Calentadores solares: consejos para elegir el más adecuado

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07/10/2021

Cada vez más personas se decantan por los calentadores solares, especialmente teniendo en cuenta que el calentamiento de agua ocupa el tercer lugar en los gastos de energía de un hogar medio, además de ser gran desembolso económico para la industria. Frente a esta realidad, los calentadores solares, que utilizan la energía calorífica que proporcionan los rayos solares para calentar agua, son una solución de gran eficiencia energética.

Existen varios tipos, orientados a un uso doméstico o industrial, y también sirven para calentar una piscina, entre otras posibilidades. Entre sus ventajas se encuentra la eficiencia energética de estos sistemas, sus bajos costes de mantenimiento y su alta durabilidad, lo que permite un retorno de la inversión a muy corto plazo.

Qué son los calentadores solares

Los calentadores solares convierten la energía solar en calor sobre una superficie, que al estar en contacto con un fluido hace que éste se caliente. Su funcionamiento es muy sencillo.

El principio que permite que el agua se mantenga caliente es la diferencia de su densidad dependiendo de su temperatura. Así, el agua caliente sube más rápido a la parte superior del tanque, mientras que la más fría permanece en el fondo, lo que provoca que se mantenga siempre en circulación y calentándose constantemente.

Existen varios tipos de calentadores solares. Y en función del uso que se le quiera habría que elegir entre uno u otro modelo.

Calentador solar plano

Estos calentadores se llaman así porque su placa o captador solar es plano con el fin de absorber a máxima radiación solar. En estos calentadores solares, los colectores son cajas aislantes e impermeables que contiene una placa absorbente oscura debajo de una o más cubiertas de vidrio.

Pueden encontrarse en el mercado con y sin cubierta, permitiendo alcanzar temperaturas de entre 30 y 70º C, de acuerdo al diseño. Los que se utilizan para calentar piscinas tienen una placa absorbente oscura, hecha de metal o polímero, sin una cubierta o caja. Son uno de los modelos más utilizados y utilizan el efecto invernadero para su funcionamiento.

Calentadores solares de tubos de vacío

Estos calentadores están formados por tubos de vidrio al vacío por donde circula el agua, lo que les permite absorber incluso más radiación solar que los modelos planos y aumenta también su eficiencia.

Para ello, cada tubo contiene un tubo exterior de vidrio y un tubo absorbente de metal unido a una aleta. El recubrimiento de la aleta absorbe energía solar e impide la pérdida de calor, por lo que son realmente eficaces. Alcanzan temperaturas de entre 50 y 190º C, dependiendo del modelo.

Calentador solar de concentración

Funcionan concentrando la luz en un solo punto que alcanza altas temperaturas. Su diseño cóncavo, que permite reflejar la radiación, requiere obligatoriamente que la energía solar le llegue directamente.

Tienen un tamaño mayor que el resto y se utilizan principalmente en el ámbito industrial. En un periodo de tiempo no demasiado elevado la inversión inicial se compensa y la empresa aumenta su rentabilidad, ya que al tratarse de calentadores de agua de alta capacidad disminuyen los costos operativos y se tiene acceso a un suministro constante. Además, contribuyen a un cuidado medioambiental, ya que no solo usan la radiación del sol, sino que emiten gases contaminantes.

Calentadores de agua para piscinas

Estos sistemas aprovechan la energía del sol para alentar el agua de la piscina. El agua pasa a través de unos tubos negros que absorben el calor del sol y habitualmente se conectan a la bomba de la depuradora, aunque también hay calentadores que incorporan su propia bomba, aunque resultan más caros.

Estos equipos resultan rentables, principalmente a largo plazo. Las piscinas pueden ser empleadas por mucho más tiempo, incluso en los días en las que la temperatura no es la más favorable.

Sistemas activos

Existen dos tipos de sistemas solares de calentamiento de agua activos. En los de circulación directa, los controladores automáticos detectan cuándo se recoge la luz solar y las bombas hacen circular el agua de la casa a través de los colectores y el hogar, por eso son recomendables en climas benignos, donde el agua rara vez se congela.

Por el contrario, en los sistemas indirectos de circulación las bombas hacen circular un fluido anticongelante a través de los colectores y un intercambiador de calor, que calienta el agua que luego fluye hacia el hogar. Este tipo de calentadores solares son más comunes en climas donde la temperatura a menudo alcanza valores bajo cero.

Sistemas pasivos

En cuanto a los sistemas pasivos, usan un tanque de almacenamiento y un tanque de recolección solar, en el que el agua caliente puede almacenarse para un uso posterior. Suelen ser menos costosos, pero también menos eficientes. Sin embargo, suelen ser más confiables y tener una mayor durabilidad.

Los sistemas pasivos de almacenamiento con colectores integrales son más recomendables en zonas donde las temperaturas rara vez caen por debajo de los 0º C o en hogares con una importante necesidad de agua caliente diurna y nocturna, ya que disponen de un buen tanque de almacenamiento.

Por su parte, los sistemas de termosifón el agua fluye a través del sistema. Cuando se calienta se eleva, mientras que la más fría se hunde. El colector se instala debajo del tanque de almacenamiento para que el agua caliente suba al tanque. Si se opta por estos sistemas, que presentan un gran tanque de almacenamiento, hay que valorar la estructura del techo. Son sistemas más caros que los sistemas integrales de almacenamiento de colectores, pero son muy eficaces para altas necesidades de agua caliente y son aptos para zonas con temperatura bajo cero.

Tanques de almacenamiento

La mayor parte de los calentadores solares requieren un tanque de almacenamiento aislado. Estos tanques tienen una salida y una entrada adicionales conectadas al colector.

En sistemas de doble tanque el calentador precalienta el agua antes de que ingrese al calentador de agua convencional. Por su parte, en los sistemas de un solo tanque el calentador de reserva se combina con el almacenamiento solar en un tanque.

Consejos para elegir calentadores solares

Para escoger los mejores calentadores solares es necesario hacer una reflexión previa sobre el uso que le vamos a dar y la inversión que estamos dispuestos a asumir.

Independientemente del tamaño de modelo, que dependerá de la utilización que le queramos dar, debemos tener en cuenta que elegir materiales resistentes y duraderos puede traducirse en un menos mantenimiento. El cobre, el acero inoxidable y el aluminio son excelentes, ya que no hay que olvidar que el sistema permanecerá en el exterior, sometido a altas temperaturas y a fenómenos meteorológicos.

Hay que asegurarse también de que, si se va a instalar en el tejado, éste debe estar orientado al sur y contar con espacio suficiente. Se necesita, aproximadamente, un metro cuadrado de superficie colectora por cada persona que viva en el edificio.

Calentador solar plano vs. de tubo

Ante la duda de si es mejor un calentador solar de agua plano o de tubos, se recomienda informarse acerca de las ventajas y desventajas de cada sistema, y valorar las necesidades propias. En principio, la desventaja de los sistemas planos es que la posición del sol puede influir en la cantidad de energía que puede absorber el panel. Por su parte, el sistema de tubos tiene la capacidad de recibir energía del sol desde diversos puntos y son más económicos.

Ambos modelos son muy eficientes, pero en el caso de sistema de tubos hay que valorar que la presión del agua puede romper los tubos e interrumpir su funcionamiento.

Calentador solar con o sin respaldo

En cuanto a la conveniencia de adquirir calentadores solares de agua planos con o sin respaldo, hay que recordar que los que no tienen respaldo se alimentan únicamente de la energía solar. Por su parte, los sistemas con respaldo incluyen un sistema auxiliar de calefacción que funciona con gas.

Esto implica que siempre se dispondrá de agua caliente, aunque los paneles no hayan recibido suficiente radiación del sol. Esto permite un uso ininterrumpido, aunque menos eficiente energéticamente.

Instalación y mantenimiento

Aunque los costes iniciales de los calentadores solares son más altos, los de mantenimiento son bajos. Hay que realizar, sin embargo, controles de mantenimiento periódicos para asegurarse de que el equipo funciona correctamente.

Los daños que puede causar el equipo están relacionados con aguas con mucha cal, que pueden provocar fugas o pérdidas de presión. En estos casos, es recomendable usar descalcificadoras.

Ventajas de los calentadores solares

Utilizar calentadores solares tiene múltiples beneficios, entre ellos los siguientes:

  • Permiten un calentamiento de agua limpio y eficiente.
  • Alternativa ideal en zonas con mucha luz.
  • Sistema de gran retorno de la inversión inicial.
  • Solución no intrusiva, que no produce mucho ruido.
  • Proporcionan agua caliente durante todo el año.
  • Menor factura energética.
  • Reducción de la huella de carbono al ahorrar entre 230 y 510 kg. de dióxido de carbono al año.
  • Alta durabilidad y bajo mantenimiento.
  • Bajos costes añadidos a la inversión inicial.
  • Pueden trabajar conjuntamente con otros sistemas de calefacción o agua caliente.
  • Solo se necesitan uno o dos paneles, y en el caso de los métodos pasivos espacio para el tanque de mantenimiento.

Desventajas de los calentadores solares

Entre los principales inconvenientes de los calentadores solares se encuentran los siguientes:

  • Inversión inicial elevada.
  • La efectividad y rendimiento depende de las horas de sol que se reciban.
  • Es un sistema que solo sirve para calentar agua y no puede usarse para alimentar otros dispositivos eléctricos.

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