Placa solar térmica

Con el aumento de los costos de las energías que se utilizan para calentar agua o la calefacción del hogar, una buena alternativa para producir agua caliente sanitaria es una Placa solar térmica.

Placa solar térmica

La energía renovable está en constante evolución, y está creciendo en popularidad significativamente a medida que pasan los años. Y de todas las energías renovables en el mercado, los paneles solares siguen siendo la opción más popular para uso doméstico.

Si está buscando calentar el agua de su hogar con energía renovable, los paneles solares térmicos son para usted; para empezar, pueden reducir sus facturas hasta en un 60% . En este artículo, analizaremos que es una placa solar térmica,cómo funciona, para que sirve y si conviene para su hogar.

¿Que es una placa solar térmica y cómo funciona?

Son dispositivos creados para aprovechar los rayos solares. La placa solar térmica también conocidos como ‘colectores’) absorben los rayos del sol para calentar el agua del hogar, que luego se puede usar para ducharse, lavar la ropa y otras tareas diarias.

Este sistema renovable reducirá sustancialmente su consumo de energía y reducirá algunas libras de sus facturas mensuales.

Al igual que la energía solar fotovoltaica , una placa solar térmica se instala en su techo para permitir una exposición óptima al sol. El agua dentro de los paneles se calienta naturalmente, se almacena en un tanque de agua caliente y se puede usar en toda la casa.

Dado que estas placas solares se pueden agregar a un sistema de calentamiento de agua existente, la instalación no es compleja . Las calderas convencionales y los calentadores de inmersión son compatibles con los paneles solares térmicos,y se pueden usar para hacer que el agua sea aún más caliente o para recolectar el agua cuando la energía solar no está disponible.

 

¿Cuáles son los tipos de placas solares térmicas?

Existen cuatro tipos de sistemas solares de calentamiento de agua , todos los cuales varían en la forma en que absorben el calor:

• Activo: depende de la energía eléctrica externa para activar las bombas (por lo que no es 100% renovable)
• Pasivo: se basa en la transferencia natural de calor del sol para hacer circular el agua caliente, en lugar de la electricidad.
• Directo: el agua se calienta directamente mediante el panel solar / colector
• Indirecta: el agua se calienta mediante fluido (típicamente una mezcla de agua y glicol) que circula entre el colector térmico de la azotea y un intercambiador de calor.

Los dos colectores más comunes para uso doméstico son placa solar térmica plana  y placa solar térmica de tubos de vacío..

La placa solar térmica plana se parecen a los paneles solares fotovoltaicos. Un panel de absorción de calor está conectado a múltiples tuberías de cobre, a través de las cuales pasa el agua o el fluido de transferencia. Una lámina de vidrio cubre este panel, actuando tanto como protección como aislamiento.

La placa solar térmica de tubo de vacío consisten en múltiples tubos de calor, todos rodeados por tubos de vidrio. Todos los tubos de vidrio se aspiran, agregando aislamiento hermético.

¿Cuáles son los pros y contras de una Placa solar térmica?

¿Cuál es el costos de mantenimiento de una placa solar térmica?

Después de desembolsar la suma inicial, le alegrará saber que la mayoría de los sistemas solares de placa térmica de calentamiento de agua requieren muy poco mantenimiento .

A diferencia de una caldera, los sistemas termosolares solo necesitan servicio cada 3-7 años , a menos que tenga alguna fuga sospechosa que deba revisarse.

Con el tiempo, algunas cosas pueden necesitar arreglos, pero pequeños ajustes no arruinarán el banco. El anticongelante que se usa para proteger el sistema en los meses de invierno necesitará una recarga.

Mantenerse al tanto de esto es importante, ya que puede reducir la eficiencia de su sistema; afortunadamente para usted, el reemplazo del anticongelante debe hacerse cada 3-5 años, y solo le costará alrededor de u$d 100.

Además de reemplazar el anticongelante, querrá vigilar las bombas de calor del sistema. Si las bombas sufren un poco de desgaste, reemplazarlas solo cuesta alrededor de u$d 90 .

Entonces, a pesar del costo inicial de instalar paneles solares térmicos, no debe esperar sorpresas financieras desagradables en el camino.

¿Cuánto puede ahorrar con un sistema de placa solar térmica?

Sistema de caldera existente	Ahorro en la factura de combustible (u$d/ año)	Ahorro de dióxido de carbono (kg CO2 / año)
Gas	u$d 75	260 kg
Petróleo	u$d 70	340 kg
Carbón	u$d 65	520 kg
Electricidad	u$d 65	220 kg
Gas licuado de petróleo (GLP)	u$d 95	300 kg

Datos del Fideicomiso de Ahorro de Energía

Como puede ver, si está cambiando de un sistema basado en combustibles fósiles, los paneles solares térmicos representan una inversión que vale la pena.

¿Cómo aprovechar al máximo su sistema solar térmico?

• Asegúrese de que su tanque de agua caliente y las tuberías estén bien aisladas. Esto reducirá la pérdida de calor alrededor del cilindro y aumentará la eficiencia general del sistema.
• Elige un cilindro grande. Durante los meses más fríos, sus paneles no podrán absorber tanto calor. Al tener un cilindro más grande, podrá almacenar más agua caliente cuando los paneles hayan dejado de funcionar durante el día.
• Vigila la temperatura. Asegúrese de que la temperatura de su cilindro alcance más de 60ºC al menos una vez a la semana para evitar la acumulación de bacterias en el agua.
• Sea inteligente con su consumo de agua. Las cosas simples, como bañarse por la noche, marcarán la diferencia: esto es mucho más eficiente que dejar que el agua caliente pierda calor durante la noche, y luego encender la caldera para ducharse a la mañana siguiente

Preguntas frecuentes

¿Cuántos colectores solares necesito?

No hay una guía establecida, pero en general, necesitará entre 1 y 2 metros cuadrados de colectores (paneles solares) por persona que viva en la casa.

¿Necesito permiso de planificación?

No necesitará permiso de planificación para la mayoría de los sistemas domésticos de calentamiento solar de agua en el Reino Unido, siempre que no sean demasiado grandes.

Sin embargo, si vives en un edificio protegido o en un área de conservación, tendrás que buscar un permiso de planificación, que podría no otorgarse.

Dado que los estándares varían en todo el Reino Unido, vale la pena ponerse en contacto con su consejo para ver si necesita solicitar un permiso de planificación para sus paneles solares. ¡Es mejor prevenir que curar!

¿Los paneles solares térmicos son adecuados para mi hogar?

No todas las casas se beneficiarán de paneles solares térmicos. Antes de invertir en cualquier panel, hágase las siguientes preguntas:

• ¿Tengo un techo resistente? – Los paneles solares pueden ser pesados, por lo que su techo debe ser lo suficientemente fuerte como para soportar su peso
• ¿Tengo la caldera adecuada? – No todas las calderas son compatibles con la calefacción solar de agua. Si su caldera no tiene un tanque de agua, no funcionará con paneles solares térmicos. Puede ver qué equipo necesita para que funcione, pero esto puede ser bastante costoso
• ¿Tiene un techo orientado al sur? – Para obtener la máxima eficiencia, debe colocar sus paneles solares térmicos en un techo orientado al sur, en un ángulo de 30-65 grados. También debe mantener los paneles alejados de cualquier sombra, por ejemplo, los causados ​​por árboles, edificios o chimeneas.

¿Cómo elegir un sistema de placa solar térmica para producir agua caliente sanitaria?

Un sistema termosolar residencial para la producción de agua caliente sanitaria es un sistema que siempre debe estar diseñado para medir a los usuarios. Algunos consejos y evaluaciones sobre el tipo de sistema y los componentes. Qué preguntar siempre al instalador / vendedor.

Un sistema solar térmico para la producción de agua caliente sanitaria (ACS) es un sistema tecnológicamente maduro y conveniente.

Sin embargo, requiere un buen equilibrio : además de tener el número correcto de paneles con respecto al requisito y tipo de almacenamiento, debe ser capaz de soportar el exceso de presión o las temperaturas excesivas que ocurren especialmente en los meses de verano y requiere una instalación profesional. En pocas palabras, debe adaptarse al usuario.

Veamos algunos aspectos y requisitos útiles para un dimensionamiento correcto y en los componentes , teniendo en cuenta que muchos promotores / vendedores a menudo ofrecen sistemas injustificadamente sobredimensionados, para aprovechar al máximo el incentivo térmico de la cuenta. Una política de marketing que a la larga no es útil para el cliente.

En este artículo no entraremos en detalles sobre los costos del sistema (hablaremos de ello en otro estudio) y solo daremos algunos consejos básicos para tratar con el instalador / vendedor consultado que, recuerde, antes de enviar una cotización necesariamente tendrá que hacer una inspección .

Instalación y dimensionamiento

Se recomienda la instalación de los colectores en un techo, plano o inclinado, sin sombra y orientado hacia el sur , incluso si es aceptable una desviación de hasta 45 °.

Los paneles solares también se pueden colocar en el suelo o en el jardín, evitando siempre la sombra y teniendo en cuenta que se debe reducir la distancia desde la caldera y el tanque de almacenamiento.

Como se mencionó, el sistema siempre debe estar hecho a medida según las necesidades del usuario. El diseñador o instalador siempre debe verificar la necesidad de agua caliente sanitaria en los distintos meses del año (y posiblemente la calefacción) y la cantidad de radiación solar disponible en esa área.

El sistema está diseñado para cubrir el 100% de las necesidades en los meses de verano y al menos el 70% del consumo anual promedio (asistido por una integración eléctrica, por la caldera de gas u otro tipo de quemador, como bomba de calor o caldera / estufa pellet o madera).

La necesidad de agua caliente sanitaria depende esencialmente del uso que haga una sola persona; Esto oscila entre 40 y 60 litros por día . Para satisfacer esta solicitud, se necesitan aproximadamente 1 m2 de colectores planos en el centro de Italia , que se convierten en alrededor de 0,8 en el sur y 1,2 en el norte. Si se eligen los colectores de tubos de vacío, el área de colector requerida se reduce en aproximadamente un tercio.

En general, para una familia de 4 personas, dos paneles (unos 4-5 metros cuadrados netos en total) son suficientes para responder muy bien a las necesidades de ACS cada año.

Componentes a evaluar

¿Cómo evaluar, por lo tanto, las propuestas de un sistema solar térmico para la producción de agua caliente sanitaria ? ¿Qué considerar?

Dada la mayor calidad, rendimiento, durabilidad y estética de un sistema solar de circulación forzada en comparación con uno de circulación natural, que no trataremos aquí, veamos primero el componente principal del sistema: el panel solar o colector .

El panel debe estar certificado y la certificación siempre debe verificarse cuidadosamente para evaluar sus características técnicas y de rendimiento.

La certificación de los colectores de placa plana es EN 12975 según la norma CEN (Comité Europeo de Normalización). En Europa, la marca comercial voluntaria Solar Keymark identifica aquellos productos solares que, además de estar certificados según los estándares CEN, también cumplen con los estándares de calidad más altos.

La elección, siempre en el contexto de productos de máxima calidad, puede ser entre placa solar tèrmica de tubo de vacío  o placa solar térmica plan

El panel de vacío único generalmente tiene una producción teórica anual superior a un piso con la misma superficie de captura, pero generalmente tiene una temperatura de estancamiento muy alta que no permite el uso de líquido anticongelante.

Para evitar la congelación por la noche, debe circular el calor producido por la caldera o acumulado durante el día, lo que ciertamente no es una opción óptima desde el punto de vista energético.

Alternativamente, es posible optar por un sistema con colectores de vacío de vaciado (con el líquido que se reemplazará anualmente); sin embargo, esto requiere un costo mayor y es necesaria una instalación casi perfecta para evitar problemas en todo el sistema.

La temperatura de estancamiento siempre es esencial en vista de un buen equilibrio del sistema. Por lo tanto, es mejor que esté por debajo de 150 grados (ver certificación).

Un colector plano de calidad generalmente tiene una producción anual inferior al vacío, pero su temperatura de estancamiento no supera los 150 grados; Esta característica permite un buen funcionamiento también en verano y para insertar un líquido anticongelante (para ser reemplazado cada 6-8 años) evitando el riesgo de que se queme durante los meses con alta insolación.

Sin entrar en detalles sobre los costos generales de todo el sistema, podemos decir que la brecha de producción de un colector plano en comparación con el vacío puede ser más que compensada , dados sus costos ligeramente más bajos, por un aumento en la superficie de captura, por ejemplo, proporcionando otro panel y así obtener una cobertura aún mayor del requisito de ACS.

El sistema de instalación y fijación del panel es otro aspecto a considerar: debe ser estable; El fabricante más indicado generalmente es el más correcto y adecuado para el colector utilizado.

También las tuberías , que deben ser de cobre o acero inoxidable , son relevantes en una planta. En general, para los sistemas de circulación forzada, las tuberías deben soportar 10 bares de presión y temperaturas incluso superiores a 170 ° C. Es importante que incluso el aislamiento de las tuberías pueda soportar estas altas temperaturas.

Otro componente clave del sistema solar es la bomba solar o el grupo circulador, generalmente debe ser un sistema premontado, con dispositivos de seguridad y válvulas necesarias para el perfecto funcionamiento del sistema. Se utiliza para mover el líquido entre el panel y la acumulación térmica, permitiendo la transferencia de calor, todo con un consumo de electricidad muy bajo.

En el grupo de bombas debe haber una conexión para el tanque de expansión solar, que es otro componente importante, ya que expande el circuito de glicol, que es el anticongelante.

Hay que decir que es importante que el líquido anticongelante no se diluya en el acto, ya que nunca será uniforme dentro del sistema. Así que es mejor asegurarse de que un pre- mezclada líquida se utiliza ese debe ser capaz de soportar temperaturas de entre -27 y +190 grados.

Otro componente a considerar es la unidad de control . Mejor si está equipado con una pantalla, debe poder gestionar todo el sistema solar térmico, teniendo en cuenta que el sistema podría tener una integración de una caldera / quemador (gas, gránulos, etc.) o una válvula de tres vías para desviar el flujo de Una caldera y / o también gestionar todo el sistema de calefacción.

Otros accesorios del sistema también son fundamentales para la calidad de todo el sistema, como la válvula del tanque de expansión y el mezclador termostático.

El último componente, pero ciertamente importante, es la ‘acumulación o hervidor de agua , que también debe equilibrarse con todo el sistema.

Si mi sistema se usa para la producción de agua caliente sanitaria, el tamaño del tanque de almacenamiento debe ser de al menos 300 litros para 2-3 personas y requerirá un espacio dentro de la casa en el caso de un sistema de circulación forzada. La acumulación interna debe ser vitrificada para soportar temperaturas más altas que una acumulación que tiene un acristalamiento simple.

Para sistemas más complejos y grandes como los de integración de calefacción y ACS, siempre se prefiere el almacenamiento estratificado , evitando los llamados tanque en tanque o los tradicionales: el panel solar con almacenamiento estratificado logra producir el máximo con un buen rendimiento incluso en invierno.

Consejos finales para consumidores:

• Antes de decidirse por la compra de un sistema solar térmico, solicite más estimaciones , que también incluyen el costo de la instalación ( solicite una inspección).
• Verifique el gasto y consumo del último año de facturas de electricidad y gas para cuantificar mejor los ahorros que se pueden obtener con la instalación de paneles solares.
• Dar preferencia a la simplicidad y la calidad de la planta. Es mejor colocar el sistema en lugares de fácil acceso para controles y operaciones de mantenimiento; es mejor reducir la distancia del panel solar desde el punto de uso del agua caliente para limitar las pérdidas térmicas en las tuberías de conexión (que de todos modos deben aislarse).
• Antes de llevar a cabo el trabajo, acuerde por escrito los costos generales, los materiales y componentes utilizados y los tiempos de instalación .