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Incorpore La Energía Solar Térmica

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INCORPORE LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Los sistemas de energía solar térmica utilizan el calor del sol para calentar el agua, a diferencia de los sistemas fotovoltaicos, que usan la energía solar para suministrar electricidad al hogar. Este sistema permite calentar el agua sin depender tanto de la energía suministrada y a la vez reduce los costos. Esta estrategia explica cómo funciona el sistema, cómo adquirirlo y cómo instalarlo.

Estrategia en Acción

1. Identifique la necesidad de agua caliente en el hogar

2. Escoja el sistema

3. Instale el sistema

4. Conecte el sistema

 

LO QUE NECESITA SABER

  • Un colector solar térmico es un dispositivo que transfiere la radiación del sol para calentar el agua que se usa en el hogar. Por lo general se ubica en el techo y debe tener acceso al sistema de plomería.
    • Hay dos tipos de sistemas solares térmicos
    • Por termosifón – pasivo; no requiere energía de la red
  • De placa plana – activo; requiere energía de la red
  • El agua se bombea hacia el techo y luego se almacena en una cisterna casera de almacenamiento de agua para uso en el hogar.
  • Hable con un ingeniero civil o estructural para verificar si el techo de su hogar puede aguantar el peso.
  • Los sistemas solares con una fracción solar (SF, por sus siglas en inglés) y un factor solar (SEF, por sus siglas en inglés) más elevados tienen un mejor desempeño.
  • Compruebe la garantía del sistema con su contratista o vendedor para asegurar que esté protegido si dicho sistema falla por posibles defectos.
  • Determine la distancia entre el sistema solar en el techo y donde está el tanque del calentador eléctrico.
  • Cuando el sistema esté instalado, verifique que la válvula de temperatura del suministro de agua caliente esté ajustada correctamente y no exceda 130 grados Fahrenheit.

 

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PASO 1 - IDENTIFIQUE LA NECESIDAD DE AGUA CALIENTE EN EL HOGAR
  • Una familia de cuatro que usa 52 galones de agua caliente (125° F) consumiría unos 5.2 kilovatios- hora (kWh) al día.
  • Los electrodomésticos que se usan para calentar agua (lavamanos, bañeras, lavadoras) determinan cuánta agua caliente va a necesitar. *El medidor de flujo es la manera más precisa de determinar cuánta agua caliente está usando.
  • En la medida en que vaya integrando más prácticas de conservación de agua, más pequeños serán sus electrodomésticos y necesitará calentar menos agua con su sistema solar térmico.

RECUERDA

  • El sistema y sus componentes deben estar certificados por una institución de prueba acreditada siguiendo los códigos y estándares internacionales.
  • Use un temporizador programable de 24 horas con reloj de batería de respaldo para evitar el uso de calentamiento por resistencia eléctrica. Programe según su horario de ocupación semanal.
PASO 2 - ESCOJA EL SISTEMA

TERMOSIFÓN

  • Se puede usar por sí solo con almacenamiento integrado, conectarse o añadirlo a una cisterna existente para servir de reserva para un calentador de agua eléctrico y aumentar la capacidad de agua caliente.
  • A diferencia de los sistemas activos, el termosifón no utiliza una bomba activa.
  • Un colector por termosifón calienta el agua dentro del colector, donde esta sube por convección hacia la parte superior de la cisterna. El agua fría desciende de la cisterna hacia el colector, lo cual establece un flujo lento y natural sin necesidad de usar una bomba.
  • Los sistemas solares con una fracción solar (SF, por sus siglas en inglés) y un factor solar (SEF, por sus siglas en inglés) más elevados tienen un mejor desempeño. Busque un sistema eficiente con SEF entre 1.2 y 1.9 y SF entre 26% y 52% (.26 a .52).
  • Utiliza una bomba de circulación de agua caliente para mejorar la eficiencia del sistema.

DE PLACA PLANA

  • Utiliza una sola cisterna de gran tamaño (por lo general, 50 – 120 galones), según el tamaño del colector o la cantidad de colectores, si son más de uno.
  • Las bombas de corriente alterna (CA) brindan una mejor capacidad de bombeo, en comparación con las bombas de corriente continua (CC).
  • Se recomienda para:
  • Hogares con su propio sistema de energía renovable ya instalado
  • Funciona para usos residenciales y comerciales
  • Si la bomba necesita poca energía para circular el agua
  • Sistemas solares con una fracción solar (SF, por sus siglas en inglés) y un factor solar (SEF, por sus siglas en inglés) más elevados para un mejor desempeño. Busque un sistema eficiente con SEF entre 2.0 y 4.5 y SF entre 50% y 75% (.50 a .75).

 

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TERMOSIFÓN

COLECTOR SOLAR

  • Absorbe la energía de la luz del sol y transfiere calor al agua a través del líquido que se bombea y circula por la tubería del colector.
  • Puede usar hasta 3 colectores conectados a un tanque integrado de 80 o 120 galones

CISTERNA SOLAR INTEGRADA

  • Guarda agua potable caliente por separado en un tanque con un elemento calefactor de emergencia.

VÁLVULA DE DRENAJE

  • Permite drenar, llenar y dar mantenimiento al sistema.

VÁLVULA / MEZCLADORA ANTI QUEMADURAS

  • Atempera el agua caliente de la cisterna solar con agua
  • fría para mantener el agua caliente a una temperatura adecuada para su uso final.

VÁLVULA DE CIERRE DE AGUA FRÍA

  • Aísla el sistema de la entrada de agua.

DE PLACA PLANA

COLECTOR SOLAR

  • Absorbe la energía de la luz del sol y transfiere calor al agua a través del líquido que se bombea y circula por la tubería del colector.
  • Puede usar hasta 3 colectores conectados a un tanque integrado de 80 o 120 galones

CISTERNA PRINCIPAL/AUXILIAR

  • Guarda por separado el agua potable caliente que va circulando dentro de un tanque con elemento calefactor de emergencia

VASO DE EXPANSIÓN PARA CIRCUITO SOLAR

  • Facilita la expansión y contracción en la transferencia de calor. Los sistemas solares de exteriores deben estar equipados con válvulas de descarga de temperatura y presión. El vaso de expansión absorberá la expansión térmica del agua caliente procedente del sistema solar y evitará que se genere un martilleo al abrir las llaves.

VÁLVULAS DE DRENAJE PARA MANTENIMIENTO

  • Bombean para extraer el aire de las líneas de conducción y permitir que el agua circule adecuadamente.

VÁLVULA / MEZCLADORA ANTI QUEMADURAS

  • TAtempera el agua caliente de la cisterna solar con agua fría para mantener el agua caliente a una temperatura adecuada para su uso final.

REJILLA DE AIRE

  • Elimina el aire del colector.

REGULADOR DIFERENCIAL

  • Controla la corriente alterna (CA) a través de un temporizador y detecta la temperatura al fondo del tanque y en la toma del colector. Este activa la bomba cuando la temperatura alcanza un nivel óptimo y evita que se active si se sobrecalienta, sobreutiliza o si el hogar está vacío (no se está utilizando el agua).

BOMBA / CONTROLADOR SOLAR

  • Controla el flujo de agua caliente hacia el colector.

 

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PASO 3 - INSTALE EL SISTEMA
  • Instale de acuerdo con las normas locales y con la asistencia de un contratista fotovoltaico certificado, según determinan los reglamentos en Puerto Rico.
  • Instale un interruptor comercial de alta potencia de 240 VAC (30 A) de manera que sea fácilmente accesible para cortar la energía del calentador de reserva. Esto es adicional al interruptor de panel de circuitos existente de 240 VAC (20 A para calentadores de agua pequeños de 120 VAC).
  • Aplique un revestimiento aislante a la cisterna para evitar la pérdida de calor.
  • Instale una válvula mezcladora para evitar que se suministre agua caliente en exceso al punto de uso final. Nota: la mayoría de las mezcladoras anti quemaduras bloquean el flujo de agua caliente cuando baja la presión en las tuberías de agua municipales; una alternativa puede ser una mezcladora termostática.
  • Generalmente se agrega un sistema solar con termosifón en serie a un calentador de agua eléctrico existente, aumentando así la capacidad de almacenamiento de agua caliente.
  • Se recomienda el uso de tuberías de cobre. por su propiedad bioestática que previene las bacterias crecimiento. Alternativamente, las tuberías de CPVC y PEX pueden ser usado con transiciones de cobre en ambos lados del coleccionista.
  • Instalar aislamiento de tubería de tubería (pared de ½ “, R-3 min) a la circulación solar y a las líneas de agua caliente. En secciones exteriores, aislamiento de carcasa en protectores manga para proteger de ella los elementos (de los rayos UV y humedad).
  • El aislamiento debe estar cubierto o recubierto (pintura) donde expuesto a la luz solar.
  • Puede que se requiera un tanque de expansión según el código local.
  • Generalmente se agrega un sistema solar con termosifón en serie a un calentador de agua eléctrico existente, y por lo tanto aumenta la capacidad de almacenamiento de agua caliente.
  • Por ejemplo, uno podría tener un solar de 80 galones tanque de almacenamiento en el techo y un adicional
  • Calentador de agua eléctrico de 40 galones ubicado en una lavandería
  • Habitación totalizando 120 galones. El tanque de almacenamiento solar alimenta agua caliente a la casa de 40 galones eléctricos tanque.
  • En algunos casos, puede utilizar un termosifón almacenamiento solar solamente, evitando así la necesidad de un
  • Depósito eléctrico primario de 40 galones.
  • También es posible tener una salida de termosifón alimentar a un pequeño calentador de refuerzo eléctrico sin tanque.
  • Un solo tanque (almacenamiento más grande) con dos adicionales los puertos solares se pueden usar para dirigir el agua a través de una bomba del tanque al colector y viceversa.

ORIENTACIÓN

  • Por lo general, el ángulo de instalación ideal ya está preestablecido en el sistema para bastidores que provee el instalador/fabricante, para un funcionamiento óptimo.
  • El colector debe estar orientado hacia el sur y no debe estar en sombra.
  • Inclinación de 18 grados, cerca de la latitud de Puerto Rico Los sistemas de termosifón no admiten inclinaciones de menos de 8 grados o de más de 30 grados.
  • Coloque en orientación vertical hacia el sur para reducir las burbujas de aire.

 

UBICACIÓN

  • Coloque sobre una losa de hormigón, una plataforma reforzada o un techo de hormigón.
  • Asegure que el techo sea capaz de soportar la carga del equipo. El sistema puede pesar más de 800 libras.
  • La proximidad entre cisterna y equipo reduce las fugas en las tuberías.

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