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Así el Sol calienta el agua en la casa

por: Eliseo Sebastian
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Agua caliente en la casa gracias al Sol

Sus libros de consulta: Aquí, al final de este comentario

1. Introducción

Veremos a continuación las modalidades técnicas para calentar el agua que hace más placentera la vida del hombre. 

Obviamente, no es hoy nada nuevo, pero vale la pena recordar los aspectos técnicos que lleva en sí eso de calentar el agua sin el uso de fuentes artificiales o energía de fuentes sucias como el petróleo sino desde los rayos solares como aporte de energía limpia. 

2. Notas técnicas

Un captador solar, también llamado ‘colector solar‘, es el dispositivo diseñado para ‘capturar’ la energía irradiada por el Sol y convertirla en energía térmica o energía fotovoltaica diferenciándose entre ellos, como repetimos continuación: 

a) Energía Térmica, para calentar los fluidos, especialmente el agua en piscinas de hoteles, casas, centros de recreación, hospitales, bañeras cotidianas.

b) Energía Fotovoltaica. Para que los rayos del sol se conviertan en energía eléctrica para herramientas o artefactos eléctricos, bombas para succión de agua, en luz, iluminación o encendido de lámparas y focos, en las casas, edificios, talleres, carreteras, calles, comunidades aisladas y centros de recreación en general; por ello son importantes los paneles solares fotovoltaicos.

Aquí con algunos consejos más, nos vamos a ocupar de la energía térmica, la tecnología con ese nombre que aplica para calentar el agua mayormente.

3. Energía térmica

Es la «energía liberada en forma de calor», energía liberada del sol.

Como sabemos, existe la energía térmica producida a partir de la biomasa, la energía térmica generada por el calor latente de alguna fusión, de una evaporación o resultado de una combustión. 

Aquí, hoy, nos referimos a la energía que proviene del sol y se aprovecha en modo de calor gracias al uso de placas o tubos solares o cajas funcionales para el gran uso doméstico. 

Es así cómo es que lo diferencian de la energía fotovoltaica por medio de sus propios dispositivos o sistemas llamados placas, tubos o mesas colectoras de calor.

4. Colectores de energía

Un Colector, como el que vemos en la imagen (calentador de agua) es un dispositivo considerado dentro del grupo de colectores de energía térmica de baja temperatura, utilizados en sistemas domésticos de calefacción.

Colector solar térmico

Por lo tanto, un colector solar es dispositivo que capta la energía por la radiación solar, usándola para calentar un fluido (generalmente agua) a cierta temperatura.

Los colectores pueden ser de alta (400?°C), media (100?°C – 400?°C), o baja (<100?°C) temperatura, siendo estos últimos, los que adquieren un mayor desarrollo comercial.

  • Los de baja temperatura son utilizados en los hogares o ambientes exclusivamente domésticos
  • Mientras que los de alta temperatura son los más complicados como: Los de Espejos, torres de reflexión solar, los colectores convexos para producir electricidad previa formación del agua a vapor.

Ahondando, los de baja temperatura trabajan en sistemas de caja plana metálica por donde circula un fluido (agua), que se calienta a su paso por el panel el mismo que está protegido con vidrio para evitar las pérdidas de calor. A estos lo conocen también como “captadores solares protegidos”.

El calor del sol, captado por las placas o mesas, es transferido al agua que circula dentro de sus tuberías de cobre, y son los que están pasando de moda.

El depósito térmico del agua es un tanque, conocido también como ‘Boiler’, que consiste en un recipiente cilíndrico para el almacenamiento de agua caliente. Son mayormente cilindros de cobre, inox o polipropileno, aislados térmicamente con poliuretano expandido sin gases que perjudiquen a la capa de ozono.

Aquí el agua se conserva calentada para su consumo.

Componentes básicas

Si deseamos aprovechar, prácticamente GRATIS, la energía solar, debemos disponer de un sistema que nos acumule la energía que se obtiene durante las horas de Sol.

Recordando debemos mencionar que un calentador solar de agua consta principalmente de tres partes:

  1. El colector Solar. –Captura la energía del Sol y la transfiere al agua.
  2. El termo tanque. –Donde se almacena y calienta el agua; y
  3. El sistema de tuberías. –Donde circula el agua. 

5. Ejemplos de requerimiento de energía

¡Cómo aprovechar la energía solar!

La energía acumulable dependerá de varios factores tales como la superficie de los colectores solares y el nivel de consumo.

Una instalación pequeña puede acumular una energía de 10 MJ (mega joules), que puede ser suficiente para las necesidades de agua caliente de una familia, mientras que para un hotel serán necesarios 1000 MJ o más, todo esto influye en el volumen y peso del acumulador o batería(s).

Mientras que en una vivienda se cuenta promedio con termas de 100 litros y peso 40 kilogramos, en un hotel de dos estrellas (tamaño común) se puede necesitar 5 termas de 400 litros de capacidad con un peso de 160 kilos c/u (datos de referencias hoteleras).

6. Conclusión

Estos datos conjuntamente a un glosario son relevantes sin los cuales los cálculos para el dimensionamiento de los componentes sería un peligro en cuanto a su exactitud. Tenemos la facilidad de ayudarnos con muchos videos de construcción de paneles que a la larga servirán para captar el calor del sol y trasladarlo a la técnica del calentamiento del agua para nuestro uso.

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