A P R O V E C H A M I E N T O D E L A E N E R G I A S O L A R
Calentadores solares:
Una opción de ahorro y protección ambiental
Calor de Hogar
En el mercado hay distintos tamaños de calefactores solares. ESPECIAL
- Calentadores solares
Desde hace cuatro años, aproximadamente, se vive un auge en México en el uso de estos aparatos
Pareciera que se trata de artefactos que en otros países han encontrado una mejor acogida, y efectivamente así es; sin embargo, en la actualidad es más común encontrar en las calles de esta ciudad comercios que se ocupan de la instalación de estos artefactos, cuya función es calentar el agua aprovechando la energía que emiten los rayos del Sol.
Si se trata de un artefacto de mayor uso en otros países, en Europa por ejemplo, es por una simple razón: el gasto que representa la instalación de un calentador solar, el cual no es nada económico, sobre todo si se piensa en que se hará de un jalón, aunque a la larga -en los 20 ó 25 años de vida que tienen- su uso en los hogares signifique un importante ahorro para los bolsillos, pues con su uso se puede eliminar un gran porcentaje del gasto en el consumo de gas.
Carlos Alberto Pérez Romo, especialista en este producto, se ha dedicado al comercio de los calentadores solares desde hace cinco años y asegura que algunos de sus clientes incluso han dejado de surtir gas en sus casas por un periodo hasta de 15 meses.
En ese sentido, el gasto acumulado que implica la compra mes a mes de gas llega pronto a igualar al gasto realizado en la compra del calentador solar. Se estima que el periodo promedio de recuperación del dinero invertido en el calentador solar es de entre uno y tres años, dependiendo del uso que se haga de él.
“En primer lugar debemos pensar que no se trata de un gasto, sino de una inversión, cuya recuperación se puede tener en un plazo de 12 a 24 meses; y en 25 años, estaríamos hablando de un ahorro de 200 mil a 400 mil pesos, ya que tener un calentador solar implica comprar gas una vez por año”, advierte Carlos Alberto.
Y si no es suficiente la razón económica para pensar en hacerse de un calentador solar, habría que tomar en cuenta su relevancia en el impacto en la ecología, pues al dejar de utilizar gas, se evitan las grandes concentraciones de hidrógeno que se emiten en cada vivienda y que repercuten directamente en el medio ambiente, provocando así los cambios climáticos que nos afectan en la actualidad.
Variedad ante cualquier necesidad
“Según el sapo es la pedrada”, reza el refrán, y así aplica en este caso. No todos los calentadores solares tienen las mismas características y dimensiones, pues éstas deben ajustarse a las necesidades de cada persona, familia o industria.
Así, Carlos Alberto Pérez Romo nos cuenta que hay calentadores que pueden servir para una sola persona o hasta ocho, si se habla específicamente de los aparatos empleados en las casas habitación, pues hay algunos otros de mayor tecnología y capacidad que pueden ser utilizados en las grandes industrias.
En ese sentido, los precios también varían, de tal suerte que habrá algunos cuyo costo sea de dos mil 800 pesos o incluso alcance los 20 mil pesos, dependiendo precisamente de su tamaño.
Por ejemplo, dice Carlos Alberto, “hay calentadores solares que tienen un tanque de almacenamiento de 180 litros de agua, para cuatro personas. Este tanque está termosellado, con el propósito de que el agua almacenada no pierda el calor durante la noche”.
Algunas dudas
Hay otras dudas que surgen en el momento de adquirir un calentador solar de agua. Una de ellas tiene que ver con la resistencia de estos aparatos. Es decir, ¿serán capaces de soportar las inclemencias del clima?
Carlos Alberto dice tajante que “sí”. En lo que respecta a los vientos capaces de tirar en algunos casos anuncios espectaculares, sin dudarlo advierte que difícilmente podrían mover de su sitio un calentador, pues se trata de granes estructuras que son instaladas en los techos de las viviendas, además, por su posición inclinada y vertical, así como el peso de la pieza y el agua que contiene, no es factible que se muevan con una ventisca, a menos que se trate de un huracán.
“En zonas donde hay condiciones climáticas de gran fuerza, los calentadores solares se anclan a la superficie del techo”, explica.
Añade que se trata de estructuras resistentes, así que tampoco es factible que una lluvia o granizada pueda afectar los tubos al vacío que se encargan de captar la energía solar.
Asimismo, Carlos Alberto destaca que no hay que temer a la llegada del invierno, pues incluso en esta época del año es factible contar con agua caliente, pues los tubos de vidrio al vacío captan los rayos UV “esté nublado o no”. La diferencia entre la época de calor y la de frío, tiene que ver básicamente con que en la primera se alcanza el grado de ebullición más rápido y casi de forma inmediata se calienta el agua, mientras que en e segundo caso, tarda más horas en recuperarse en agua caliente.
En corto, ventajas
*Los calentadores utilizan energía que no es contaminante.
*Por el uso de la energía solar no se pagan regalías.
*El uso de estos aparatos ayudan a evitar el calentamiento global.
*Al emplearlo, se hace un ahorro de hasta el 90% del uso del gas.
*La recuperación de la inversión se verá en un plazo menor a tres años.
*Ya no se correrá el riesgo de quemarse al encender el boiler.
“Los calentadores solares existen desde hace 50 años, la tecnología tiene una década y su boom se ha dado probablemente en los últimos cuatro años”, Carlos Alberto Pérez Romo, experto y comerciante.
Ventajas fiscales AL USAR UN EQUIPO SOLAR
- El equipo solar es considerado anticontaminante y existen ventajas fiscales si los equipos solares tienen aplicaciones comerciales o industriales.
- Por lo tanto, la ley del impuesto sobre la renta considera esta inversión como
- sujeta de una amortización acelerada en dos artículos:
- ARTICULO 44:- Por cientos de deducción de activos fijos.
- 2) 100% para los siguientes bienes:
- Equipo destinado a prevenir y controlar la contaminación ambiental en cumplimiento de las disposiciones legales respectivas.
- ARTÍCULO 294.- Opción para deducción inmediata de inversiones de bienes nuevos de activo fijo.
- 3) 97% como equipo destinado a prevenir y controlar la contaminación ambiental en cumplimiento de las disposiciones legales respectivas.
- Recientemente hubo una Reforma al Código Financiero en el artículo 265 HG, donde se menciona que las empresas ubicadas en el Distrito Federal y que cuenten con equipo anticontaminante o de reciclado, podrán gozar de un descuento de hasta 50% en el impuesto sobre nómina y un 25% en el impuesto predial.
¿Cuánto gas LP se ahorra empleando captadores solares de agua?
Usar la energía solar es una opción mucho más barata que el gas LP, el gas natural u otros combustibles para calentar agua. Además, no contamina, es mucho más seguro, contribuye a conservar los energéticos fósiles y evita la fuga de divisas ocasionada por la importación de combustibles.
México es un país privilegiado por su recurso solar. Sobre cada metro cuadrado de su superficie se recibe diariamente un promedio de unos 20 MJ (un MJ es un millón de joules; el joule es la unidad de medida de energía en el Sistema Internacional de Unidades). Para tener una idea de esta cantidad, la energía calorífica contenida en un kilogramo de propano, que es el principal constituyente del gas LP, es de 48 MJ. Es decir que en 2.5 m2 de superficie horizontal de la azotea de una casa, se recibe en un día una cantidad de energía equivalente a la de un kilogramo de este gas. Si consideramos una azotea de 100 metros cuadrados, la energía solar que diariamente incide sobre ésta en la ciudad de México, es equivalente a más del contenido energético de 40 kg de gas LP.
Ahora bien, las leyes de la termodinámica nos impiden aprovechar el 100% de esta energía. El rendimiento térmico de un calentador o captador solar de agua es el porcentaje de la energía solar que incide sobre éste, que realmente se aprovecha para calentarla. Este rendimiento térmico depende esencialmente de los siguientes factores: 1) la calidad del captador solar, 2) la calidad de su instalación y las condiciones de su operación, 3) qué tan alta sea la radiación solar y la temperatura ambiente y 4) la temperatura requerida para el agua y la temperatura del agua de alimentación desde la tubería de distribución. Dependiendo de estos factores, el rendimiento térmico del captador puede variar desde cero hasta un 80% o más. En seguida, se comenta más ampliamente el efecto de estos factores.
1. La calidad del captador. Depende de qué tan buenos sean su diseño termomecánico, los materiales empleados en su manufactura y la calidad de ésta. En general, cuanto más rendidor se requiere que sea un captador solar, mayor deberá ser su calidad, pero también su costo. Es muy importante saber qué calidad es la óptima desde un punto de vista económico. Para un buen captador, aumentar su rendimiento un 8%, por ejemplo, puede implicar duplicar su costo, y esto puede no ser lo más adecuado.
2. Su instalación y su buena operación. Un excelente captador solar mal instalado o mal operado no rendirá lo que se espera de éste. Es muy importante que la instalación sea hecha por un fontanero solar calificado y supervisado por un experto en instalaciones solares, quien recomendará cómo operar el equipo y el mantenimiento que éste requiera.
3. El rendimiento térmico aumenta cuando la radiación solar es más intensa. Debido a este hecho, un calentador solar funcionará más eficientemente en México que en Europa, Asia o África del Sur, en donde los niveles de irradiancia solar son en general menores que en nuestro país (en un día despejado, la irradiancia máxima en la ciudad de México día es cercana a 1 kW por metro cuadrado). Asimismo, mientras mayor sea la temperatura ambiente, menores serán las pérdidas de calor y el rendimiento del captador será mayor.
4. La temperatura requerida para el agua caliente depende de la aplicación que se le desee dar. Por ejemplo, para calentar piscinas se requieren temperaturas del orden de 30° C, mientras que para bañarse se recomiendan temperaturas de unos 50° C. Para muchas aplicaciones industriales se requerirán temperaturas cercanas a los 100° C (ver Figura 1).Mientras mayor sea la temperatura requerida, el rendimiento térmico será necesariamente menor. Obviamente, la cantidad de agua caliente que un captador solar puede proporcionar depende también de la temperatura del agua de alimentación.
Para hacer una buena elección de un sistema de calentamiento de agua solar se deben tener en cuenta los anteriores factores, pero además habrá que elegir cuál será la mejor opción para un determinado presupuesto. Como ejemplo, para uso doméstico existen varios sistemas de calentamiento solar de agua de fabricación nacional que, de acuerdo con las condiciones ambientales de la ciudad de México, permiten ahorrar anualmente a una familia de 5 personas, entre 500 y 700 kilogramos de gas LP, dependiendo del sistema y su operación. El costo de estos sistemas es de unos 12 mil pesos. Si se considera que el precio del gas LP en el 2005 será del orden de 8 pesos por kilogramo, el ahorro anual en este combustible sería de entre 4,000 y 5,600 pesos, por lo que el sistema se paga en menos de tres años, si se le usa adecuadamente. Estos sistemas están garantizados para una vida útil de al menos 15 años, por lo que resultan sumamente rentables. Si se desea ahorrar aún más gas, se tendrá que elegir un captador más caro, de modo que el ahorro extra en gas no siempre justifica su instalación desde un punto de vista puramente económico. Sin embargo, otros factores (ambientales, estéticos, comodidad, etcétera) pueden conducir a la adquisición de un sistema importado de alto costo.
Si lo que se desea es calentar piscinas, lo mejor es emplear captadores desnudos de plástico, que son muy económicos y suficientemente buenos para calentar agua a 30° C, ideal para nadar y otras actividades acuáticas recreativas. La inversión en este tipo de sistemas se recupera en un año y medio, aunque la vida útil de estos captadores no rebasa los 15 años.
Para aplicaciones industriales se requieren calentadores con cubiertas de vidrio, recubrimientos especiales en los captadores y un excelente aislamiento térmico para operar con buenos rendimientos a altas temperaturas. Lossistemas de calentamiento con este tipo de captadores son más caros, pero siguen siendo sumamente rentables al ahorrar una gran cantidad de combustibles fósiles, además de que no contaminan el ambiente. En general, la inversión en este tipo de sistemas se recupera en un periodo de menos de cuatro años y estos equipos tienen una vida útil de más de 20 años, por lo que también resultan muy rentables.
En términos muy prácticos, la cantidad de captadores solares que se requerirían para una aplicación dada puede estimarse a grosso modo mediante el siguiente procedimiento:
a) Determinar la cantidad de agua caliente requerida para la aplicación deseada en un cierto periodo, por ejemplo: 2,000 litros de agua caliente a 52° C cada día, para uso doméstico.
b) Calcular la cantidad de energía calorífica requerida. Para el ejemplo anterior éste sería:
Qu = (litros/día)(densidad del agua)(calor específico)(incremento en la temperatura),o sea:
Qu=(2000 litros / día) (1 kg / litro) (4.187 kJ / kg º C) (52º C - 14º C)=318 212 kJ/día
c) Determinar el rendimiento medio de los captadores solares para esta aplicación. Este rendimiento que, como se mencionó antes, depende de la temperatura requerida para la aplicación deseada, se puede leer en la escala de la izquierda de una etiqueta, como la que se muestra en la Figura 1, que deberá ser proveída por el vendedor. En este caso corresponde a un captador de buena calidad, que proporciona al menos 40 MJ/día para una temperatura de aplicación de 52° C en un día típico de la ciudad de México. En días muy soleados, el rendimiento puede ser un 25% mayor. Asimismo, en días muy nublados el rendimiento será inferior, pero al menos para aplicaciones domésticas, una buena estimación permite eliminar por completo el calentador de gas de “respaldo”.
d) Dividir la cantidad de energía calorífica requerida entre la energía captada diariamente por cada captador. Para obtener 2000 litros de agua caliente al día empleando captadores que rinden 40 MJ/día a 52º C de temperatura de aplicación, se requerirán entonces de:
(318.212 MJ/día) / (40 MJ/día-captador) =7.9553 captadores
e) Redondear al mayor número entero par más próximo. En este ejemplo serían ocho los captadores que se requerirían para suministrar 2,000 litros de agua a 52º C, a partir de agua de la tubería a 14º C.
Figura 1.Etiqueta de rendimiento de un captador solar comercial.
Para estimar la cantidad de combustible ahorrado, simplemente se lee en la escala de la derecha los kilogramos de gas LP ahorrados diariamente por cada captador –para el ejemplo dado se leen 1.40 kg/día de gas LP - y se multiplica por el número de captadores solares. Esto da muy aproximadamente el número de kilogramos de combustible fósil ahorrado si el sistema es operado correctamente. Para el ejemplo dado, se ahorrarían al menos 1.40 x 8 = 11.20 kilogramos de gas LP diariamente, que corresponden a más de 32 mil pesos anuales de ahorro en gas LP.
En conclusión, podría decirse sin lugar a dudas que es un error quemar gas LP, gas natural u otro combustible en vez de emplear captadores solares, tanto para calentamiento de piscinas, de agua para bañarse o para la gran mayoría de las aplicaciones caloríficas industriales. Usar la energía solar es mucho más barato, no contamina, contribuye a conservar los energéticos fósiles, evita la fuga de divisas ocasionada por importar combustibles, es mucho más seguro (se evitan accidentes por intoxicación, quemaduras y explosiones, que anualmente ocasionan decenas de muertes tan sólo en México) y proporciona una completa independencia energética. Todo mundo en nuestro país debería utilizar en su beneficio la energía solar, no hacerlo sale cada vez más caro, peligroso y deteriora el ambiente en que vivimos. Existen en México muchas empresas que pueden proveer el sistema de calentamiento solar que más convenga a las necesidades de una familia o una empresa. Para mayor información, puede visitarse la página de la AsociaciónNacional de Energía Solar:www.anes.org
Referencias:
http://www.youtube.com/watch?v=Y6BTu1Wwods
http://www.informador.com.mx/suplementos/2010/208668/6/una-opcion-de-ahorro-y-proteccion-ambiental.htm
http://www.heliocol.com.mx/contact/ventajas_fiscales.php
http://www.energiaadebate.com/Articulos/abril2005/eduardo_a_rincon_mejia.htm
El calentamiento de agua aprovechando la energía solar resulta una alternativa viable para reducir el consumo de combustibles fósiles y sus consecuentes impactos al medio ambiente.Asimismo, es evidente que la tecnología utilizada para este tipo de equipos y sistemas en México ha probado sus beneficios y que ha estado presente en nuestro país por varias décadas, a través de un buen número de empresas fabricantes y distribuidores. De igualmanera, un amplio conjunto de universidades e institutos, nacionales y regionales a lo largo y ancho del país han continuado con su trabajo para innovar su desarrollo en México, a fin demejorar la eficiencia y desempeño de estos equipos. La comunicación e información sobre los beneficios de este tipo de alternativa tecnológica a la población en general, debe contemplar un esfuerzo constante en el que deberán estar involucradas no sólo las instituciones de gobiernos sino quienes fabrican, distribuyen y comercializan calentadores solares de agua en el mercado mexicano. Estamos en tiempos dificiles y existe un boom acerca de este tipo de tecnologia y, si bien, es en estos momentos es un poco costoso la compra e instalacion de estos artefactos, vale la pena la inversion y redituara en beneficios a largo plazo en nuestros bolsillos, ademas de la parte importante que es la de contribuir con la reduccion del efecto de gas invernadero.
Vamos a ponernos las pilas!! ...o mejor dicho, las fotoceldas!!
2 comentarios
Irma Hernandez -
LAURA CELINA RAMIREZ VILLA -
Seria muy bueno que pudieramos contribuir con el cuidado del medio ambiente y los calentadores solares son muy buena opcion, yo pensaba que en tiempo de invierno esto no funcionaria pero es interesante saber que mantienen calor con los rayos ultravioleta, es cierto vamos a ponernos las pilas.