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El calentamiento solar del agua (SWH) consiste en calentar el agua mediante la luz solar, utilizando un colector solar térmico. Existe una gran variedad de configuraciones con costes variables para ofrecer soluciones en distintos climas y latitudes. Los SWH se utilizan ampliamente para aplicaciones residenciales y algunas industriales (por ejemplo, en Israel)[1].
Un colector orientado hacia el sol calienta un fluido de trabajo que pasa a un sistema de almacenamiento para su uso posterior. Los SWH son activos (por bombeo) y pasivos (por convección). Utilizan sólo agua o agua y un fluido de trabajo. Se calientan directamente o mediante espejos que concentran la luz. Funcionan de forma independiente o como híbridos con calentadores eléctricos o de gas.[2] En instalaciones a gran escala, los espejos pueden concentrar la luz solar en un colector más pequeño.[¿investigación original?]
En 2017, la capacidad térmica mundial de agua caliente solar (ACS) es de 472 GW y el mercado está dominado por China, Estados Unidos y Turquía[3]. Barbados, Austria, Chipre, Israel y Grecia son los países líderes por capacidad por persona[3].
Los registros de colectores solares en Estados Unidos datan de antes de 1900,[4] y consistían en un tanque pintado de negro montado en un tejado. En 1896, Clarence Kemp, de Baltimore, encerró un depósito en una caja de madera, creando así el primer “calentador de agua por lotes”, como se conocen hoy en día. Frank Shuman construyó la primera central termosolar del mundo en Maadi (Egipto), utilizando cilindros parabólicos para alimentar un motor de 45 a 52 kilovatios (60 a 70 caballos) que bombeaba 23.000 litros de agua por minuto desde el río Nilo a los campos de algodón adyacentes.
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El coste de calentar el agua supone aproximadamente el 20% de la energía que se utiliza en la mayoría de los hogares. Los sistemas solares de calentamiento de agua suelen estar diseñados para suministrar a un hogar medio entre el 30 y el 60% de esta energía. Instale un sistema solar de calentamiento de agua para reducir su factura energética y su impacto en el medio ambiente.
Toda la información es estimativa, basada en promedios. El consumo de agua de cada hogar puede variar con respecto a estos promedios. Cada hogar puede ahorrar más o menos añadiendo un sistema solar de calentamiento de agua.
Los costes de instalación (incluidos el equipo y la mano de obra) pueden variar entre 5.000 y 8.000 dólares, y dependen del tamaño, la configuración y los requisitos del equipo. Los costes de instalación pueden ser inferiores si los sistemas solares de calentamiento de agua se instalan durante la construcción de una casa nueva.
Los sistemas solares de calentamiento de agua suelen tener una esperanza de vida de 25 años. Se recomienda un mantenimiento regular para prolongar la vida útil del sistema y maximizar su rendimiento. Los sistemas suelen tener garantía sobre el equipo y las empresas suelen ofrecer contratos de mantenimiento para garantizar que el sistema funcione a un nivel óptimo.
Calentamiento solar del agua
Los calentadores solares de agua, también llamados sistemas solares de agua caliente sanitaria, pueden ser una forma rentable de generar agua caliente para su hogar. Pueden utilizarse en cualquier clima y el combustible que emplean, la luz solar, es gratuito.
Los sistemas solares de calentamiento de agua incluyen depósitos de almacenamiento y colectores solares. Hay dos tipos de sistemas solares para calentar agua: los activos, que tienen bombas de circulación y controles, y los pasivos, que no los tienen.
Los sistemas solares de calentamiento de agua pasivos suelen ser menos caros que los activos, pero no suelen ser tan eficientes. Sin embargo, los sistemas pasivos pueden ser más fiables y durar más tiempo. Existen dos tipos básicos de sistemas pasivos:
La mayoría de los calentadores de agua solares requieren un depósito de almacenamiento bien aislado. Los acumuladores solares tienen una salida y una entrada adicionales conectadas al colector y desde éste. En los sistemas de dos depósitos, el calentador de agua solar precalienta el agua antes de que entre en el calentador de agua convencional. En los sistemas de un depósito, el calentador de apoyo se combina con el acumulador solar en un solo depósito.
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La energía solar térmica se basa en el aprovechamiento de la luz solar para calentar un fluido, como el agua. El agua caliente utilizada en una vivienda puede calentarse de manera muy eficiente y económica mediante un sistema de calefacción solar.
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Un calentador solar dispone de una superficie plana normalmente metálica, llamada colector encargada de recoger la radiación incidente del sol para posteriormente transferirla al agua en forma de calor. El colector es un elemento normalmente oscuro y mate para captar la mayor cantidad de radiación posible, evitando la reflexión de la luz solar. Por ello, algunos de los colectores / captadores están tratados superficialmente con recubrimientos o barnices antirreflectantes.
Una vez que el colector es capaz de concentrar una cierta cantidad de calor, éste debe ser transmitido al líquido que queremos calentar (normalmente agua sanitaria doméstica) a través de un serpentín instalado justo debajo del colector. De esta forma, se realiza un intercambio de calor entre ambas partes, produciéndose un calentamiento del fluido que circula por el serpentín.
