BENEFICIOS Y VENTAJAS DE LOS CALENTADORES SOLARES DE AGUA 

 

ECOLÓGICAS 

 

• La energía solar es un recurso inagotable y completamente renovable. 

• No contamina. 

• No disminuye ni utiliza la calidad del aire o de los suelos en donde se encuentre localizado. 

• Cubre las necesidades energéticas, sin tener que utilizar recursos naturales agotables. 

• Reductor del impacto ambiental y de la contaminación atmosférica. 

• No emite dióxido de carbono a la atmósfera, al no requerir ningún tipo de  combustión, por lo que evitan el proceso de calentamiento terrestre como consecuencia del efecto invernadero. (En estos momentos nos encontramos con el nivel más alto de concentración de este gas de los últimos 160.000 años.) 

• No contribuye a la formación de la lluvia ácida. 

• No da lugar a la formación de óxidos de nitrógeno. 

• No requiere sofisticadas medidas de seguridad, en relación con la energía nuclear. 

• No produce residuos tóxicos de tratamiento complejo. 

 

Anualmente un equipo impide la emisión de CO2 en la atmósfera. Evita la emisión de 1 tonelada de dióxido de carbono al año que equivale a la misma limpieza de aire que se consigue con 1000 mt2 de bosque. 

 

ECONÓMICAS 

 

• Genera un ahorro del 80% del consumo de gas o electricidad requerido para el calentamiento de agua. 

• Genera un aumento en el mercado del valor de la vivienda debido a su practicidad. 

• Contribuye al desarrollo económico regional. 

• Gracias al ahorro que genera, el equipo se amortiza rápidamente. 

• A diferencia de los calentadores solares de agua, ningún sistema convencional de producción de agua caliente se paga por sí mismo. 

 

SOCIALES 

 

• Contribuye a un desarrollo sostenible en cualquier tipo de aspecto social. 

• Su incremento provoca un aumento en inversiones 

• Fomenta la integración de zonas rurales o poco favorecidas con la llega de centrales eléctricas. 

• Contribuye al respeto y cuidado del medio ambiente concientizando a grandes y niños. 

• Favorece la creación de empleo, en cuanto estas formas de aprovechamiento energético requieren de la mano de obra para su manipulación, cada vez hay más trabajos que apoyan las energías renovables, particularmente la energía solar. 

• Evita la dependencia de los hidrocarburos de otros países, generando energía propia proveniente de nuestro ámbito. 

 

EFICACIA E INDEPENDENCIA 

 

• Se trata de sistemas autónomos, por lo que no dependen del abastecimiento externo a la propia instalación, como ocurriría si se tratase de un sistema de energía eléctrica (tendido eléctrico), o de cualquier tipo de combustible. Esto contribuye a la mejora y autonomía en el abastecimiento energético.

• Dentro de las energías renovables, la energía solar térmica tiene el mayor rendimiento al menor costo. 

 

APLICACIONES 

 

 

USO DOMESTICO 

 

Viviendas familiares en la ciudad 

Viviendas familiares en el campo 

Fincas 

Climatización de Casas (Suelo Radiante) 

 

 

 

TIPOS DE CALENTADOR SOLAR

 

¿Qué tipo de Calentador Seleccionar? 

 

Disponemos de dos tipos principales de calentadores solares: 

 

ACUMULACIÓN: También conocido como calentador solar de “gravedad”. Admite el agua del acueducto a través de una válvula flotador, la almacena y la calienta. El agua que está en el tanque (y en los tubos) es la que se consume. Por ende, la presión disponible en las duchas o puntos de consumo es proporcional a la diferencia de altura entre éstas y el calentador. Necesariamente debe ser instalado por encima del nivel de las duchas o punto de uso del agua caliente. Tamaños disponibles: 180, 240 y 300 Lts. 

 

PASO: También conocido como calentador de Presión. El agua que está dentro del tanque y que recorre el interior de los tubos no se consume (salvo la que se evapora y que se repone automáticamente para compensar estas pérdidas) sino que se usa para calentar el caudal que fluye por un serpentín en contacto con la misma. En este caso el agua que se consume es la que circula por un serpentín de cobre que está inmerso dentro del tanque de agua caliente (se calienta durante el recorrido). Por lo tanto, puede instalarse tanto por encima como por debajo del nivel del punto de consumo, al ser apto para transmitir la presión disponible en la red. Tamaños disponibles: 200 y 300 Lts. 

 

Aunque solo el de PASO se puede montar a nivel del suelo, cualquiera de los dos tipos se puede montar sobre el techo siempre que estructuralmente éste sea suficientemente fuerte. El de paso se puede instalar tanto en el techo como en el piso o en cualquier nivel intermedio, cuidando de que reciba sol. Debe orientarse el tanque hacia el norte por nuestra latitud geográfica (tubos hacia el sur). 

 

Aparte de esto las ventajas y desventajas de uno y otro equipo serían: 

 

En el de acumulación ocurre que tan pronto como se consume agua, esta se empieza a reponer a través de la válvula flotador que está dentro del tanque asistente. Aunque la entrada de agua fría y la salida de agua caliente están en extremos opuestos, con el tiempo se mezclan en algún grado a pesar de la tendencia a estratificarse. En el de paso, la temperatura del agua caliente es más pareja porque el serpentín recorre buena parte del tanque (de arriba hacia abajo), no hay mezcla del agua sino un enfriamiento paulatino de la masa acumulada en el tanque. 

 

Conviene aclarar que por más largo que sea el serpentín, el agua de consumo no llega a igualarse en temperatura con la que está en el tanque. Este calentador en consecuencia entrega agua a temperaturas algo menores, aunque más estables en el tiempo. En general, el calentador de paso se considera una solución con un mayor nivel de confort.

 

¿Cómo se calcula la capacidad o tamaño del calentador? 

 

Decidido el tipo de calentador el siguiente paso es seleccionar la capacidad. Debe tener en cuenta los hábitos de consumo de agua caliente (ducha larga, corta, diaria, varias veces al día) y cuántos los usuarios del mismo. Para residencias de estrato alto o donde el agua abunda o tiene un bajo precio es siempre preferible seleccionar con holgura debido a los hábitos de consumo de los usuarios. Igualmente en caso de nubosidad frecuente o prolongada. Con un alto índice de radiación (cielos despejados y sol fuerte) el agua puede llegar a hervir y es necesario mezclarla por lo que se requiere (como con cualquier calentador) un mezclador en la ducha. 

 

Los calentadores TERMAL utilizan tubos evacuados de muy alta eficiencia de 1,8 mts de longitud y 58 mm de diámetro exterior. En la latitud y climatología mínima promedio del Valle del Cauca geográfico una regla de cálculo sencilla es de 10 lts/día de agua caliente producida por cada tubo. 

 

Sin embargo, conviene hacer cálculos más detallados basándose en el consumo previsto diario, la radiación solar promedio incidente en el sitio y el diferencial de temperatura objetivo que se quiere obtener, es decir, de qué temperatura inicial de agua partimos y a cual queremos llegar. 

 

Ejemplo: El siguiente es el cálculo de número de tubos evacuados de 1,8 m x 58 mm de diámetro requeridos para que usando la radiación promedio de Medellín según el NASA - Surface meteorology and Solar Energy Data Set se produzcan 240 litros por día de agua caliente, 20 grados centígrados por encima de la temperatura de entrada. 

 

Respuesta: 

 

24 tubos son los que tiene un calentador de 240 litros de capacidad. No debe perderse de vista que la capacidad real la determina la radiación que logre llegar al calentador. Habrán días de sobre producción de agua caliente y otros de subproducción. 

 

Aunque comercialmente hay guías como la de nuestro catálogo que ofrece estimados de cantidad de usuarios para cada calentador en realidad esto está altamente afectado por los hábitos de consumo y factores tales como: 

 

• Cuantas veces se baña cada persona al día y por cuánto tiempo? 

• Cierra la llave mientras se enjabona? 

• Abre completamente al agua caliente y la pone a su gusto mezclándola con agua fría? 

 

De acuerdo con las estadísticas, en promedio para duchas se utilizan 50 litros de agua caliente por persona por día. Por lo tanto conociendo el número de personas que habitan en un hogar, simplemente se multiplica este promedio en litros por el número de personas, y se obtiene el número de litros día necesarios. 

 

Nota: Es importante aclarar que este promedio, incluye las labores de aseo personal normales por cada individuo. Sin embargo, sí es conciente de que existen personas o tareas en su hogar que exceden este promedio, calcule el tamaño de su calentador teniendo en cuenta estos consumos reales. 

 

En todas estas aplicaciones de energías alternativas algo de holgura en la capacidad siempre es bienvenida para cubrir periodos con baja disponibilidad de producción energética. La única excepción es cuando el agua es muy escasa y la demanda baja lo que produce evaporación de la misma. En este caso es preferible no sobre-dimensionar el calentador. 

 

Otros factores a tener en cuenta 

 

Los requisitos adicionales a la losa, fundación o estructura para el montaje son esencialmente: 

 

• La acometida hidráulica para el agua de reposición y consumo 

• La red de agua caliente que inicia en la salida del calentador 

• Orientación preferiblemente con el tanque hacia el norte (parte baja de los tubos hacia el sur) 

• Un desnivel de por lo menos 1,50 m entre tanque y duchas o puntos de uso. 

• Evitar los recorridos largos de tubería para minimizar tanto las pérdidas de calor como la fricción que hacer resistencia al flujo. 

 

El resto de la red hidráulica es igual a la de cualquier calentador de gas o eléctrico. Deben usarse mezcladores, tubería CPCV o cobre /galvanizado (ya no se usa), aislamiento térmico, etc. Los calentadores solares de agua TERMAL incluyen una opción de respaldo eléctrica (1500 vatios) una resistencia opcional con termostato incorporado para que si el usuario lo desea pueda tener agua muy caliente en días de alta nubosidad o durante los picos de consumo.

 

PREGUNTAS FRECUENTES 

 

¿De qué se componen un calentador solar? 

 

Un calentador solar está compuesto por dos elementos básicos: el colector que en este caso es el conjunto de Tubos Evacuados y que se encarga de recoger la energía solar y transformarla en energía térmica, y el tanque acumulador en donde se guarda el agua caliente producida por los el colector. 

 

¿Conviene la instalación de un calentador solar? 

 

Claro que conviene la instalación de un calentador solar por varios motivos: ambientales (no contamina), económicos (no tiene costo de operación), y sociales porque genera trabajo en el país a miles de personas. Generan un ahorro de un 80% del consumo energético dedicado al calentamiento de agua. El uso de sustitutos para las energías de origen fósil es un asunto de supervivencia para la especie humana. 

 

Se habla de ahorro de gas, pero en el caso de otros combustibles empleados tales como gas natural, gas -oil, electricidad, leña, ¿el ahorro es igual? 

 

En el caso de la electricidad, el ahorro es significativo, ya que el valor de la energía es mayor al de aquella de origen solar. En el caso del gas natural, la amortización de los equipos toma más tiempo y el ahorro es menor ya que el mismo es más económico que el Gas Envasado o Propano. Con la leña ocurre otro problema ya que el valor energético de la leña es del orden de tres veces menor que el del gas. Por lo tanto 45 Kg de gas equivale a 140 Kg de leña. Estos sistemas pueden ser más baratos, pero producen humo y cenizas y su automatización es más complicada. Además la existencia de leña es cada vez más escasa, y es mejor industrializarla que quemarla. 

 

En promedio ¿en cuánto se amortiza la instalación de un calentador solar? 

 

Si se usa gas envasado, entre 2 a 4 años de ahorro de combustible. Luego es ahorro puro. 

Si se usa gas de red entre 4 y 5 años. 

 

¿Es Costoso el mantenimiento de un calentador solar? 

 

El mantenimiento es mínimo, y consiste básicamente en la limpieza externa de los tubos evacuados. Dependiendo de la zona, se recomienda mínimo una limpieza cada seis (6) meses, o cada vez que el usuario detecte una reducción en la eficiencia del calentamiento del agua. 

 

¿Por qué que se estima la vida útil de un calentador en 15 o más años? 

 

Porque tanto los colectores (Tubos evacuados) como el Acumulador (Tanque) que conforman el sistema están construidos el primero en borosilicato de alta resistencia y el segundo internamente en acero inoxidable, que hace de los mismos muy resistentes a la corrosión. Adicionalmente, el sistema físico de termosifón (Convección) no produce desgaste alguno para el equipo. 

 

¿Existe algún caso en que los calentadores solares se puedan deteriorar? 

 

Sí, Puede existir corrosión en el caso de aguas saladas (con altos contenidos de iones y cationes de las sales). En estos casos es necesario cambiar el sistema calentador solar y trabajar con los llamados circuitos cerrados o con colectores que no sean afectados por estas sales. 

 

¿Dónde se instalan los calentadores solares? 

 

En los lugares que cumplan con los siguientes requisitos: 

 

• Que reciban la mayor cantidad de sol posible. Esto implica que el calentador debe tener una orientación Norte-Sur. 

 

• No deben tener sombras proyectadas en ninguna época del año y de ningún objeto, (árboles, edificios o estructuras). 

 

• Que está lo más cercano posible a los lugares de consumo del agua caliente. Casi siempre van instalados en los techos de las viviendas. 

 

¿Por qué se dice que los calentadores solares deben estar cerca de los lugares de consumo? 

 

Porque cuando más cerca está del lugar de consumo, menor va a ser el desperdicio de agua caliente. Si el lugar de consumo está muy alejado del calentador, ocurrirá que cada vez que se abre la llave del agua caliente, habrá que espera a que la misma llegue al punto de uso. Cuando más largo es el trayecto, mayor será la cantidad de agua que se estanca en la tubería y habrá que esperar que la misma salga. 

 

¿Qué ocurre con el granizo? 

 

Debido al material de constitución de los tubos evacuados Vidrio borosilicatado el cual es un tipo particular de vidrio también conocido como Pyrex, Kimax o Endural, tiene una gran durabilidad y resistencia física a fenómenos climáticos como el granizo. 

 

¿Qué ocurre con los vientos? 

 

Dado a la forma cilíndrica de los tubos y a los espacios entre estos, el viento logra atravesarlo sin problemas 

 

¿Qué ocurre con el agua caliente de noche? 

 

El agua a la temperatura alcanzada durante el día, se acumula en el tanque del calentador, el cual viene provisto de una capa de aislante térmico de poliuretano de 2” (50 mm) de espesor, la cual evita la perdida de temperatura durante la noche e incluso en temperaturas exteriores del orden de los cero grados centígrados. Por lo tanto en horarios nocturnos y en las primeras horas de la mañana, se tiene agua caliente casi a la misma temperatura que a últimas horas de la tarde. 

 

¿Y cuando está nublado o llueve? 

 

La energía que se colecta es proporcional a la radiación que se recibe. Aún los días en que el sol está totalmente cubierto existe una importante cantidad de radiación que penetra en los colectores. En días de lluvia habrá que hacer uso de la energía convencional ya sea a través de la conexión del calentador solar en serie con sistemas alternativos, tales como calentadores de gas o eléctricos, ó conectando el Backup o resistencia eléctrica si su calentador solar viene provisto de ésta. Estos sistemas de soporte son encendidos de manera manual o automáticas (Según el caso), cuando la temperatura del agua no llega a tener el valor considerado útil para el consumo. 

 

¿ Es peligroso el uso de los calentadores solares? 

 

NO, los calentadores solares son muy seguros, ya que no son explosivos, ni producen incendios, ni cortocircuitos. 

 

¿Qué cuidados se deben observar cuando tengo un calentador solar instalado? 

 

Entre los más importantes son: 

 

• Evitar que existan llaves de agua caliente averiadas y/o que generen un constante goteo, ya que  la existencia de éstas, producen ineficiencias del sistema e incrementos del costo de su factura. 

Un grifo que permita fugas de 10 gotas por minuto provoca un desperdicio de 2.000 litros de agua al año.

 

• Durante el baño, ducha o lavado de manos, evitar el desperdicio innecesario de agua caliente y en general de agua, cerrando la llave en momentos donde no se requiere. 

 

• Mantener sus redes hidráulicas en buen estado.