Diagrama del sistema solar de calentamiento de agua
Aunque los sistemas fotovoltaicos solares son reconocidos con razón como uno de los principales impulsores del movimiento de la energía solar y del crecimiento de la energía verde en general, los sistemas de calentadores solares de agua también desempeñan un papel importante. Por término medio, el agua caliente consume el 18% de la factura energética de una familia típica, y los calentadores solares de agua son un medio excelente de satisfacer esta demanda, mediante una tecnología limpia y probada.
Un calentador de agua solar es un panel solar (llamado colector) que, en lugar de convertir la luz solar en electricidad, convierte la luz solar en calor que se utiliza para calentar el suministro de agua de la casa o edificio donde está instalado.
Nota: Los sistemas de calentadores solares de agua pueden complementarse con un sistema solar fotovoltaico si hay suficiente espacio en el tejado y presupuesto para este sistema adicional. Si es así, una parte de la electricidad generada por el sistema fotovoltaico solar podría utilizarse para proporcionar agua caliente adicional para aumentar la temperatura del agua si es necesario. Este método es muy eficaz para satisfacer las necesidades de agua caliente.
Principio de funcionamiento del calentador solar de agua ppt
El sistema de calentamiento solar de agua es un dispositivo que utiliza la energía solar para calentar agua para necesidades domésticas, comerciales e industriales. El calentamiento de 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 solares de calentamiento de agua típicos de 100 litros al día situados en distintas partes del país. Ahorro probable de electricidad y dinero mediante el uso de un calentador solar de agua doméstico de 100 litros (utilizando una superficie de colector de 2,0 m2)
Los sistemas de calentamiento solar de agua no necesitan electricidad para funcionar. Sin embargo, si se instala un calentador de apoyo para cubrir las necesidades de agua caliente durante los días nublados, se necesitará electricidad.
¿Cómo funciona un calentador de agua solar por la noche?
El uso de un calentador de agua solar puede ahorrar mucho dinero y ayudar a reducir las emisiones locales y regionales que causan la contaminación atmosférica. Aunque el coste inicial del sistema y la instalación son más elevados (en comparación con la sustitución de un calentador de agua eléctrico o de gas), con el tiempo se ahorra entre el 50% y el 80% de los costes de calentamiento del agua, según el Departamento de Energía.
Los calentadores solares de agua funcionan utilizando la energía del sol para calentar directamente el agua que luego se puede utilizar en la casa para las necesidades de agua caliente, o utilizando la energía solar para calentar otro fluido que luego se utiliza para calentar el agua. Pueden ser activos o pasivos, y todos los sistemas requieren un depósito de almacenamiento.
Los calentadores solares de agua pueden funcionar en climas fríos, lugares menos soleados y en condiciones muy diversas, aunque con menos eficacia que en lugares más soleados. Pero incluso si vive en un lugar donde su calentador solar de agua sólo precalienta el agua un poco en invierno, algo en otoño y primavera, y bastante en los días de verano, seguirá ahorrando dinero y reduciendo las emisiones.
Problemas habituales del agua caliente solar
Los colectores discontinuos, también llamados sistemas integrados colector-acumulador (ICS), calientan el agua en depósitos o tubos oscuros dentro de una caja aislada, almacenando el agua hasta que se extrae. 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 discontinuos son incompatibles con los sistemas de circulación en circuito cerrado. Por ello, no suelen recomendarse para climas fríos.
Los colectores planos suelen consistir en tubos de cobre fijados a placas absorbedoras 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 cubierta con vidrio templado.
Los colectores de tubos de vacío son los más eficientes que existen. En principio, cada tubo de vacío es similar a un termo. Un tubo de vidrio o metal que contiene el agua o el fluido caloportador está rodeado por un tubo de vidrio más grande. El espacio entre ambos es un vacío, por lo que se pierde muy poco calor del fluido.
