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¿Cómo funciona el calentador de agua solar en un hogar?

Índice

Un calentador de agua solar es un aparato que usa la energía de origen solar como fuente para calentar el agua. El dispositivo que capta la radiación y hace la conversión a calor es un colector solar y es una forma de autoconsumo.

Resumen
  • El calentador de agua solar usa placas solares térmicas para convertir la radiación solar en calor, alcanzando temperaturas de hasta 100 °C, siendo útiles para calderas y generadores de vapor.
  • Incluye colectores solares para recibir la radiación solar, un tanque de almacenamiento para mantener el agua caliente, un sistema de circulación para el movimiento del agua, y un regulador para controlar el funcionamiento del sistema.
  • Puede operar de forma pasiva, aprovechando la termodinámica para el movimiento del agua por gravedad, o de forma activa, con una bomba que facilita la circulación de los fluidos.
  • Sus ventajas incluyen su naturaleza renovable, eficiencia, y durabilidad, aunque presenta desafíos como la dependencia del clima y la necesidad de espacio y mantenimiento.
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¿Qué es un calentador de agua solar?

Un calentador de agua solar no es más que un aparato que calienta el agua. Su particularidad es que la energía que permite generar ese calor es de origen solar.

Para que un calentador de agua solar pueda funcionar requiere de paneles solares térmicos (colectores solares) para que conviertan la radiación solar en calor.

Los calentadores solares pueden llevar el agua a una temperatura de 100 °C, lo que los hace interesantes para calderas y generadores de vapor.

Componentes de un calentador de agua solar

Los calentadores de agua solares requieren de todo un sistema para hacer circular el agua que se calienta. Y aunque hay muchos diseños y configuraciones, estos son los principales componentes:

  • Colectores solares. Estas son las placas solares térmicas que reciben los rayos del sol que calientan el agua gracias a un fluido caloportador. Esta se almacena en un acumulador con aislamiento térmico, que lo mantiene caliente para su uso a demanda.
  • Tanque de almacenamiento. Bien sea por termodinámica o por circulación forzada, el agua caliente se almacena en un tanque térmico que le permitirá mantener la temperatura el mayor tiempo posible.
  • Sistema de circulación. Es todo el conjunto de tuberías que permite que el agua circule entre los colectores solares y el tanque de almacenamiento.
  • Regulador. Es el componente que controla el funcionamiento del sistema: garantiza que el agua se caliente y que el calentador se apague cuando no se requiera su uso.

¿Cómo funcionan los calentadores de agua solar?

Los calentadores de agua solar pueden funcionar de 2 maneras: por termodinámica (calentador de agua solar pasivo) o con circulación forzada (calentador de agua solar pasivo).

Calentador de agua solar pasivo

Un calentador de agua pasivo es aquel que no requiere de ningún elemento mecánico, como una bomba, para hacer circular el calor por el sistema. Así es como funciona:

  • El colector solar transmite el calor del sol al agua.
  • Por termodinámica, al estar más caliente el agua que el resto de fluido del circuito, sube hasta el punto más alto, donde se encuentra el acumulador de agua caliente.
  • El acumulador de agua caliente se va calentando gracias a la circulación del fluido caloportador que llega caliente desde los paneles solares térmicos.
  • La diferencia de altura permite que el agua fluya por el sistema por gravedad. Además, evita el reflujo y la contaminación del colector solar.

Calentador de agua solar activo

Este requiere de una bomba para mover los fluidos por el sistema. Este es su mecanismo:

  • Así como sucede con el sistema por termosifón, el calor solar que captan las placas solares térmicas van hasta el depósito acumulador, pero el movimiento de los fluidos se consigue mediante una pequeña bomba de recirculación.
  • En este caso, no hay ningún desnivel en el circuito.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de un calentador de agua solar?

Así como ocurre con cualquier tecnología, los calentadores de agua solar tienen sus pros y sus contras. Veamos cada ángulo.

Ventajas de los calentadores de agua solar

  • La fuente primaria de energía es el sol, que es un recurso renovable y 100% verde. Esto reduce la dependencia a los combustibles fósiles y reduce la emisión de gases de efecto invernadero.
  • Son sistemas eficientes y con un rendimiento óptimo. Más allá de la inversión inicial, los calentadores de agua pueden aportar ahorros significativos a mediano y largo plazo porque el combustible es la luz solar.
  • Los calentadores de agua solar activos no requieren de gran fuerza estructural porque el acumulador se coloca dentro de la casa y no en el tejado. En el techo sólo van las placas solares térmicas.
  • Es una tecnología que ya tiene varios años en el mercado y ha demostrado ser fiable. Desde que la instalación y el mantenimiento sean correctos, son sistemas robustos y de larga duración.
  • La instalación de este tipo de sistemas reciben subvenciones y bonificaciones.

Desventajas de los calentadores de agua solar

  • La instalación de un sistema de placas solares térmicas sólo para calentar el agua no es tan rentable como una instalación de placas solares híbridas, por ejemplo, a las que se les puede sacar más provecho (como climatización e iluminación).
  • Dependencia del clima. El rendimiento del colector solar dependerá de la intensidad de la radiación solar y de la cantidad de horas de sol disponibles.
  • Los calentadores de agua solares que funcionan con sistemas pasivos dependen de que el tejado soporte el peso de toda la estructura: placas solares térmicas y almacenadores de agua.
  • Los calentadores de agua que utilizan bombas requieren de electricidad para activar este mecanismo. Además, el mantenimiento es más complejo al tener un componente eléctrico que supervisar.
  • Es indispensable contar con suficiente espacio para colectores y almacenadores de agua.

¿Cuánto cuesta un calentador de agua solar?

Cuando pensamos en la inversión que hay que hacer para instalar un calentador de agua solar, también debemos considerar el presupuesto para el sistema de placas solares térmicas y sus acumuladores.

En líneas generales, los costes de un calentador de agua solar para una vivienda oscilan entre los 2000 y los 6000 euros. La variable de precios depende de la empresa instaladora, del tipo de tecnología y de las necesidades energéticas de tu hogar.

Por su parte, los calentadores de agua solares comerciales o a gran escala pueden costar entre 10.000 y 20.000 euros.

Preguntas frecuentes sobre el calentador de agua solar (FAQ)

No, ya que el calor proviene de los rayos solares. Para las noches se recomiendan sistemas de respaldo, como un calentador de agua convencional.

El mantenimiento requiere de limpieza y supervisión de las placas solares, de los tanques de almacenamiento, así como control de la presión del sistema, revisión de las válvulas de alivio de presión e inspección de fugas.

Kaouthar Ounani

Kaouthar Ounani

Kaouthar Ounani es experta en energía fotovoltaica. Apasionada de las energías renovables, posee una sólida experiencia en el campo de las placas solares. Con sus artículos y consejos, Kaouthar pretende fomentar el uso de fuentes de energía sostenibles y facilitar la transición energética.