Si bien el costo inicial de un calentador de agua solar puede ser más alto que el de un calentador de agua tradicional, la energía solar que aprovechará puede generar grandes ahorros y beneficios ambientales. El agua caliente representa el 18 por ciento del uso de energía de una casa, pero los calentadores de agua solares pueden reducir su factura de agua caliente entre un 50 y un 80 por ciento.
En este artículo, explicaremos cómo los calentadores de agua solares pueden ayudarlo a aprovechar la energía renovable gratuita que ahorra dinero y beneficia al planeta. Armado con esta información, puede tomar la mejor decisión en cuanto a si un calentador de agua solar es una buena inversión para las necesidades de agua caliente de su hogar.
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La función básica de un calentador de agua solar es exponer el agua o el líquido de intercambio de calor a la luz solar y luego hacer circular el líquido calentado de regreso a su hogar para uso doméstico. Los componentes básicos de todos los calentadores de agua solares son un tanque de almacenamiento y un colector que recolecta el calor del sol.
Un colector es una serie de placas, tubos o tanques a través de los cuales el agua o un fluido caloportador absorbe el calor del sol. Desde allí, el fluido circula hacia el tanque o unidad de intercambio de calor.
Los calentadores de agua solares son los dispositivos de ahorro de energía más utilizados para precalentar el agua antes de ingresar a un calentador de agua convencional en una casa. Sin embargo, algunos calentadores de agua solares calientan y almacenan agua sin el uso de tanques tradicionales, proporcionando agua caliente totalmente solar.
Hay dos categorías principales de calentadores solares de agua: pasivos y activos. La principal diferencia entre los dos es que los sistemas activos requieren una bomba de circulación para mover el agua, mientras que los sistemas pasivos dependen de la gravedad para mover el agua. Los sistemas activos también requieren electricidad para funcionar y pueden usar anticongelante como fluido intercambiador de calor.
En los colectores solares pasivos más simples, el agua se calienta en una tubería y luego se conecta directamente al grifo a través de la tubería cuando es necesario. Los colectores solares activos usan anticongelante (del colector solar a un intercambiador de calor para calentar el agua potable para almacenamiento y uso doméstico) o calientan el agua directamente, que luego se bombea al tanque.
Los sistemas activos y pasivos tienen subcategorías dedicadas a varios climas, misiones, capacidades y presupuestos. Cuál es el adecuado para usted dependerá de los siguientes factores:
Aunque son más caros que los sistemas pasivos, los calentadores solares de agua activos son más eficientes. Hay dos tipos de sistemas solares activos de calentamiento de agua:
En un sistema directo activo, el agua potable pasa directamente a través del colector y a un tanque de almacenamiento para su uso. Son más adecuados para climas templados donde las temperaturas rara vez descienden por debajo del punto de congelación.
Los sistemas indirectos activos hacen circular un fluido no refrigerado a través de colectores solares y hacia un intercambiador de calor donde el calor del fluido se transfiere al agua potable. Luego, el agua se recicla a un tanque de almacenamiento para uso doméstico. Los sistemas indirectos activos son esenciales para climas fríos donde las temperaturas suelen caer por debajo del punto de congelación. Sin sistemas indirectos activos, las tuberías corren el riesgo de congelarse y explotar.
Los calentadores de agua solares pasivos son una opción más económica y sencilla, pero también tienden a ser menos eficientes que los sistemas activos. Sin embargo, pueden ser más confiables y durar más, por lo que no debe ignorarlos como una opción, especialmente si tiene un presupuesto limitado.
El sistema Integrated Collector Storage (ICS) es la más simple de todas las instalaciones de calentamiento solar de agua: el colector también se puede usar como tanque de almacenamiento. Son muy efectivos, pero solo funcionan en climas con muy bajo riesgo de congelamiento. Un sistema ICS puede ser tan simple como un gran tanque negro o una serie de tuberías de cobre más pequeñas adheridas al techo. Las unidades ICS con tubos de cobre se calientan más rápido debido a la mayor superficie, pero disipan el calor más rápido por la misma razón.
Los sistemas ICS a menudo se usan para precalentar agua para calentadores convencionales. En tal sistema, cuando se necesita agua, sale del tanque de almacenamiento/colector y va al calentador de agua tradicional en el hogar.
Una consideración importante para los sistemas ICS es el tamaño y el peso: debido a que los tanques en sí también son colectores, son grandes y pesados. La construcción debe ser lo suficientemente fuerte para soportar un sistema ICS voluminoso, lo que puede ser poco práctico o imposible para algunos hogares. Otra desventaja de un sistema ICS es que es propenso a congelarse e incluso explotar en climas más fríos, por lo que solo es adecuado para usar en climas más cálidos o drenarse antes de que llegue el clima frío.
Los sistemas de termosifón se basan en ciclos térmicos. El agua circula a medida que sube el agua caliente y baja el agua fría. Tienen un tanque como una unidad ICS, pero el colector se inclina hacia abajo desde el tanque para permitir el ciclo térmico.
Un colector de termosifón recoge la luz del sol y envía agua caliente de regreso al tanque a través de un circuito cerrado o tubería de calor. Si bien los termosifones son más eficientes que los sistemas ICS, no se pueden usar donde se realizan descargas regulares.
Cuanta más agua caliente use, más probable es que su calentador de agua solar se pague solo con el tiempo. Los calentadores de agua solares son los más rentables para los hogares con muchos miembros o grandes necesidades de agua caliente.
Un calentador de agua solar típico cuesta alrededor de $9,000 antes de los incentivos federales, alcanzando más de $13,000 para los modelos activos de mayor capacidad. Los sistemas pequeños pueden costar tan solo $1,500.
Los precios varían según muchos factores, incluida la elección de los materiales, el tamaño del sistema, los costos de instalación y mantenimiento, y más. Si bien los sistemas ICS son la opción más económica (alrededor de $ 4,000 por una unidad de 60 galones), no funcionan en todos los climas, por lo que si su hogar tiene temperaturas normales bajo cero, no tiene más remedio que comprar un sistema indirecto activo, o al menos usar un sistema diferente durante parte del año.
El peso y el tamaño de los sistemas pasivos menos costosos pueden no ser para todos. Si su estructura no puede soportar el peso de un sistema pasivo o no tiene espacio, un sistema activo más costoso es nuevamente su mejor opción.
Si está construyendo una casa nueva o refinanciando, puede incluir el costo de su nuevo calentador solar de agua en su hipoteca. Incluir el costo de un nuevo calentador solar de agua en una hipoteca a 30 años le costará entre $13 y $20 por mes. Combinado con los incentivos federales, podría pagar tan solo entre $10 y $15 por mes. Por lo tanto, si está construyendo algo nuevo o refinanciando y su factura de agua caliente tradicional supera los $10-$15 por mes, comenzará a ahorrar dinero de inmediato. Cuanta más agua utilice, más rápido se amortizará el sistema.
Además del costo de comprar e instalar el sistema en sí, también debe considerar los costos operativos anuales. En un sistema pasivo simple, esto es insignificante o no. Pero en la mayoría de los sistemas que usan calentadores de agua convencionales y calentadores solares, incurrirá en algunos costos de calefacción, aunque mucho más bajos que con calentadores convencionales solos.
No tiene que pagar el precio total de un nuevo sistema solar de calentamiento de agua. Los créditos fiscales federales pueden reducir significativamente los costos de instalación. El Crédito fiscal federal de energía renovable residencial (también conocido como ITC o Crédito fiscal a la inversión) puede proporcionar un crédito fiscal del 26 % para los calentadores solares de agua. Pero existen algunas condiciones para calificar:
Muchos estados, municipios y empresas de servicios públicos ofrecen sus propios incentivos y descuentos por instalar calentadores solares de agua. Consulte la base de datos de DSIRE para obtener más información sobre normativas.
Los componentes del calentador de agua solar están disponibles en muchas cadenas nacionales, como Home Depot. Las unidades también se pueden comprar directamente del productor, Duda Diesel y Sunbank Solar ofrecen varias opciones excelentes de calentadores de agua solares residenciales. Los instaladores locales también pueden proporcionar calentadores de agua solares de calidad.
Dado que hay muchos factores que influyen en qué calentador de agua solar debe comprar, es recomendable trabajar con un profesional al elegir e instalar un sistema de calentamiento de agua solar más grande.
Los calentadores de agua solares no son tan comunes como solían ser. Esto se debe en gran parte a la drástica caída en el costo de los paneles solares, lo que ha llevado a muchas personas que de otro modo habrían instalado calentadores de agua solares a renunciar al uso de la electricidad generada por los paneles solares para calentar agua.
Los calentadores de agua solares ocupan un lugar valioso y, para los propietarios interesados ​​en producir su propia energía solar, puede tener más sentido maximizar el espacio disponible y eliminar los calentadores de agua solares por completo, en lugar de comprar paneles solares.
Sin embargo, si no tiene espacio para los paneles solares, los calentadores de agua solares pueden ser una buena opción, ya que ocupan mucho menos espacio que los paneles solares. Los calentadores de agua solares también son una excelente opción para las personas que viven en áreas remotas o como un complemento ecológico a la energía solar existente. Los calentadores de agua eléctricos modernos son muy eficientes y, cuando funcionan con energía solar y se combinan con calentadores de agua solares, le ahorrarán mucho dinero y reducirán las emisiones de gases de efecto invernadero.
Para muchos propietarios, la decisión se reduce al precio. Los calentadores de agua solares pueden costar hasta $ 13,000. Para ver cuánto le costará a su hogar un sistema solar doméstico completo, puede obtener una cotización gratuita y sin compromiso de una de las principales empresas de energía solar en su área completando el formulario a continuación.
Si un calentador de agua solar vale la pena o no, depende completamente de dónde vive, sus necesidades y preferencias, y si planea instalar paneles solares. El terreno perdido para los calentadores de agua solares se debe en gran parte a la proliferación de la energía solar doméstica: las personas que instalan calentadores de agua solares también quieren energía solar y, a menudo, optan por retirar los calentadores de agua solares que compiten por el valioso espacio del techo.
Si tiene espacio, un calentador de agua solar puede reducir su factura de agua caliente. Usados ​​junto con otras fuentes de energía renovable, los calentadores de agua solares siguen siendo una excelente opción para casi cualquier aplicación.
Un sistema típico de calentador de agua solar cuesta alrededor de $9,000, y los modelos de gama alta superan los $13,000. Los calentadores a pequeña escala serán mucho más baratos, y oscilarán entre $1,000 y $3,000.
La mayor desventaja de los calentadores de agua solares es que no funcionan en días nublados, lluviosos o con niebla, ni tampoco de noche. Si bien esto se puede superar con los calentadores auxiliares tradicionales, sigue siendo una desventaja común a todas las tecnologías solares. El mantenimiento podría ser otro apagado. Si bien generalmente requieren muy poco mantenimiento, algunos calentadores de agua solares requieren drenaje regular, limpieza y protección contra la corrosión.
Los calentadores de agua solares hacen circular el líquido a través de colectores solares (más comúnmente colectores de placa plana o de tubo), calientan el líquido y lo envían a un tanque o intercambiador, donde el líquido se usa para calentar el agua doméstica.
Christian Yonkers es un escritor, fotógrafo, cineasta y amante de la naturaleza obsesionado con la intersección entre las personas y el planeta. Trabaja con marcas y organizaciones cuyo impacto social y ambiental es fundamental, ayudándolas a contar historias que cambian el mundo.