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Agua caliente solar: costes, ventajas y desventajas, requisitos
Al generar agua caliente con energía solar no sólo reduces tus costes energéticos sino también las emisiones de CO₂. En este artículo aprenderá sobre los costos involucrados y las ventajas y desventajas del agua caliente solar.
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¿Cuánta demanda de agua caliente puedo cubrir con energía solar?
En total, puede cubrir hasta el 60% de sus necesidades de agua caliente con energía solar. En verano son posibles incluso hasta 100%. Para ello, la instalación solar debe estar dimensionada y diseñada de forma óptima para la producción de agua caliente.
¿Cómo funciona la producción de agua caliente solar?
En la energía solar térmica, la radiación solar es captada por colectores, convertida en energía térmica y almacenada en un depósito de agua caliente. Dependiendo del tamaño del sistema, este calor se puede utilizar para distintos fines, por ejemplo, para producir agua caliente o como apoyo al sistema de calefacción.
La producción de agua caliente solar se realiza en tres pasos:
- Absorción de calor:Los paneles solares captan la luz solar y la convierten en calor. Los más utilizados son los colectores planos, aunque también existen colectores de tubos de vacío. Estos son más eficientes y son adecuados cuando el espacio es limitado o las condiciones no son ideales;
- Distribución del calorEn un sistema solar térmico, las tuberías conectan los paneles solares de agua caliente con el tanque de almacenamiento. El fluido solar, una mezcla de anticongelante y agua, transporta la energía térmica. La red incluye componentes importantes como el tanque de expansión, la válvula de seguridad y la bomba solar para un funcionamiento seguro y confiable;
- Almacenamiento de calor:Normalmente, el fluido solar caliente calienta el agua potable en el tanque de agua caliente. Esto significa que se prepara agua caliente y se almacena la energía térmica. Sin embargo, también es posible utilizar la energía térmica para apoyar la calefacción. Para este fin se utiliza entonces un almacenamiento intermedio. Aquí se calienta agua para calentarla en lugar de agua potable.
¿Cuáles son las ventajas y desventajas del agua caliente solar?
El calentamiento solar de agua tiene sus ventajas y desventajas. Los sistemas solares térmicos destacan sobre todo por su alto nivel de eficiencia y una vida útil de más de 25 años. Sin embargo, los costes de inversión son elevados y es necesario realizar medidas estructurales para tender la red de tuberías.
Ventajas del agua caliente solar | Desventajas del agua caliente solar |
alta eficiencia | costos iniciales |
sistema de larga duración | No es adecuado para todos los edificios |
costos de energía reducidos | Se requieren medidas estructurales para la red de tuberías |
menos emisiones | |
Es posible apagar la calefacción en verano | |
mayor vida útil del generador de calor | |
Financiación posible |
¿Cuánto cuesta calentar agua con energía solar?
El calentamiento solar de agua cuesta entre 4.000 y 6.000 €. El precio de los paneles solares oscila entre 1.500 y 2.500 € y el del acumulador de agua caliente hasta 1.000 €. Los componentes adicionales como tuberías, accesorios, bombas solares y controladores cuestan hasta 1.500 €. Pagarás entre 500€ y 1.000€ por la instalación.
Un sistema solar térmico típico para la producción de agua caliente en una vivienda unifamiliar suele constar de una superficie de colector de cuatro a cinco metros cuadrados y un depósito de agua caliente de unos 300 litros. Los costes se dividen de la siguiente manera:
Centro de costos | Costo |
Paneles solares | 1.500 - 2.500 € |
Tanque de agua caliente | 800 - 1.000 € |
Otros componentes (tuberías, accesorios, bomba, regulador, etc.) | 1.200 - 1.500 € |
Montaje e instalación | 500 - 1.000 € |
Costos totales | 4.000 - 6.000 € |
¿Vale la pena la energía solar para calentar agua?
La energía solar térmica se considera beneficiosa desde el punto de vista ecológico porque contribuye a reducir las emisiones. La viabilidad económica de la energía solar térmica depende de varios factores como los precios de la energía, los hábitos de consumo, las características de los edificios y los sistemas de calefacción actuales.
Ejemplo:Un sistema solar térmico genera alrededor de 3.000 kWh de energía térmica al año. Con un precio del gas de 0,12 € por kilovatio hora, esto supone un ahorro anual de unos 400 €. En un periodo de diez años, el ahorro asciende a 4.000 € y, al cabo de 20 años, a 8.000 €. Esto significa que los costes de inversión normalmente se amortizan en un plazo de 10 a 15 años. Además, podrá ahorrar hasta 601 TP3T en costos de energía al año.
La energía solar para agua caliente es aún más rentable con los programas de subsidios gubernamentales que acortan aún más el período de recuperación de los sistemas solares térmicos.
¿Qué subvenciones existen para los sistemas de calentamiento solar de agua?
La Oficina Federal de Asuntos Económicos y Control de Exportaciones (BAFA) apoya sistemas de calentamiento solar de agua con hasta 30% de los costes subvencionables. Los costes subvencionables se componen de un 50% para la planificación especializada y la supervisión de la construcción, un 30% como bonificación de ingresos y un máximo del 20% para la bonificación de velocidad climática.
¿Puedo adaptar la instalación de energía solar para obtener agua caliente?
También es posible instalar energía solar para calentar agua en sistemas de calefacción existentes. Para ello, es necesario disponer de una superficie de tejado suficientemente grande, la instalación de una red de tuberías y espacio suficiente para instalar el termo. Dependiendo del tamaño del sistema, también se puede utilizar el sistema solar térmico para apoyar la calefacción.
Consejos y requisitos para la planificación
El tamaño de un sistema de agua caliente solar depende de la demanda de agua caliente, los patrones de uso y las condiciones locales. Un sistema diseñado de forma óptima cubre completamente la demanda entre abril y octubre.
¿Cuál es mi consumo de agua caliente (calcular consumo)?
Primero debes determinar tu consumo de agua caliente. Deberías tener ya en cuenta las necesidades futuras. A modo de orientación, se supone una necesidad diaria de agua caliente de 60 a 80 litros por persona.
¿Qué tamaño deben tener los colectores y cuántos necesito?
Para la pauta mencionada anteriormente, necesitará aproximadamente entre 0,8 y 1,5 metros cuadrados de superficie de techo. Por lo general, para una vivienda unifamiliar son suficientes entre 4 y 6 metros cuadrados de superficie colectora.
Los colectores solares deben ser lo suficientemente grandes para calentar el agua eficazmente. El tipo de colector afecta al rendimiento energético:
- Colectores de placa plana tienen una menor eficiencia y por lo tanto requieren aproximadamente entre 1,0 y 1,5 metros cuadrados por persona;
- Colectores de tubos de vacío lograr una mayor eficiencia y requerir sólo entre 0,8 y 1,2 metros cuadrados por persona.
Factores como la orientación del tejado, la pendiente y el sombreado juegan un papel en el dimensionamiento de los colectores. Son adecuados los tejados orientados al sur y con una inclinación de entre 20 y 50 grados. Es importante que la zona del techo esté libre de sombras, ya que esto reduce el rendimiento.
También deberías Radiación global tenidos en cuenta al diseñar los colectores. En Alemania, el promedio es de 1.100 kilovatios por hora por metro cuadrado. Sin embargo, la radiación solar es mayor en el sur y alcanza hasta 1.300 kWh/m². En el norte se sitúa entre 900 y 1.000 kWh/m².
¿Qué tamaño debe tener el tanque de almacenamiento de agua potable?
Se esperan entre 50 y 80 litros por metro cuadrado de área del colector. Para un hogar de cuatro personas con aproximadamente seis metros cuadrados de superficie colectora, se necesita un tanque de almacenamiento con una capacidad de 300 a 480 litros.
¿La energía solar también funciona como apoyo a la calefacción?
La energía solar también funciona como apoyo a la calefacción. Los colectores solares están conectados a un depósito de almacenamiento en lugar de a un depósito de agua caliente. En lugar de agua potable, el agua para calefacción se calienta mediante el fluido solar. Sin embargo, la eficiencia de la energía solar para calentar agua es mayor. Durante el invierno, hay poca energía solar disponible y la demanda de calor es máxima.
La alternativa: agua caliente con energía fotovoltaica
Debido a los altos precios de la energía, la producción de agua caliente con energía fotovoltaica resulta cada vez más atractiva. Con la energía fotovoltaica se puede generar tanto electricidad como calor, por lo que sólo se necesita un sistema. Aunque para instalar un sistema fotovoltaico se necesita más espacio en el tejado, ya no es necesaria la red de tuberías.