Calefacción Solar, Paneles Solares y Energías Renovables

Cada vez es más común que en las casas y negocios se piense en el uso de energías alternativas. En un mundo donde la economía es cada vez más difícil y el cuidado al medio ambiente más complejo, la calefacción solar se ha considerado un sistema ideal para resolver ambos problemas que afectan al planeta.

¿Qué es la calefacción solar? Es un sistema que permite el aprovechamiento de los rayos del sol para convertir esa energía solar en energía eléctrica y que finalmente se puede utilizar para calentar determinado espacio mediante radiadores de piso o pared.

El sol es una fuente de energía gratuita, inagotable y no contaminante ya que no produce gases de efecto invernadero —que aceleran el cambio climático y vuelven extremas las temperaturas del planeta—, pero para aprovechar los rayos del sol, es necesario el uso de paneles solares.

Pero también el sol descansa y para ello, todo equipo de calefacción solar en casa o negocio requiere de un sistema que capte, almacene y después convierta la energía solar en eléctrica, para que a cualquier hora del día un espacio se pueda climatizar.

Por eso los paneles solares utilizan celdas solares, también conocidas como celdas fotovoltaicas, que captan la energía.

Es bien sabido que con las temperaturas extremas del planeta, los inviernos se vuelvan cada vez más helados. Hoy el reto de ingenieros civiles y arquitectos es construir espacios donde el ser humano no padezca los estragos de un clima radical.

A diferencia de un sistema de aire acondicionado solar, los calentadores solares se limitan a aumentar la temperatura de un espacio, mientras que un aparato de aire acondicionado puede cumplir con enfriar o calentar.

¿Cuántos tipos de calentadores solares existen?

En realidad, la calefacción solar utiliza los mismos sistemas que se inventaron hace decenas de años para mantenernos en temperaturas agradables, aunque con más ventajas para el planeta y para su bolsillo por consumir energía renovable y después gratuita.

Sin embargo, hasta hoy sólo hay un sistema de calefacción que se diseñó especialmente pensado para usarse sólo con la energía renovable del sol se llama captador solar. Se trata de un panel solar que capta la energía del sol y la convierte en energía térmica o bien, agua caliente en un solo aparato. Una vez teniendo el agua a temperatura alta, el aparato puede cumplir con dos funciones:

La primera opción del captador solar es que funciona como hacen los calentadores de agua convencionales, pero sin gastar gas o electricidad.  La segunda opción que permite el captador solar es que por la energía térmica, es decir, por el agua caliente, también se puede usar como calentador solar. Para ello, basta conectar el captador solar a un sistema de calefacción ya existente en casa o negocio.

Para precisar más sobre los captadores solares, hay que explicar que se dividen en tres: planos protegidos; no protegidos y de tubos al vacío.

Los captadores de planos protegidos son los más frecuentes ya que aprovechan más la energía solar. Mientras las celdas solares reciben el impacto del sol, por ellas circula el agua que se almacena previamente en un tanque y que en cuestión de tiempo la calienta.

Los captadores planos no protegidos son la versión económica del anterior ya que se suprime una cubierta de vidrio y mantiene la placa expuesta directamente a los rayos del sol. No cuenta con aislamiento en sus lados laterales ni el inferior, por lo que el agua caliente se enfría más pronto.

Por último. Con los captadores solares de tubos de vacío: se reduce el espacio donde se capta la energía solar pero al mismo tiempo se pierde menos calor.

Ahora bien. Los sistemas de calefacción convencionales, es decir, los que fueron diseñador para funcionar con energía eléctrica y no con energías renovables, en este caso, con energía solar, también pueden ser utilizados a favor de su bolsillo y del medio ambiente. En otras palabras, los sistemas viejos pueden usarse como calefacción solar pues la mayoría son totalmente adaptables al suministro de energía límpia.

Estos son algunos de los sistemas de calefacción más recomendables por los expertos:

1. Suelo radiante.- Este sistema de calefacción es más complejo que su nombre. Consiste en traspasar calor desde tuberías instaladas bajo el suelo, por las que circula agua caliente. Se puede decir que las estufas clásicas que calentaban un espacio podrían entrar en esta categoría. Aunque la calefacción por suelo radiante no fue especialmente diseñada para abastecerse con energía solar, el sistema no presenta ninguna dificultad para convertirse en un sistema de calefacción solar. Se cree que el sistema de calefacción que mejor se adapta a la energía solar es precisamente éste, pues trabaja alrededor de 40 grados centígrados. Entre las ventajas del suelo radiante es que proporciona una temperatura dispersa y natural por todo el espacio donde se encuentre. El lado negativo de este sistema es que no puede utilizarse como aire acondicionado, es decir, sólo sirve para calentar un lugar.
2. Fan coil unit.- Tal vez el aire acondicionado más común es este, al que también se le conoce como ventiloconvector. El aparato funciona como un termostato que se regula a si mismo dependiendo de la temperatura a la que se le regule. Si el nombre no resulta familiar, es ese dispositivo grande y ruidoso que se aprecia en muchos muros exteriores. Son muy económicos debido a la facilidad par instalarse, pero ello no significa que también lo sean con el recibo de energía eléctrica. Caso contrario sucede si éstos se utilizan como calefacción solar, pues su sistema de agua se puede conectar a un calentador de agua. Si el calentador de agua utiliza energía solar, se puede decir que ambos aparatos piensan en su bolsillo.
3. Calentadores por convección.- Este dispositivo se adapta sobre la pared de cualquier espacio y para transmitir calor simplemente mediante el aire. Aunque son aparatos eléctricos, los calentadores por convicción también son adaptables a paneles solares, por lo que se pueden considerar como calentadores solares. Estos dispositivos transfieren calor con corrientes de aire. Utilizan una fuente de calor interna para calentar el aire circundante alrededor del aparato.
4. Calentadores por convección forzada.- A diferencia del sistema anterior, un calentador por convección forzada son aquellos aparatos que se montan dentro de la pared y produce calor por un ventilador o una bomba que genera aire. Aunque este sistema también se diseñó desde antes de la era de las celdas solares, se le considera también capaz de convertirse en un sistema de calefacción solar debido a que puede abastecerse de energía solar.
5. Bomba de calor.- Un uso inteligente de la energía sería también la compra de una bomba de calor. Éstas poseen una tecnología de alto rendimiento que se traduce en ahorro de energía. Especialistas en energías renovables consideran que la bomba de calor es la máquina que mejor optimiza el ahorro de energía. La ventaja de las bombas de calor es que además de ser máquinas que calientan el ambiente, también fungen como calentadores de agua y aire acondicionado en temporada de verano.

El ahorro de energía es el tema que hoy preocupa a los gobiernos. Con el cambio climático o calentamiento global como el mal del siglo, la energía solar se convirtió en la luz al final del túnel y hoy es cada vez más común ver calentadores de agua, aire acondicionado, sistemas de calefacción solar y hasta vehículos solares.

Por último, es importante saber que la inversión en una instalación de calefacción solar depende de factores como la cantidad de espacio que se busca climatizar y la región donde se encuentre. Una cosa es segura: se estima que en cinco años recuperará el dinero invertido debido al ahorro de facturas. Cada vez es más común que los países preocupados por el cambio climático apoyan en el financiamiento o con beneficios fiscales a los que deseen invertir en sistemas que utilicen energías renovables.