Calefaccion por energia solar

sistema de calefacción solar para la casa

¿Por qué no son más populares los calentadores de agua solares en EE.UU., incluso en estados favorables a la energía solar como California? A pesar del éxito generalizado en todo el mundo y de la enorme oportunidad de reducir la demanda de combustibles fósiles, el calentamiento de agua con energía solar es prácticamente desconocido en EE.UU. La evidencia sugiere que nuestra demanda de soluciones sencillas es la culpable.

28 de octubre de 2020 – Para Gershon Grossman y Ed Murray, 1978 fue un gran año. Grossman, entonces pionero de la energía solar en el Technion, el principal instituto tecnológico de Israel, lanzaba la primera Conferencia Internacional sobre la Aplicación de la Energía Solar. Murray, un idealista que asistía a la universidad, se unió a una empresa emergente de calefacción solar en Sacramento, la capital de California, atraído por una preocupación premonitoria sobre el cambio climático y, como él dice, un impulso para “salvar el mundo”. Para ambos, el entusiasmo era palpable. Los calentadores de agua solares estaban irrumpiendo en el mercado, la energía térmica solar mostraba un amplio potencial y ambos se subían a la ola.

Sin embargo, cuatro décadas después, viven en dos mundos diferentes. En Israel, el 85% de los hogares obtienen agua caliente de un dud shemesh, o “caldera solar”. Pero en Estados Unidos, a pesar de décadas de promoción por parte de Murray y otros, el número de hogares que tienen un calentador de agua solar es inferior al 1%. En California, mucha gente ni siquiera sabe que la tecnología existe.

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La Administración de Información Energética de los Estados Unidos clasifica los colectores solares térmicos en colectores de baja, media o alta temperatura. Los colectores de baja temperatura no suelen estar acristalados y se utilizan para calentar piscinas o el aire de ventilación. Los colectores de media temperatura también suelen ser placas planas, pero se utilizan para calentar agua o aire para uso residencial y comercial.

Los colectores de alta temperatura concentran la luz solar mediante espejos o lentes y suelen utilizarse para satisfacer las necesidades de calor de hasta 300 grados C / 20 bares de presión en las industrias, así como para la producción de energía eléctrica. Hay dos categorías: la energía solar térmica concentrada (CST) para satisfacer las necesidades de calor de las industrias, y la energía solar concentrada (CSP) cuando el calor recogido se utiliza para la generación de energía eléctrica. La CST y la CSP no son sustituibles en términos de aplicación.

Las mayores instalaciones se encuentran en el desierto americano de Mojave, en California y Nevada. Estas plantas emplean una variedad de tecnologías diferentes. Los ejemplos más grandes son, Ivanpah Solar Power Facility (377 MW), la instalación Solar Energy Generating Systems (354 MW) y Crescent Dunes (110 MW). España es el otro gran desarrollador de centrales termosolares. Los ejemplos más importantes son la central solar Solnova (150 MW), la central solar Andasol (150 MW) y la central solar Extresol (100 MW).

energía solar concentrada

Los sistemas de calentamiento solar de agua pueden instalarse en la mayoría de las viviendas de EE.UU. y constan de tres elementos principales: el colector solar, las tuberías aisladas y un depósito de almacenamiento de agua caliente. También pueden incluirse controles electrónicos, así como un sistema de protección contra la congelación para los climas más fríos. El colector solar recoge el calor de la radiación solar y lo transfiere al agua potable. Esta agua calentada sale del colector hacia un depósito de agua caliente, y se utiliza cuando es necesario. La calefacción auxiliar puede permanecer conectada al depósito de agua caliente como apoyo si es necesario.

Los paneles solares fotovoltaicos + térmicos (PVT) son paneles eléctricos solares mejorados que generan electricidad y calientan agua utilizando un módulo solar en el mismo espacio valioso del tejado. El tipo más común de colector PVT enfría los componentes eléctricos fotovoltaicos para mejorar la producción de electricidad y, al mismo tiempo, proporciona energía térmica útil. Por ello, los paneles PVT pueden aumentar la producción eléctrica del módulo hasta un 20%. Los tamaños de los sistemas van desde la escala pequeña hasta la industrial. Incluyendo la energía térmica, los paneles PVT pueden generar hasta cuatro veces la potencia de un módulo fotovoltaico por sí solo.

esquema del sistema de calentamiento solar del agua

A menudo es aconsejable dimensionar una instalación solar en función de esas cargas de referencia o en función del número de habitaciones de una casa, en lugar del consumo actual, que depende del número y el comportamiento cambiante de los ocupantes de una casa.

Es necesario conocer o convertir el coste unitario de la electricidad por kilovatio-hora (kWh). La tarifa eléctrica media en EE.UU. fue de 10,42 céntimos por kilovatio-hora en 2021. Hawái tiene la tarifa eléctrica media más alta, de 30,55 céntimos por kilovatio-hora. Luisiana tiene la tarifa eléctrica media más baja, de 7,01 céntimos por kilovatio-hora. Con el UEF de 1,0 y un precio de la electricidad de 0,1042 $/kWh y el ejemplo de los costes anuales del calentador de agua eléctrico es:

Ahora que conocemos el coste de la calefacción convencional tenemos que estimar a qué se reduciría y restarlo para estimar el ahorro en combustible asociado a un calentador de agua solar.    En la determinación del SEF, también se tiene en cuenta la energía necesaria para hacer funcionar las bombas y los controles.

Los precios del gas natural varían significativamente según el lugar y el mes.    En mayo de 2021, la media de EE.UU. era de 1,776 dólares/termio, lo que supone un aumento significativo respecto a años anteriores.    La media de 2011 a 2021 es de unos 1,50 $/term y la utilizaremos en nuestro ejemplo.    El ahorro anual de costes solares asociado sería:

  Precio poner tarima flotante