20 enero 2010

Sistemas de calentamiento mediante energía solar

En muchos lugares el sol está presente durante los meses fríos de manera casi permanente, son los lugares más propicios para implantar un sistema de calefacción con energía solar. Se trata de una tecnología renovable y altamente rentable. Una de las compañías de referencia en el sector es la canadiense SolarWall. Describimos brevemente su tecnología ya que muestra las distintas formas como puede obtenerse calor para .

¿En qué consiste la calefacción solar por aire?

La tecnología SolarWall básicamente calienta el aire de ventilación. Se trata de un sistema solar que puede instalarse en muros y techos, y posee multitud de usos y aplicaciones, que varían desde calefacción solar de edificios al secado de procesos agrícolas y de fabricación. Este sistema de calefacción utiliza la energía solar para calentar y ventilar espacios interiores en aplicaciones nuevas y acondicionadas. Este sistema presenta un diseño optimizado que ha sido concebido para maximizar el suministro energético con la menor cantidad de presión estática en el flujo de aire. Uno de los componentes del sistema es el revestimiento exterior íntegramente de metal. El colector se sitúa en forma de muro vertical, normalmente con orientación sur. A varios centímetros de distancia del muro sur, se instalan los paneles del colector especialmente perforados para crear una cavidad de aire. La radiación solar calienta el revestimiento de metal, mientras que los ventiladores crean una presión negativa en la cavidad de aire, lo que permite extraer el aire calentado con la energía solar a través de las perforaciones de los paneles. La aspiración se mantiene constante en toda la superficie mural y garantiza que el aire más fresco que permanece tras la capa límite calentada no penetra en la corriente de aire. Por lo general, el aire se extrae de la parte superior del muro (puesto que el aire caliente asciende), garantizándose de esta manera que se recoge todo el calor solar generado. A continuación, se conduce el aire caliente al edificio a través de una conexión con la toma de calefacción, ventilación y aire acondicionado. Dado que el aire que penetra en el acondicionador de aire ya ha sido calentado de antemano – entre 16 -38 ºC en los días soleados y algo menos en los días nublados -, la calefacción solar reduce la carga energética del calentador convencional. El aire fresco calentado se distribuye acto seguido por el edificio a través del sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado.

Rendimiento y rentabilidad
  • Según las pruebas realizadas por el fabricante, esta tecnología puede reducir el gasto anual de calefacción entre 3 y 10 dólares por cada 0,0929 m2 de colector, en función del tipo y del coste del combustible sustituido.
  • Suministra suficiente aire de ventilación como para llegar a cubrir el 50 % de las necesidades de calefacción del edificio y aporta entre 1,5 y 3,5 termias/0,0929 m2 (1,5 – 3,5 GJ/m2) de energía al año.
  • Presenta una eficiencia operativa de hasta el 75 % (calificación otorgada por las administraciones públicas canadiense y estadounidense).
  • En los días soleados, el sistema puede incrementar la temperatura del aire entre 16 ºC y 40 º C, en función del caudal.
  • Esta tecnología se traduce en un ahorro anual de CO2 de 1 tonelada por cada 5 m2 de colector.
  • El coste del revestimiento solar puede comparar con el de un muro de ladrillo y el coste total de instalación después de consideraciones fiscales y posibles subvenciones puede ser inferior al de otros muros de metal o mampostería.
  • El fabricante indica que en los días nublados también se consigue un ahorro energético significativo como sistema de precalentamiento del aire de ventilación.
Refrigeración estival
  • En verano se consigue una cierta refrigeración evitando que la radiación solar directa alcance el muro sur del edificio. El aire caliente que se acumula entre los paneles solares y el edificio asciende y se ventila a través de los orificios situados en la parte superior del edificio, reduciéndose la carga de enfriamiento. Por su parte, el aire fresco de ventilación penetra directamente en el edificio mediante reguladores de bypass.
Fuente: Solarwall
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