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Beneficios del Calentador Solar

La Comisión Nacional para el Ahorro de Energía (CONAE) realiza acciones tendientes a la transformación del mercado para la utilización masiva de calentadore solar de agua (CSA) en el sector doméstico.El objetivo es doble: por un lado, ahorrar y hacer uso eficiente de la energía –en este caso, el gas para calentar agua–, y por el otro, promover el aprovechamiento de las energías renovables, utilizando mayormente la radiación del sol, en lugar del gas LP (GLP) o gas natural (GN).Estudios realizados en los últimos años indican que los principales problemas para el uso masivo de CSA en México son: el alto costo de la inversión inicial, lo cual se traduce en la necesidad de esquemas adecuados de comercialización y financiamiento; la falta de normas y procedimientos para garantizar la calidad en su instalación y funcionamiento; así como la ausencia de estrategias de difusión, promoción y divulgación de la tecnología.

LA INNOVACIÓN TECNOLÓGICA

¿Qué tipos de calentadores de agua existen?
En función del tipo de energía que utilizan, los calentadores de agua para viviendas se pueden clasificar en: los que consumen gas exclusivamente, los que utilizan electricidad y los que aprovechan la energía solar. En el caso de los calentadores de gas, existen tres modelos: de almacenamiento, instantáneos y de rápida recuperación.

Los calentadores de agua de almacenamiento, también conocidos como de depósito, calientan el agua contenida en un tanque para ser utilizada cuando se requiera.Cada vez que ésta se extrae, es reemplazada por agua a temperatura ambiente, que vuelve a ser calentada.

Los calentadores de agua instantáneos, también conocidos como de paso, cuentan con un serpentín a través del cual se calienta el agua a una temperatura uniforme cuando el usuario abre la llave correspondiente.

Los calentadores de agua de rápida recuperación son una combinación de los dos anteriores: mediante un pequeño depósito mantienen el agua a una temperatura uniforme, y cuando se encienden, la calientan de manera continua, a través de uno o más intercambiadores de calor.

Respecto de los calentadores eléctricos, su diferencia con los calentadores de gas estriba en que utilizan una resistencia eléctrica para calentar el agua.

En este caso, existen dos modelos: el de almacenamiento y el instantáneo.
El calentador solar de agua (CSA) son sistemas dotados con un elemento captador de los rayos del sol para calentar el líquido y un depósito para almacenar el agua caliente.

Existen dos tipos de Calentador Solar, en función del material captador empleado: los colectores solares planos y los de tubos evacuados.

Los colectores solares planos tienen como elemento captador una placa de cobre. Por sus características, se les llama también de baja temperatura, pues sólo alcanzan entre 30 y 60 °C.

Los colectores de tubos evacuados utilizan como colector solar un arreglo de dos tubos concéntricos de cristal, con vacío entre ambos, donde el ubicado en el interior está provisto de una capa que absorbe el calor. Estos equipos, también llamados de alta temperatura, pueden alcanzar hasta de 80 °C. Por otro lado, desde el punto de vista operacional, los calentadores solares se clasifican en: termosifónicos, con intercambiador de calor y de respaldo integrado. El sistema termosifónico es el más comúnmente usado en el sector residencial, y debe su nombre al fenómeno que hace que fluya el agua entre el elemento captador y el depósito, llamado también termotanque.

Los sistemas con intercambiador de calor, conocidos también como de circulación forzada, no almacenan propiamente el agua caliente en el llamado termotanque, sino que toman el calor de un fluido (que puede ser agua u otro líquido) que circula en el colector solar y lo llevan a un tanque, el cual, a su vez, transfiere el calor al agua sanitaria. En algunos casos este termotanque cuenta con una resistencia eléctrica, la cual calienta el agua cuando la temperatura desciende a un nivel predeterminado.El llamado sistema de respaldo integrado es idéntico al termosifónico, excepto que en el termotanque se encuentra una resistencia eléctrica que calienta el agua bajo un sistema de control o cuando el usuario lo solicita.

¿Qué calentador de agua seleccionar?

En México utilizamos por lo general calentadores de gas
La selección del equipo adecuado depende, principalmente, del lugar de instalación. Los calentadores de almacenamiento y de rápida recuperación están diseñados para funcionar a la intemperie, mientras que los «de paso» deben instalarse en interiores, muy cerca del lugar donde se utiliza el agua caliente. Asimismo, estos últimos son más eficientes (convierten en calor entre 85 y 90% del combustible) y consumen menos gas, pues sólo encienden cuando se les demanda agua. Sin embargo, debe señalarse que la tecnología de los calentadores de gas está cambiando: la eficiencia de los de almacenamiento ha pasado de valores de 74 hasta 80%, además de que actualmente se emplean en su fabricación mejores materiales aislantes, lo que permite mantener el agua caliente por más tiempo y, a la vez, reducir el número de veces que encienden cuando no se están utilizando.
En el caso de los calentadores «de paso», los modelos más recientes ya no utilizan «piloto», sino encendido electrónico, lo cual representa un ahorro muy importante en el consumo de gas, pues el «piloto» consume unos 0.57 litros de gas LP por día.

Respecto de la selección de un buen Calentador Solar, el usuario debe tener presente: i) el volumen requerido de La Revista Solar agua al día (en litros), y ii) la temperatura deseada (por ejemplo 60°C). Más adelante se indican las consideraciones para definir el tamaño del equipo, en función de los usos finales.
También es preciso considerar que está cambiando el concepto de utilizar exclusivamente un calentador de gas de uso doméstico. La tendencia es disponer de un sistema híbrido, el cual consiste en instalar un calentador de gas y un calentador solar en serie o combinados.
La razón de lo anterior es simple: usar únicamente gas equivale a desperdiciar un recurso no renovable que, al final de cuentas, resulta más caro; pero atenerse sólo al calentador solar no nos asegura contar con agua caliente cuando utilizamos más de la requerida en días normales. Además, las cambiantes condiciones del tiempo suelen limitar el recurso solar y sería demasiado costoso contar con un sistema para situaciones extremas.

¿Cuánta agua caliente se consume en una casa?

Para seleccionar (dimensionar) un calentador, el primer paso es definir cuánta agua caliente se requiere, tanto en forma simultánea como a lo largo del día.
En el caso de los calentadores de gas, la selección es relativamente simple: estará en función del llamado número de servicios, que no es otra cosa sino el gasto de agua caliente que se requiere en forma simultánea.
Los manuales de los fabricantes ofrecen las siguientes definiciones:
1 Servicio = 1 regadera
½ Servicio = 1 lavabo = 1 fregadero (lavado de trastos)

En relación con el consumo de agua por servicio, los siguientes ejemplos pueden considerarse como promedios:
• Regadera: 9 litros/minuto (normado)
• Cocina: 4.5 litrosminuto (fregadero o tarja)
• Lavabo: 6.4 litros /minuto

En el caso del calentador solar, el dimensionamiento resulta más difícil, pues el usuario debe calcular, con la mayor precisión posible, el número de litros de agua caliente que consumirá en el día.
En este punto siempre existe un «regateo» entre el usuario y la empresa (o persona) que va a instalar el sistema, debido a que el primero quiere comprar el sistema más pequeño, argumentando que consume muy poca agua, mientras que la segunda insiste en que el equipo sea el adecuado para cubrir las necesidades de la vivienda. Según datos de la Comisión Nacional del Agua, el consumo promedio por persona al día en las ciudades de Monterrey y el Distrito Federal, es de 200 y 300 litros, respectivamente. La percepción es que en la capital de Nuevo León las personas tienen más cuidado en el uso del agua por la escasez del vital líquido.
A continuación se mencionan las experiencias de los diseñadores de sistemas de calentador solar, para determinar una buena selección de la capacidad de los mismos:
Número de personas en la vivienda:
Que viven
Que se bañan
Edades: niños/ jóvenes/ mayores
Número de veces que se bañan al día
Nivel de equipamiento (considerando el tamaño y forma de uso)
Lavadora de ropa
Lavatrastos
Hidroneumático

  1. Otros equipos que utilicen agua caliente

Asimismo, aspectos vitales a considerar son los hábitos de los usuarios, que están en función de su edad y las condiciones climáticas del lugar. Algunas encuestas identifican como puntos importantes los siguientes:
Las personas mayores se bañan rápido
Los jóvenes:
Se bañan hasta acabarse el agua caliente y consumen 2 o 3 veces más que un adulto
Se bañan una o dos veces al día (dependiendo de la época del año y el tipo de actividades que realicen)
En climas extremosos:
En época de invierno, las personas «toman calor» del baño; y

En el verano, utilizan agua templada
En climas templados ocurre algo similar, pero enmenor escala
En cuanto al consumo de agua por usos finales, existen estudios que muestran cómo y cuánta agua caliente se usa en los hogares:
Características de una ducha
10 minutos
65% de agua caliente y 35% de agua fría
Por lo anterior, y con base en la experiencia, una recomendación práctica para el dimensionamiento de un calentador solar, es considerar el consumo de agua caliente para el baño (ducha) en 50 litros por persona/día, y 25 litros de la misma para el uso de la lavadora de ropa o el lavado de trastos. Los requerimientos de agua caliente en otros equipos deben evaluarse con los distribuidores, en función del consumo y la forma de utilización del calentador solar.

Fuente Anes

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