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El sol como calefacción

 

   La energía solar puede aprovecharse para la obtención de electricidad y de calor. Los sistemas solares que producen calor, en términos de potencia suelen extraer más vatios por metro cuadrado que los sistemas solares que producen electricidad. Los paneles solares que generan electricidad reciben el nombre de fotovoltaicos, mientras que los que generan calor, son llamados paneles térmicos. Éstos últimos se usan para calentar algún fluido como agua, aceite, aire, etc.

En el panel térmico mostrado en las imágenes como ejemplo de calefacción solar, el fluido calentado es aire. Aire filtrado y calentado con el sol por medio de un material cuyo uso está muy extendido en paneles que calientan agua: láminas metálicas con recubrimiento selectivo.

Muchas fachadas con buena orientación (de sureste a suroeste y en posición vertical es rentable) podrían forrarse y dotarse con estructuras y revestimientos que les confiriesen capacidades de generación de energía térmica solar, así como los tejados deberían cubrirse con paneles fotovoltaicos que completasen el acopio de energía que necesitan nuestras actividades.

En meses con más demanda de energía y poco sol, diciembre/enero, puede llegar a faltar para mantener un ambiente climatizado, necesitándose otra fuente de energía como apoyo. El clima y el grado de aislamiento del espacio condiciona el uso de estos apoyos.  

 

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Con 65º de inclinación panel térmico de aire produciendo calor, filtros y ventilador detrás. Más horizontal, el panel fotovoltaico produciendo electricidad.


La chapa de aluminio con el llamado recubrimiento"selectivo" aumenta la cosecha de vatios, tan solo 2,5m2 de superficie captadora generan una potencia de 2.15kW/h. Este tratamiento que recibe el aluminio por una de sus caras le hace absorber todo el calor del sol que incide en él y además hace que no pueda emitirlo en forma de infrarrojos: no desprende calor. Prácticamente el 100% del calor que llega del sol es conducido y radiado hacia dentro del panel donde es cedido al fluido, en este caso aire.
Con la ayuda de un ventilador el aire entra en los filtros, recorre el panel y se introduce caliente en el espacio a calentar. El aire se calienta a medida que avanza en el interior del panel a temperaturas de entre 42ºC y 70ºC.

Un ventilador adecuado para 2,5m2 de superficie captadora puede ser el S&P TD500/150 ECOWATT, regulable con una tensión de 0-10V. Para automatizar: Arduino

 

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Los canales interiores conducen el calor y guían el aire que lo recoge a su paso

 

 
Debido al comportamiento del aluminio con recubrimiento selectivo, cuando no circula aire por el panel y está expuesto al sol, las temperaturas en su interior son en algunos puntos del orden de los 200ºC. Pensar en la durabilidad limita los materiales con los que se puede construir un sistema que use estas chapas tratadas, siendo el cristal templado, el aluminio y la lana de roca los más indicados. El sellado del panel es una parte muy importante, los burletes de silicona esponjosa y (en cartucho) la silicona neutra de alta temperatura son interesantes por su mayor resistencia y durabilidad frente a los burletes de caucho y la silicona ácida.

Una chapa pintada de negro también puede funcionar como captador de calor para un panel solar térmico, si bien debido al menor rendimiento con respecto a una superficie con recubrimiento selectivo, es necesario prácticamente duplicar la superficie captadora para igualar la potencia. Con dos chapas pintadas de negro o una de aluminio selectivo, los resultados del empleo de la energía solar son siempre los mismos: confort, reducción de emisiones, reducción de gastos y satisfacción.

 

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Entrada del aire en la vivienda, una "boca de impulsión"