Agua Caliente Solar

La incorporación de un sistema doméstico solar de agua caliente en los hogares ha llegado a ser cada vez más popular en los últimos años. El concepto básico de todos los sistemas solares de agua caliente es utilizar la energía del Sol para calentar -o precalentar- el agua, a los fines de acotar los requerimientos de gas o electricidad. En general, todos los sistemas solares de agua caliente presentan un colector (para capturar la energía del Sol), más un tanque de almacenaje (para acumular el agua caliente). Así, se pueden separar los sistemas en dos categorías distintas: Sistemas activos y pasivos. Analizaremos los primeros de ellos.

Los sistemas activos dependen de las bombas y las válvulas para hacer circular el agua o el líquido de intercambio de calor a través del colector solar, mientras que los sistemas pasivos dependen de la tendencia natural del agua de elevarse cuando se ha calentado, y así circular a través del sistema. Mientras que los sistemas activos son un tanto más complicados respecto de los sistemas pasivos, pueden ser más flexibles en términos de colocación de sus componentes, puesto que la ubicación del tanque de almacenamiento no resulta dependiente de la física de la flotabilidad del agua caliente. Los sistemas pasivos, debido a la falta de bombas, son más durables y menos propensos a ofrecer fallos y distintos problemas.

Con los sistemas directos, el agua potable doméstica circula directamente a través de un colector solar. La bomba empuja el agua del tanque de almacenamiento a través del colector solar cuando la temperatura del mismo es mayor en función de la almacenada en el tanque. No se recomiendan los sistemas directos para los climas donde la temperatura exterior llega por debajo de una marca de congelamiento o gelidificación, o también, para áreas que cuentan con agua dura o ácida. Para las zonas donde la protección contra el congelamiento resulta importante, los sistemas recomendados conformarían un esquema indirecto (ciclo cerrado) o un sistema de drenaje del líquido. Los sistemas indirectos utilizan un líquido de intercambio de calor en el colector solar. La baja temperatura de congelamiento de esos aditivos proporciona protección para el sistema contra la gelidificación, permitiendo que los circuitos solares sean utilizados en climas propensos a períodos más extensos de congelamiento.

Los sistemas indirectos requieren de un efectivo control para prevenir la circulación del agua en la noche, puesto que el líquido caliente en el tanque podría emanar calor hacia arriba a los paneles solares, típicamente montados en la cubierta. El sistema de drenaje del líquido utiliza el agua como fluido de intercambio de calor. Para proporcionar protección contra el congelamiento, la bomba se apaga cuando la temperatura del colector se enfría por debajo de la marca presente en el interior del tanque, y el agua en el sistema “drena nuevamente” al depósito de almacenamiento. Entonces, el panel se llena de aire, protegiendo al sistema contra el congelamiento cuando la bomba se apaga. Practicaremos una precaución extrema al aplicar este tipo de sistemas, porque una falla en el drenaje del líquido causaría un defecto catastrófico debido a que el colector se congelaría y estallaría.

Tanto para los sistemas indirectos y los sistemas de drenaje de líquido, el ciclo de colección solar se conecta a una bobina de intercambio de calor alrededor de un tanque de acumulación de agua. De esa forma, los sistemas se desconectan del agua potable.

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