En los últimos años se han desarrollado decenas de soluciones de energía renovable, y una de las que mayor impacto ha generado es la tecnología solar para el uso de hogares y comercios; no solo por las cuestiones ambientales, también porque es un recurso que todo el mundo tiene disponible. El boiler solar es uno de los equipos que más popularidad ha ganado en los últimos años en los hogares, ya que permite ahorrar a las familias hasta el 85% de la energía eléctrica o gas utilizado para calentar agua para bañarse, lavar ropa o trastes.
¿Qué es el calentamiento solar de agua?
La tecnología común de los calentadores de agua solar es el uso de colectores que pueden ser de acero inoxidable, cobre o una combinación de polímeros y vidrio, que absorben el calor de la radiación solar. De esta manera, el calor es transferido a fluido que se encuentra en el colector y que se acumula en el tanque de almacenamiento para ser utilizado cada que se necesita.
La cantidad de agua caliente disponible depende de dos factores:
- Tamaño del tanque de almacenamiento. En promedio, la capacidad del tanque de los calentadores de agua solar va de 90 a 150 L, con un flujo medio de 2.3 L/m de agua caliente en temperaturas de funcionamiento menores a 39 °C.
- Tipos de colectores. Hoy día existen diferentes colectores, que tienen formas y materiales específicos, cada uno es eficiente para calentar el agua.
- Condiciones ambientales. En promedio, los diferentes tipos de calentadores que se encuentran a temperaturas menores a 39 °C reducen la cantidad de flujo de agua caliente, así como en las noches. Los días nublados y de lluvia también pueden influir.
Los calentadores de agua se crearon al inicio del siglo XX y durante este tiempo en el mercado se ha desarrollado una gran variedad de innovaciones que han aumentado su eficiencia, reducido el precio para hacerlo más accesible para las familias y su tiempo de vida útil. A continuación vamos a comentarles las principales en los diferentes componentes de los boilers.
Evolución de los colectores
Los primeros modelos de los colectores de calentadores solares no tuvieron un gran cambio durante las primeras décadas. Se trataba básicamente de placas planas, que almacenaban el agua donde se calentaba, un sistema que aún es rentable y eficiente; lo único que las diferencia de los nuevos modelos es que requieren de un mayor mantenimiento y ocupan más espacio en el techo.
En la actualidad, se han desarrollado innovaciones en los colectores, particularmente en la forma. Los modelos actuales utilizan los sistemas de tubos al vacío, que son particularmente beneficiosos para zonas donde las temperaturas pueden variar a lo largo del año, al funcionar bien en climas que son más fríos o en días nublados, así como en hogares o comercios que requieren de temperaturas de agua más altas.
Se ha comprobado que los tubos de vacío alcanzan temperaturas más altas en menos tiempo, ya que aprovechan la energía térmica mejor que cualquier otro tipo de colector y funcionan a temperaturas menores a 25 °C, con una eficiencia térmica de casi el 90%.
Interacciones digitales para el boiler solar
Una innovación importante en los calentadores solares son los sistemas digitales que se han integrado, como el uso de registros y monitoreos digitales que muestran y miden diferentes variables, los principales son:
- Energía térmica a tiempo real.
- Cantidad de agua caliente.
- Cantidad de agua utilizada al día, mes o año.
- Estimaciones de niveles de energía.
Gracias a estos datos, los calentadores solares son más fáciles de utilizar para los consumidores promedio, como en los hogares y pequeños comercios.
Software mejorado y análisis de los datos
Combinado con las innovaciones anteriores, en los últimos años se han desarrollado programas que permiten a los usuarios interactuar más con los calentadores solares, como realizar análisis de los datos de producción, lo que permite a los usuarios realizar un seguimiento del rendimiento de los equipos.
Contar con datos ayuda a realizar ajustes en la instalación del boiler, como cambiar el ángulo del colector, conocer cuánto combustible (gas o energía eléctrica) requieren para compensar la recolección de energía térmica solar en días fríos, nublados o con lluvia. Además, hace que los calentadores solares para agua sean más productivos y completos.
Tecnología térmica fotovoltaica
Una innovación que gana cada vez más terreno en el mercado es la combinación de calentadores y paneles solares, que permite un mayor aprovechamiento de la energía solar que llega a sus azoteas. Utiliza paneles que se dividen en tres partes generales:
- Celdas solares para la producción de energía eléctrica mediante el proceso fotovoltaico.
- Tubos de vacío para el calentamiento de agua mediante energía térmica.
- Base que permite la retención de temperatura para un máximo aprovechamiento.
Esta tecnología simplifica el montaje, ayuda a la reducción del consumo de espacio y aumenta la producción de energía fotovoltaica.
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