Energía solar para calentamiento de agua
sanitaria
Fuente inagotable, gratuita y limpia
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| www.new.taringa.com |
A medida que va
llegando el frío empezamos a pensar en la factura de gas o electricidad, aún
más ahora con la reducción de los subsidios. Que no paguemos por el total de energía que nos provee una empresa, no significa que
sea gratuita. Son costos que pagamos de otra manera: en forma de contaminación
ambiental y calentamiento global.
Aprovechando mi visita a la feria INSTALANDO 2012 vamos a ver una opción ecológica y económica, luego de amortizada la inversión inicial, que es el calentamiento de agua por energía solar.
DATOS IMPORTANTES
- El sol produce 3 trillones de KiloWatios horas al año.
- La Tierra recibe 0.7 trillones de KiloWatios horas al año.
- El mundo consume 85 billones de KiloWatios horas al año.
- La energía total consumida representa sólo 1/7.000 de la energía solar incidente cada año.
- En una vivienda el 28% del consumo energético se destina al calentamiento del agua caliente sanitaria.
- Mediante la instalación de un colector solar podemos ahorrar hasta el 70% del gas consumido.
Fuente: texto de Arq. Jorge D. Czajkowski, Profesor Titular de Instalaciones,Facultad de Arquitectura y Urbanismo, UNLP.La Plata, enero 2003.
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| colector plano |
Sistema de calentamiento de agua por colector solar
Es un sistema sencillo, básicamente compuesto por un panel colector solar más un termotanque de acero aislado y sus conexiones.Además llevan una base soporte que para darle la inclinación y vincularlo al techo, resistencia eléctrica, tablero inteligente, válvulas y más componentes según marca .
Son resistentes al granizo de hasta de 2”, pero para mayor seguridad algunas personas colocan una malla romboidal a cierta distancia para brindar una protección adicional.
Dependiendo del fabricante el colector puede ser:
Plano: consta de una caja aislada que contiene una chapa de acero pintada de negro por donde circula el agua. La cara que orientada al sol es de vidrio resistente a los impactos y cambios de temperatura.
En Argentina es construido por Affinity Steel con materiales nacionales.
Cilídricos: formados por varias hileras de tubos a los que se les ha hecho vacío en su interior para evitar pérdidas por convección. Al ser de sección circular tienen mayor capacidad de captación del sol. Este es el sistema elegido por Saiar. Por ahora, los tubos serían importados.
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| imágenes: www.termotanquesolarsaiar.com |
¿Cómo funciona?
El panel absorbe la radiación solar calentando el agua que se encuentra dentro de él. En la figura observamos que el agua fría ingresa por la parte inferior del colector, y a medida que es calentada por la radiación solar, asciende hasta salir por la parte superior ya caliente y se aloja en el termotanque superior. Este efecto se lo conoce como termosifón.
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efecto de termosifón en colector plano |
¿Qué temperatura obtengo?
(Para la zona de Buenos Aires)
En invierno: 50°C
En verano: de 60°C. Dentro de los tubos de vacío el agua puede llegar a los 100°C
Por las noches se pierden aproximadamente de 4°C a 9°C
Durante todo el año se cubre con facilidad la temperatura de adecuada para la ducha que es de 38°C aproximadamente.
¿Qué pasa si no hay sol?
En el único caso sin rendimiento se da en los días lluviosos, ya que aún en jornadas nubosas el panel recibe energía del sol. Dependiendo de la temperatura exterior, el agua puede salir tibia o caliente. Para superar estas situaciones se complementa la instalación solar con otros medios de calentamiento: gas, electricidad o leña. De cualquier modo los consumos de gas, electricidad o leña van a ser menores.
Complementado el sistema con un termotanque o calefón
Conexión Indirecta
(Para la zona de Buenos Aires)
En invierno: 50°C
En verano: de 60°C. Dentro de los tubos de vacío el agua puede llegar a los 100°C
Por las noches se pierden aproximadamente de 4°C a 9°C
Durante todo el año se cubre con facilidad la temperatura de adecuada para la ducha que es de 38°C aproximadamente.
¿Qué pasa si no hay sol?
En el único caso sin rendimiento se da en los días lluviosos, ya que aún en jornadas nubosas el panel recibe energía del sol. Dependiendo de la temperatura exterior, el agua puede salir tibia o caliente. Para superar estas situaciones se complementa la instalación solar con otros medios de calentamiento: gas, electricidad o leña. De cualquier modo los consumos de gas, electricidad o leña van a ser menores.
Complementado el sistema con un termotanque o calefón
Conexión Indirecta
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| colector solar + termotanque |
El agua del colector pasa por el termotanque y luego se distribuye a los consumos. Si el agua ingresa a la temperatura requerida el quemador o la resistencia no prenden.
En días nublados, el agua se precalienta y luego ingresa al termotanque, pero el salto de temperatura será menor , por lo tanto el quemador o resistencia, prenderán con menos frecuencia y por periodos más cortos.
Si tenemos calefón convencional, se puede mantener en piloto o colocarlo en baja o media temperatura dependiendo de las condiciones climáticas. Con el calefón se obtiene el mejor rendimiento pero es más engorroso ya que debemos estar atentos a la regulación de temperatura del quemador. Con el termotanque evitamos esa tarea. En áreas rurales también se puede complementar con termotanque a leña.
Colocando una resistencia dentro del tanque de almacenamiento del colector.
Conexión directa
En caso de no contar con gas, el equipo se conecta directamente a la red de agua caliente. Para lograr la temperatura deseada se le incorpora la resistencia eléctrica. Determinados modelos admiten la colocación de la cantidad de resistencias que el cliente solicite.
¿Qué pasa con los consumos en períodos cortos de tiempo?
El colector funciona como un termotanque y necesita cierto tiempo de recuperación. Entonces se debe complementar con el termotanque convencional, o colocar la resistencia. Si se preveen grandes consumos, se pueden colocar dos o más equipos.
Conexión directa
En caso de no contar con gas, el equipo se conecta directamente a la red de agua caliente. Para lograr la temperatura deseada se le incorpora la resistencia eléctrica. Determinados modelos admiten la colocación de la cantidad de resistencias que el cliente solicite.
¿Qué pasa con los consumos en períodos cortos de tiempo?
El colector funciona como un termotanque y necesita cierto tiempo de recuperación. Entonces se debe complementar con el termotanque convencional, o colocar la resistencia. Si se preveen grandes consumos, se pueden colocar dos o más equipos.
CONDICIONES CLAVES DE DISEÑO:
- Elegir el modelo que se ajuste a las condiciones climáticas de la zona
- Orientarlo de forma que reciba la mayor radiación. Por ejemplo para Bs. As. Son aprox 40° hacia el Norte.
- Ubicarlo en la zona más alta de la vivienda, no debe recibir sombra de otras construcciones ni de árboles.
- Debes estar cerca de los puntos de consumo para su mejor aprovechamiento. Así mismo es ideal que las cañerías estén aisladas.
- Algunos modelos que funcionan por termosifón requieren que el tanque de reserva se coloque por arriba del colector, conformando un sistema de circulación natural. No dependen de la conexión eléctrica, son más económicos.
- Otros modelos admiten la alimentación de agua desde un depósito instalado en el interior de la vivienda. En ese caso la circulación es forzada y requiere alimentación eléctrica.
- La colocación es sencilla, el mantenimiento es mínimo y poseen una vida útil entre 20 y 25 años.
- Para obtener agua caliente para climatización se requiere otro tipo de equipo.
Precios y capacidad
Dentro de las primeras marcas y de fabricación nacional, un colector plano de 140 L con uso moderado alcanza para 3 o 4 personas y cuesta $ 8000. Un equipo de tubos de vacío de 200 L, ronda los $ 6000.
Hay opciones más económicas y sencillas, aunque con menor rendimiento, entre $ 3000 y $ 4000.
Resolver la crisis energética y el deterioro ambiental implica,
entre otras cuestiones, evitar o disminuir el consumo energético,
y favorecer las fuentes sustentables.
Calentar el agua gracias al sol, es un buen camino para el cambio.
arq. Cecilia Zarate
