¿Qué es y cómo funciona un calentador solar?

Conforme avanza la tecnología se abren nuevos caminos en diferentes ámbitos para la sociedad. El establecimiento de métodos que contribuyan a la conservación del ambiente cada vez es más común por lo cual se invierte tiempo en explorar energías alternativas que promuevan encaminar proyectos en estas áreas.

energia solar

En este sentido, los calentadores solares son un claro ejemplo de los proyectos ambiciosos que se han desarrollado a lo largo de los últimos años con la intención de aprovechar un recurso ilimitado como lo es la energía proveniente del sol.

Propiamente dicho, los calentadores solares son equipos o dispositivos que se encargan de convertir dicha energía proveniente del sol en calor que posteriormente será empleado para calentar algún fluido, generalmente agua o aceite según el lugar y motivo de utilización.

Este tipo de equipos son bastante ventajosos pues en su implementación no se requiere de ningún tipo de combustible ya que su diseño está basado en un sistema foto térmico para un aprovechamiento total en base a la energía solar.

Es considerado un equipo muy útil para las personas cuyo lugar de residencia es remoto y con red de suministro eléctrico deficiente. Por esta razón, comprar un calentador solar es algo que puede llegar a ser bastante rentable pues su eficiencia es considerable más aún si se toma en cuenta que el suministro de energía solar no tiene ningún precio.

La energía proveniente del sol se aprovecha en todo momento por estos dispositivos independientemente si hay días soleados o nublados ya que se aprovecha la radiación solar visible e invisible teniendo en consideración que lo único que puede llegar a variar dependiendo del caso es la eficiencia que pueda presentar el equipo.

Principales beneficios de tener un calentador solar

La idea de comprar un calentador solar es algo que resultaría sumamente beneficioso para cualquier persona. Es importante destacar que este tipo de equipos son bastante innovadores y acordes a las exigencias de ingeniería que se presentan hoy en día.

Dentro de los principales beneficios que ofrecen se pueden destacar los siguientes:

  • Calentar fluidos como agua, naturalmente y sin combustibles: todo esto gracias la simple radiación solar que es la gran fuente de energía de este dispositivo permitiendo de esta manera que no exista ningún tipo de gasto monetario en tal fin.

 

  • Mantenimiento sin complicaciones: estos dispositivos son una maravilla puesto que requieren de un mantenimiento simple y sencillo debido a que solo es necesario realizar una limpieza de los tubos colectores cada determinado tiempo, generalmente se recomienda entre dos a tres meses.

 

Esto se hace con la intención de eliminar cualquier suciedad que se pueda depositar, por ejemplo, capas de polvo que usualmente se acumulan. También es necesario hacer unos tres drenados de termo tanque por año. Otro beneficio en este sentido es que, al ser equipos simples, cualquier repuesto que se requiera conseguir resulta ser muy barato y fácil de conseguir.

  • Funciona en días no necesariamente soleados: como ya se mencionó, cuando el sol no está presente, absorben la mayor radiación posible en días nublados pudiendo llegar a calentar el agua hasta los 40 grados Celsius dependiendo de qué tan intenso es el nublado.

 

  • Recuperación del costo del equipo: generalmente se invierte en otros equipos similares cuyo funcionamiento depende de combustibles que representan un gran gasto sistemático, con los calentadores solares esto ya no será necesario ya que más bien es un equipo altamente rentable en comparación con otros calentadores como los de gas.

 

  • Son equipos que contribuyen al mejoramiento del ambiente: disminuye la contaminación reduciendo la emisión de CO2 y otros gases contaminantes.

¿Cómo funciona un calentador solar?

Los calentadores solares son dispositivos con sistemas pasivos porque no necesitan fuentes de energía externas para funcionar ya que solo la energía solar es la encargada de poner en marcha el equipo.

El principio de funcionamiento de estos calentadores es bastante sencillo, todo dependerá de su instalación que es el punto más preponderante una vez realizada la compra.

Una vez hecha la correcta instalación y puesto en marcha el calentador, dependiendo del tipo, ya sea calentador solar de panel o de tubo, inicia el proceso.

Por ejemplo, en el calentador solar de tubos, éstos están hechos de un material tal que absorben gran cantidad de calor proveniente de la energía solar y lo transfiere muy eficientemente al agua para calentar la misma.

Esta agua que se calienta sube al tanque y se dirige al conducto de salida mientras que el agua fría va ingresando por la tubería de entrada directo a los tubos para ser calentada, así es como funcionan estos calentadores solares y de manera similar funcionan los de paneles.

Como se observa, este es un proceso cíclico, tal como otros sistemas un poco más complejos como los de refrigeración. El éxito de todo está en la relación entre la radiación o energía solar, el enfoque u orientación del calentador y el material de los tubos que hacen de estos equipos reflejen una confiabilidad y eficiencia impecable.

Por otra parte, hay ciertos aspectos a tener en cuenta. En el caso del tiempo de calentamiento del agua, este dependerá de algunas circunstancias.

Entre ellas está la temperatura inicial del agua fría en la entrada, el clima que se desarrolle en el día y la exposición solar. Estos factores hacen que dicho tiempo de calentamiento sea variable porque, como es de conocimiento, las condiciones no son las mismas todos los días.

Partes de un calentador solar

Cuando se piensa en energías limpias que no generen contaminación al ambiente usualmente se tiende a relacionar con sistemas muy complejos, pero, con el pasar de los años se ha dado un claro ejemplo de que es posible contribuir con la ecología con dispositivos sencillos y de operatividad fácil.

Los parques eólicos y los paneles solares son un gran ejemplo de ello. En el caso de los calentadores solares, éstos forman parte de ese grupo de equipos que funcionan sin complejidades.

 

A simple vista parece que no requiere grandes cosas, sin embargo, está estructurado en tres partes fundamentales que son:

  • Termo-tanque: aquí es donde se almacena el agua, por lo cual funciona como un depósito. Debido a su funcionamiento, tiene un material aislante a su alrededor lo cual evita que la temperatura del agua este fuera de las condiciones adecuadas, incluso en la ausencia de sol.
  • Almacenadores solares o tubos de vacío: esta es la parte principal del calentador ya que es justamente la encargada de calentar el agua que se encuentra en el interior de los tubos conforme absorbe la radicación solar para transferirle calor a la misma.
  • Estructura de soporte: una parte que puede parecer no tan esencial es esta. Sin embargo, juega un papel importante dentro de la instalación del calentador porque está diseñada para que se tenga un ángulo de inclinación respecto al suelo adecuado conforme al aprovechamiento máximo del equipo garantizando que el proceso de calentamiento se lleve a cabo adecuadamente.

Todo esto da cuenta de que las partes de estos dispositivos son un proyecto de ingeniería bastante concreto cuyo diseño está pensado para permitirle a cualquier persona poseer uno de estos dispositivos sin ningún tipo de problema de uso durante su operación.

Factores que pueden influir en el desempeño de un calentador solar

Hay diversos escenarios en los cuales puede ocurrir el caso de que el calentador no funcione acorde a lo esperado, desde la orientación hasta las alturas correspondientes tanto del propio calentador como del tinaco.

Es por ello que se hace énfasis en realizar una instalación prolija que después no genere ninguna molestia. Por ejemplo, la altura que debe tener la base del tinaco debe ser de aproximadamente 1,50 metros dependiendo de la altura del calentador solar.

Esto resulta destacado ya que el termo-tanque posee la salida de agua caliente en la parte alta del mismo debido a las condiciones de funcionamiento que garantizan que esto siempre sea así por cuestiones asociadas a la densidad del agua caliente que es más baja respecto a la del agua fría.

Por lo tanto, si se toma en cuenta estos puntos en el desempeño del calentador solar, es necesario que el tinaco tenga el nivel de agua por encima de la altura a la que se encuentra la salida de agua caliente del termo-tanque.

La principal consecuencia en la que puede repercutir esto radica en que puede no haber la suficiente presión para que el agua suba al termo-tanque, siendo inútil el proceso.

Algunos usos particulares de los calentadores solares

Los calentadores solares pueden llegar alcanzar temperaturas de hasta 100 °C dependiendo de las condiciones atmosféricas locales y la intensidad luminosa que emita el sol. Es por ello que también son utilizados en otros ambientes aparte de las viviendas.

Es el caso de los procesos comerciales o industriales en donde a veces dependiendo del tipo de proceso se requiere la implementación de agua caliente en algunas líneas. También, diversas empresas realizan limpieza de su maquinaria mediante agua a altas temperaturas, especialmente las que se dedican al sector de alimentos con la intención de sanear los equipos, aquí los calentadores solares son una opción muy destacada.

Para los generadores de vapor y alimentadores de calderas, que son dispositivos que funcionan bajo régimen de estado estable, también es posible emplear allí los calentadores solares siempre que las temperaturas a la salida del misma sean los suficientemente altas, por lo menos mayores a 90 °C, para que puedan trabajar en armonía con estos dispositivos.

Otro uso bastante particular se da en establecimientos públicos y recreacionales. En el caso de estos primeros, son utilizados en bares y restaurantes para aprovechamiento tanto del local como de los clientes.

Hoy en día es muy común ver que se dispone de agua caliente en el lavamanos de un baño en algún restaurante para eliminar gérmenes y bacterias, además en las cocinas industriales de algunos sitios pequeños como preescolares también es común.

En los centros recreacionales como piscinas, se pueden implementar calentadores solares que son capaces de calentar y mantener la temperatura del agua en un punto agradable para las personas que disfrutan de estos lugares. Lo más destacado de todo es que los costes de este tipo de equipos son bajos si se toma en cuenta la gran eficiencia que poseen.

Datos curiosos sobre los calentadores solares

Cualquier tipo de producto sea cual sea su utilización, dimensiones, características, especificaciones, entre otras cosas, muchas veces provoca un mar preguntas a los clientes, los calentadores solares no escapan de ello.

Una de las cosas en las que más se indaga es en la duda sobre si los calentadores solares solamente funcionan en días soleados, a lo que la respuesta es un no contundente. Esto se debe a que, en días nublados o de lluvia, el equipo es capaz de captar la radiación solar más mínima que pueda llegar a él, permitiéndole que opere con total normalidad y sin cambios tal como lo haría en un día soleado.

Aparte de esto, se piensa que los tubos al vacío que poseen los calentadores solares son propensos a explotar si por éstos no llega a circular agua.

En realidad, lo que puede llegar a ocurrir es que los tubos se fracturen si han almacenado gran cantidad de energía y posteriormente se le permite la circulación de agua fría. Sin embargo, la idea de que vayan a explotar está totalmente descartada.

Otra situación en la que se especula es en la creencia de que el agua caliente que llega a disposición final en las tuberías viene directamente del calentador solar sin que se haya mezclado con otro caudal de agua y esto resulta no ser cierto.

La razón fundamental viene dada por el hecho de que la temperatura de operación de los calentadores solares ronda por los 60 °C por mínimo ya que puede llegar a ser más elevada, por lo que obviamente un flujo de agua a esta temperatura no puede llegar a disposición final siendo necesariamente conveniente que se mezcle con otro caudal de agua fría.

¿Son los calentadores solares realmente necesarios?

Independientemente de las necesidades de las personas se puede decir que los calentadores solares son un avance innovador en materia de medio ambiente.

Los recursos fósiles como el gas requieren de gastos paulatinos, por esta razón, los equipos o dispositivos que funcionan con energías alternativas realmente si son de mucha ayuda, sobre todo económica.

En este sentido, se puede decir que las personas buscan a la hora de adquirir un producto la mayor economía y calidad posible, los calentadores solares poseen estas dos cualidades si se compara con los calentadores tradicionales.

El que sea realmente necesario o no dependerá en gran parte de los gustos de cada persona, pero, lo que sí es concluyente, es que para la mayoría de las personas que buscan un hogar confortable buscan estos calentadores solares ya que, según sus apreciaciones, son indispensables para mejorar la estadía en casa.

Es decir que, en líneas generales se puede concluir que los calentadores solares son dispositivos necesarios en caso de que se quiera mejorar las condiciones de una vivienda y de las personas que habitan en ella.

Deja un comentario