

Los sistemas solares de calentamiento de agua pueden producir suficiente agua caliente para satisfacer la mayoría de las necesidades diarias de agua caliente sanitaria.

Existen dos tipos principales de calentadores de agua solares para uso residencial y comercial:

• Calentadores de agua solares activos
• Calentadores de agua solares pasivos

Cada uno de ellos funciona de forma diferente y consta de equipos distintos.

Calentadores de agua solares activos

Los calentadores de agua solares activos utilizan una bomba para hacer circular el agua caliente desde los colectores o absorbedores solares hasta la vivienda. Suelen instalarse en zonas de clima más frío, ya que el agua se almacena en un depósito que puede guardarse en el interior para evitar que se congele.

Existen dos tipos diferentes de calentadores de agua solares activos:

• Los sistemas activos directos, en los que el agua se calienta directamente en los colectores y luego se envía a los grifos y duchas. Los colectores solares suelen ser tubos metálicos o de vidrio.
• Sistemas indirectos activos, en los que un fluido de transferencia de calor, como el propilenglicol, se calienta dentro de los colectores solares y luego transfiere el calor al suministro de agua con un intercambiador de calor en un sistema de circuito cerrado. Se produce cierta pérdida de calor mientras el fluido de transferencia circula por el sistema.

Calentadores de agua solares pasivos

Los calentadores de agua solares pasivos no utilizan bombas de circulación para mover el agua caliente. En su lugar, se basan en la convección como sistema de circulación, donde el agua más caliente sube a la superficie y el agua fría se hunde, para hacer circular el agua.

Los sistemas solares pasivos suelen ser más baratos que los activos, ya que no requieren equipos especiales para bombear el agua.

Existen dos tipos principales de calentadores de agua solares pasivos:

• Los calentadores de agua solares de colector integral son grandes depósitos de almacenamiento de agua negra que se construyen en una caja aislada con una parte superior que deja pasar la luz solar. La luz solar calienta el agua directamente en los tanques negros, que luego fluye en su sistema de plomería cuando se necesita agua caliente.
• Los sistemas termosifónicos pasivos utilizan colectores planos metálicos para calentar pequeños lotes de agua en su tejado. Al abrir las válvulas de agua caliente, el agua caliente de la parte superior del colector desciende desde el tejado hasta los grifos. Suelen estar diseñados para contener 40 galones de agua.

Muchos sistemas pasivos incluyen un calentador sin depósito como fuente de energía de reserva, que puede ser de gas o eléctrico.

Depósitos y colectores solares

La mayoría de los calentadores de agua solares requieren un acumulador 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 depósito, el calentador de apoyo se combina con el acumulador solar en un solo depósito.

En las aplicaciones residenciales se utilizan tres tipos de colectores solares:

Colector plano

Los colectores planos acristalados son cajas aisladas y resistentes a la intemperie que contienen una placa absorbente oscura bajo una o varias cubiertas de vidrio o plástico (polímero). Los colectores planos no acristalados, que suelen utilizarse para la calefacción solar de piscinas, tienen una placa absorbente oscura, de metal o polímero, sin cubierta ni envolvente.

Sistemas integrales colector-almacenamiento

También conocidos como ICS o sistemas discontinuos, cuentan con uno o varios depósitos o tubos negros en una caja aislada y acristalada. El agua fría pasa primero por el colector solar, que la precalienta. A continuación, el agua pasa al calentador de agua convencional, que proporciona una fuente fiable de agua caliente. Sólo deben instalarse en climas templados o fríos, ya que las tuberías exteriores podrían congelarse si el tiempo es muy frío.

Colectores solares de tubos de vacío

Presentan filas paralelas de tubos de vidrio transparente. Cada tubo contiene un tubo exterior de vidrio y un tubo absorbedor metálico unidos a una aleta. El revestimiento de la aleta absorbe la energía solar pero inhibe la pérdida de calor por radiación. Estos colectores se utilizan con más frecuencia para aplicaciones comerciales en Estados Unidos.

Los sistemas solares de calentamiento de agua casi siempre requieren un sistema de reserva para los días nublados y los momentos de mayor demanda. Los calentadores de agua convencionales suelen servir de apoyo y pueden formar parte del sistema solar. Un sistema de reserva también puede formar parte del colector solar, como los depósitos situados en el tejado con sistemas termosifón. Dado que un sistema de almacenamiento con colector integral ya almacena agua caliente además de recoger el calor solar, se puede combinar con un calentador de agua sin depósito o a demanda como apoyo.

Guía de compra

A la hora de elegir un sistema solar de calentamiento de agua para su hogar, hay varios aspectos que debe tener en cuenta.

Capacidad del sistema

El sistema que elija debe satisfacer sus necesidades. Por ejemplo, si necesita regularmente 500 galones de agua al día, asegúrese de que el sistema que elija pueda satisfacer estas demandas y más.

Facilidad de uso

Cuando elijas un sistema, comprueba que es fácil de instalar, utilizar y mantener. Así evitará problemas después de la compra.

Durabilidad

Dado que los calentadores solares se instalan en el exterior, deben ser duraderos y estar fabricados con materiales de calidad. Por lo tanto, elija un producto que le ofrezca la mejor relación calidad-precio y que, al mismo tiempo, esté preparado para soportar los caprichos de la naturaleza.