Calentadores de agua solares explicados (2023)

Sep 30, 2023

Leonardo David es ingeniero electromecánico, MBA, consultor energético y redactor técnico. Su experiencia en consultoría solar y de eficiencia energética cubre sectores que incluyen la banca, la fabricación textil, el procesamiento de plásticos, la farmacia, la educación, el procesamiento de alimentos, el sector inmobiliario y el comercio minorista. También escribe artículos sobre temas de energía e ingeniería desde 2015.

Tori Addison es una editora que ha trabajado en la industria del marketing digital durante más de cinco años. Su experiencia incluye trabajos de comunicación y marketing en los sectores académico, gubernamental y sin fines de lucro. Periodista de profesión, comenzó su carrera cubriendo política y noticias en Hudson Valley de Nueva York. Su trabajo incluyó la cobertura de presupuestos locales y estatales, regulaciones financieras federales y legislación de atención médica.

Un calentador de agua solar puede reducir sus facturas de calentamiento de agua entre un 50% y un 80%, según el Departamento de Energía de EE. UU. (DOE). Además, un calentador solar de alta calidad puede durar alrededor de 20 años, mientras que los calentadores tradicionales de gas y eléctricos normalmente necesitan ser reemplazados después de 10 a 15 años. En otras palabras, puede ahorrar dinero tanto en facturas de energía como en equipos nuevos invirtiendo en un calentador de agua solar.

En este artículo, nosotros, el equipo de Guides Home, cubriremos cómo funcionan los calentadores de agua solares, cuánto cuesta un sistema y si vale la pena reemplazar su calentador de agua tradicional.

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En términos simples, los calentadores de agua solares utilizan grandes paneles colectores expuestos a la luz solar directa para calentar el agua. Estos captadores generalmente se instalan en tejados y utilizan colores oscuros para absorber la mayor cantidad de radiación solar posible. Cuando el agua fluye a través de su sistema, absorbe la energía térmica producida por los paneles colectores y su temperatura aumenta.

Los sistemas solares de calentamiento de agua requieren un consumo energético nulo. Sin embargo, dado que los paneles colectores suelen instalarse en lugares elevados, como un techo, es posible que los propietarios necesiten bombas de circulación para mantener el flujo de agua. Estas bombas consumen una pequeña cantidad de electricidad, pero el costo operativo es mínimo en comparación con los posibles ahorros en calefacción que puede lograr.

Aunque utilizan la misma fuente de energía, no se deben confundir los calentadores de agua solares y los paneles fotovoltaicos (PV). Un sistema de calentador de agua solar recoge la luz solar directamente para calentar agua, mientras que los paneles solares residenciales convierten la luz solar en electricidad. Si su propiedad recibe suficiente luz solar, ambos tipos de sistemas pueden ahorrarle miles de dólares en facturas con el tiempo.

Puedes clasificar los calentadores de agua solares en dos sistemas: activos y pasivos. Los sistemas activos utilizan bombas de circulación y controles para transferir calor desde los paneles colectores a un tanque de almacenamiento, mientras que los sistemas pasivos funcionan sin estos componentes. Generalmente, puedes usar un calentador solar pasivo si tu suministro de agua tiene suficiente presión para transferir agua por sí solo. De lo contrario, necesitarás un calentador de agua solar activo.

Un calentador de agua solar incluye uno o más tanques de almacenamiento, equipados con un aislamiento adecuado para evitar la pérdida de calor. El sistema también puede incluir un calentador de agua convencional como respaldo, para momentos en que la calefacción solar no sea suficiente para cubrir sus necesidades de agua caliente sanitaria.

Según el DOE de EE. UU., se pueden clasificar los calentadores de agua solares activos en los dos subtipos siguientes:

Los calentadores de circulación directa tienen un diseño mucho más simple pero son vulnerables a temperaturas bajo cero. Los sistemas indirectos se recomiendan en climas fríos ya que pueden utilizar una solución anticongelante como fluido de transferencia de calor.

Puedes clasificar los calentadores de agua solares pasivos según su construcción:

También puede clasificar los calentadores de agua solares según el colector solar. Hay tres tipos principales de coleccionistas:

Según el Departamento de Energía de EE. UU., un calentador de agua solar cuesta, en promedio, alrededor de 100 dólares por pie cuadrado de área de colector. Por ejemplo, si su sistema utiliza un colector solar que mide 4 pies por 10 pies (o 40 pies cuadrados), el precio promedio es de alrededor de $4000. Dependiendo de la complejidad de su sistema, el precio puede variar desde alrededor de $50 por pie cuadrado hasta más de $400.

El DOE de EE.UU. determinó que el calentamiento de agua representa entre el 14% y el 18% de las facturas de servicios públicos, lo que equivale a entre 400 y 600 dólares al año. Para un propietario que gasta $600 en facturas de servicios públicos cada año, un calentador de agua solar que cubra el 50% de la demanda de agua caliente le ahorraría $300. Entonces, si compró este sistema por $4000, su período de recuperación sería de 13,3 años.

El ejemplo anterior es muy simplificado: los costos reales de un calentador de agua solar pueden variar según el tipo de sistema y las necesidades de agua caliente de su hogar. Los precios de los colectores solares pueden variar desde alrededor de 1.500 dólares para sistemas básicos pequeños hasta más de 13.000 dólares para unidades de alta gama, según EcoWatch.

Gracias a la Ley de Reducción de la Inflación de 2022, los sistemas de energía solar califican para un crédito fiscal federal equivalente al 30% del costo total de su calentador de agua solar. Considerando el ejemplo anterior del calentador de agua solar de $4,000, el crédito fiscal sería de $1,200, lo que reduce el costo neto del sistema a $2,800. Gracias a este incentivo, el período de recuperación esperado cae de 13,3 años a 9,3 años en este ejemplo.

Dependiendo de su ubicación, es posible que el gobierno estatal o la empresa de servicios públicos local ofrezcan incentivos solares adicionales. Puede consultar la Base de datos de incentivos estatales para energías renovables y eficiencia (DSIRE) para encontrar reembolsos y otros incentivos por estado.

La principal ventaja de un sistema de agua caliente solar es que utiliza una fuente de energía gratuita que llega a tu hogar durante todo el año. Los colectores solares no pueden calentar agua durante la noche, pero esto se puede solucionar utilizando un tanque aislado para almacenar agua caliente durante el día.

Los calentadores de agua tradicionales funcionan con gas o electricidad y tienen la ventaja de poder calentar agua en cualquier momento. Sin embargo, dado que estos calentadores dependen de los servicios públicos, pueden tener un alto costo operativo. El DOE de EE. UU. determinó que el hogar estadounidense típico gasta entre 400 y 600 dólares al año en calentar agua.

También existe un impacto ambiental cuando se utiliza el calentamiento de agua tradicional. Los calentadores de agua a gas liberan emisiones de carbono directamente y los calentadores de agua eléctricos generan emisiones indirectas a menos que la red local utilice energía renovable.

Los calentadores de agua solares tienen ventajas y desventajas, como cualquier equipo. Estos sistemas pueden ahorrarle cientos de dólares con el tiempo, pero debe conocer sus limitaciones.

Los calentadores de agua solares pueden ser rentables para los propietarios de viviendas que utilizan grandes cantidades de agua caliente, especialmente si los precios locales de la electricidad y el gas son altos.

Los paneles solares ofrecen un mayor retorno de la inversión (ROI) y un período de recuperación más corto que los calentadores de agua solares en la mayoría de los casos. Los paneles solares generan electricidad que puedes utilizar para alimentar cualquier dispositivo, mientras que los colectores solares sólo pueden calentar agua. Puede combinar paneles solares con un calentador de agua con bomba de calor eficiente para cumplir la misma función que un colector solar, lo que significa que sus paneles solares pueden calentar agua y al mismo tiempo proporcionar electricidad.

Los sistemas de energía solar y las bombas de calor también califican para el crédito fiscal federal para la energía solar, lo que significa que no se perderá este beneficio. Para obtener más información sobre la instalación de paneles solares en el hogar, consulte nuestra guía de los principales proveedores de energía solar.

Puede encontrar una amplia selección de calentadores de agua solares en tiendas departamentales y de mejoras para el hogar. Sin embargo, no todos los productos ofrecen la misma eficiencia energética y durabilidad.

Lo ideal es buscar un calentador de agua solar que esté certificado por ENERGY STAR y Solar Rating & Certification Corporation (SRCC). Los modelos ENERGY STAR se prueban con éxito según los estándares federales y el fabricante debe ofrecer ciertas condiciones de garantía establecidas por el programa. El SRCC garantiza que los sistemas de calefacción solar cumplan con las regulaciones estadounidenses y sean elegibles para programas de incentivos.

Puede utilizar el buscador de productos ENERGY STAR para comprobar qué marcas y modelos están certificados. La lista incluye calentadores de agua solares de las siguientes marcas, entre otras:

Si tiene un lugar de instalación ideal en su propiedad, utiliza grandes cantidades de agua caliente o vive en un área con altos precios de electricidad y gas, un calentador de agua solar puede valer la pena. Un calentador de agua solar puede reducir los costos de calentamiento de agua entre un 50% y un 80%. La instalación de un colector solar de agua caliente puede ser una inversión atractiva para los propietarios de viviendas con un área adecuada que no esté cubierta de sombras.

Sin embargo, también debes considerar la alternativa de instalar paneles solares y un calentador de agua con bomba de calor. Esta combinación a menudo puede lograr mayores ahorros de energía que un calentador de agua solar porque puede generar electricidad simultáneamente y usar una batería solar para almacenar el exceso de energía. Por el contrario, un colector solar sólo calienta el agua.

La principal desventaja de un calentador de agua solar es el alto costo inicial en relación con los ahorros a largo plazo. Algunos sistemas pueden tener un período de recuperación de más de 10 años.

Además, los colectores solares no pueden calentar agua cuando no hay luz solar, pero esto se puede solucionar almacenando agua caliente en un tanque aislado. También puede utilizar un pequeño calentador de agua a gas o eléctrico como respaldo para los días con poca calefacción solar.

Durante el invierno, puede esperar una menor potencia de calefacción debido a la mayor cantidad de días nublados y la reducción de las horas de luz solar, pero su colector solar seguirá funcionando.

Los paneles solares fotovoltaicos y los calentadores de agua solares son diferentes tipos de equipos. Los paneles solares generan electricidad, mientras que los colectores solares calientan el agua directamente.

El Departamento de Energía de EE. UU. recomienda 1,5 galones de almacenamiento de agua por cada pie cuadrado de área de colector solar. Según esta cifra, un colector solar que mide 4 pies por 10 pies requiere un tanque de almacenamiento de 60 galones (40 pies cuadrados x 1,5 galones por pie cuadrado).

leonardo david Es ingeniero electromecánico, MBA, consultor energético y redactor técnico. Su experiencia en consultoría solar y de eficiencia energética cubre sectores que incluyen la banca, la fabricación textil, el procesamiento de plásticos, la farmacia, la educación, el procesamiento de alimentos, el sector inmobiliario y el comercio minorista. También escribe artículos sobre temas de energía e ingeniería desde 2015.

Tori Addison es un editor que ha trabajado en la industria del marketing digital durante más de cinco años. Su experiencia incluye trabajos de comunicación y marketing en los sectores académico, gubernamental y sin fines de lucro. Periodista de profesión, comenzó su carrera cubriendo política y noticias en Hudson Valley de Nueva York. Su trabajo incluyó la cobertura de presupuestos locales y estatales, regulaciones financieras federales y legislación de atención médica.