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 producir enormes 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 sobre 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 agua o 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 recoge el calor del sol.
Un colector es una serie de placas, tubos o tanques a través del cual el agua o un fluido caloportador absorbe el calor del sol. Desde allí, el fluido circula hasta 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, pero algunos calentadores de agua solares calientan y almacenan agua sin el uso de tanques tradicionales, proporcionando agua caliente completamente solar.
Hay dos categorías principales de calentadores de agua solares: pasivos y activos. La principal diferencia entre ambos 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 utilizar 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 utilizan anticongelante (desde el colector solar a un intercambiador de calor para calentar 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 diversos climas, misiones, capacidades y presupuestos. Cuál es el adecuado para usted dependerá de los siguientes factores:
Aunque son más costosos que los sistemas pasivos, los calentadores de agua solares activos son más eficientes. Existen dos tipos de sistemas activos de calentamiento de agua solares:
En un sistema directo activo, el agua potable pasa directamente por el colector hasta un tanque de almacenamiento para su uso. Son más adecuados para climas templados donde las temperaturas rara vez bajan 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 los climas fríos donde las temperaturas a menudo caen por debajo del punto de congelación. Sin sistemas indirectos activos, las tuberías corren el riesgo de congelarse y reventar.
Los calentadores de agua solares pasivos son una opción más barata 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 opción, especialmente si tiene un presupuesto limitado.
El sistema de almacenamiento y colector integrado (ICS) es el 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 congelación. Un sistema ICS puede ser tan simple como un gran tanque negro o una serie de tubos de cobre más pequeños fijados 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 se utilizan a menudo para precalentar el agua para calentadores convencionales. En dicho sistema, cuando se necesita agua, sale del tanque de almacenamiento/colector y va al calentador de agua tradicional de la casa.
Una consideración importante para los sistemas ICS es el tamaño y el peso: debido a que los tanques en sí mismos también son colectores, son grandes y pesados. La construcción debe ser lo suficientemente fuerte como para soportar un sistema ICS voluminoso, lo que puede resultar poco práctico o imposible para algunos hogares. Otra desventaja de un sistema ICS es que es propenso a congelarse e incluso a reventar en climas más fríos, lo que lo hace adecuado solo para su uso en climas más cálidos o para drenar antes de que llegue el clima frío.
Los sistemas de termosifón dependen del ciclo térmico. El agua circula mientras el agua caliente sube y el agua fría baja. 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 solar y envía agua caliente de regreso al tanque a través de un circuito cerrado o tubo de calor. Si bien los termosifones son más eficientes que los sistemas ICS, no se pueden utilizar donde se realizan liberaciones regulares.
Cuanto más agua caliente utilice, más probabilidades habrá de que su calentador de agua solar se amortice con el tiempo. Los calentadores de agua solares son los más rentables para 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, y llega a más de $13,000 para los modelos activos de mayor capacidad. Los sistemas pequeños pueden costar tan poco como $1,500.
Los precios varían según muchos factores, incluidos los materiales elegidos, el tamaño del sistema, los costos de instalación y mantenimiento, y más. Si bien los sistemas ICS son la opción más económica (alrededor de $4000 para una unidad de 60 galones), no funcionan en todos los climas, por lo que si su hogar tiene temperaturas normales bajo cero, no tendrá más remedio que gastar. Compre un sistema indirecto activo, o al menos use 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 de agua solar en su hipoteca. Incluir el costo de un nuevo calentador de agua solar en una hipoteca a 30 años le costará entre $13 y $20 por mes. Combinado con los incentivos federales, podría pagar tan poco como $10 a $15 por mes. Entonces, si está construyendo una casa nueva o refinanciando y su factura tradicional de agua caliente es de más de $10 a $15 por mes, comenzará a ahorrar dinero de inmediato. Cuanto más agua use, más rápido se amortizará el sistema.
Además del costo de compra e instalación del sistema en sí, también hay que tener en cuenta los costos operativos anuales. En un sistema pasivo simple, esto es insignificante o no, pero en la mayoría de los sistemas que utilizan calentadores de agua convencionales y calentadores solares, se incurrirá en algunos costos de calefacción, aunque mucho más bajos que con los calentadores convencionales solos.
No tiene que pagar el precio total de un nuevo sistema de calentamiento solar de agua. Los créditos fiscales federales pueden reducir significativamente los costos de instalación. El Crédito Fiscal Federal para Energías Renovables Residenciales (también conocido como ITC o Crédito Fiscal a la Inversión) puede proporcionar un crédito fiscal del 26% para calentadores solares de agua. Pero existen algunas condiciones para calificar:
Muchos estados, municipios y empresas de servicios públicos ofrecen sus propios incentivos y reembolsos para la instalación de calentadores de agua solares. Consulte la base de datos DSIRE para obtener más información regulatoria.
Los componentes de los calentadores de agua solares están disponibles en muchas cadenas nacionales, como Home Depot. Las unidades también se pueden comprar directamente del productor, y Duda Diesel y Sunbank Solar ofrecen varias excelentes opciones 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 aconsejable 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 medida a la drástica caída del costo de los paneles solares, lo que ha llevado a que muchas personas que de otro modo habrían instalado calentadores de agua solares renuncien a utilizar la electricidad generada por paneles solares para calentar agua.
Los calentadores de agua solares ocupan un espacio 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 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 a su billetera 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 de su área completando el formulario a continuación.
Si vale la pena o no un calentador de agua solar depende completamente de dónde usted vive, sus necesidades y preferencias, y si planea instalar paneles solares. El terreno perdido por los calentadores de agua solares se debe en gran medida a la proliferación de la energía solar doméstica: las personas que instalan calentadores de agua solares también quieren energía solar y, a menudo, eligen retirar los calentadores de agua solares que compiten por el preciado espacio en el techo.
Si tiene espacio, un calentador de agua solar puede reducir su factura de agua caliente. Utilizados junto con otras fuentes de energía renovables, 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 alta gama pueden llegar a costar más de $13,000. Los calentadores de 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 durante la noche. Si bien esto se puede superar con calentadores auxiliares tradicionales, sigue siendo una desventaja común a todas las tecnologías solares. El mantenimiento podría ser otra parada. Si bien generalmente requieren muy poco mantenimiento, algunos calentadores de agua solares requieren drenaje, limpieza y protección contra la corrosión con regularidad.
Los calentadores solares de agua hacen circular 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 utiliza para calentar 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 que tienen el impacto social y ambiental como base, ayudándolas a contar historias que cambian el mundo.