Climatización de piscinas con energía solar.
En algunas épocas del año, durante el día la temperatura ambiente es agradable, pero la temperatura del agua está demasiado baja para un placentero baño. La única manera de lograrlo es climatizando la piscina.
Climatizar una piscina, es aplicar calor al agua para lograr elevar su temperatura entre 24-27ᵒ centígrados, imposible de alcanzar naturalmente ya que la temperatura media de la tierra es de 15º o menos dependiendo de la zona.
Para lograr elevar la temperatura de un volumen tan grande de agua, obviamente se requiere de grandes cantidades de energía. Además, este calor se pierde fácilmente.
Calentar el agua con una fuente de energía fósil convencional, sería un gran derroche de la misma, aparejado con un altísimo costo financiero inicial en la inversión de una caldera y su instalación, más el costo de combustible. A esto debemos agregarle la emisión de grandes cantidades de CO2. Al ser energía no renovable, muchos países han prohibido su uso para el calentamiento de piscinas y solo están permitidas las energías renovables o residuales de otras aplicaciones.
En la región centro-norte de nuestro país es posible el uso de la piscina climatizada durante todo el año. En las zonas más frías se podrá disfrutar durante aproximadamente 8 meses comprendidos desde septiembre hasta abril.
El uso de la energía solar es la más rentable, segura y ecológica.
Rentable: el costo de un sistema solar instalado es igual o inferior al de una caldera más su instalación. Teniendo en cuenta que el uso de la caldera insume combustible con el consecuente gasto permanente.
Segura: al no usar ningún tipo de combustible se evitan riesgos (fuga de gases tóxicos, posibilidad de principio de incendio).
Ecológica: no utiliza energía fósil y no hay emisión de CO2 ni otro tipo de residuos.
Libre de mantenimientos costosos con una vida útil superior a las calderas.
Principios básicos
Si climatizar un espacio habitacional no es tarea sencilla, mucho menos lo es un espacio que contiene agua, donde el cálculo del aporte de energía calórica para compensar las pérdidas es totalmente distinto al delimitado por paredes y techo, ya que el agua tiene algunas particularidades.
Es una sustancia que tiene gran poder calorífico, esto implica que para lograr una determinada temperatura es necesario aplicarle una gran cantidad de energía. También tiene inercia térmica, esto hace que conserve el calor con más facilidad que otras sustancias.
Necesita aproximadamente 5 veces más energía que el aire para subir 1ᵒC de temperatura, tardando mucho más tiempo en perder ese calor.
La gran mayoría de las piscinas a calefaccionar están al aire libre, lo que hace de una gran superficie de agua en contacto directo con el aire, perdiendo de esta manera una gran cantidad de calor. Si la piscina fuera cubierta, este factor sería diferente con la notoria reducción de la perdida calórica.
La energía calórica de las piscinas se pierde por evaporación, radiación, conducción, convección o renovación.
Evaporación: Independientemente de la temperatura a la que nos encontremos, en toda superficie de contacto agua-aire, ocurre la evaporación. El agua al evaporarse absorbe calor del agua que queda en estado líquido provocando su enfriamiento. Dependiendo de la temperatura y humedad de la atmósfera, tendremos una mayor o menor evaporación, incrementándose esta cuando mayor sea el viento.
Radiación: Es la pérdida de calor irradiada a la atmósfera. En noches frías y de cielo despejado sin nubes es mayor. Se reduce en gran manera con la colocación de un cobertor o en piscinas cubiertas.
Conducción: Generalmente no es demasiado importante ya que es el calor que se pierde a través de las paredes.
Convección: En todas las piscinas descubiertas, por contacto del aire frío con el agua más cálida.
Renovación: La renovación del agua se hace con agua de red que está mucho más fría que la de la piscina, incrementándose la pérdida en caso de ser a través de una bomba y una perforación.
Pero como hay pérdidas de energía, también hay ganancias y la más importante está relacionada con cuantas horas de sol reciba y cuantas menos sombras proyectadas tenga durante ese periodo.
Rendimiento de las instalaciones
Se denomina salto térmico a la diferencia de temperaturas. En este caso sería la diferencia entre la temperatura del agua de la piscina (aprox. 17ᵒC o menos) y la necesaria para el confort (27/28ºC)
Como solo tenemos que elevar la temperatura del agua hasta los 27/28ºC, el salto térmico es bajo y este tipo de instalaciones suelen encontrarse entre las de mayor rendimiento
Elementos utilizados
Colectores: Son específicos para este fin, sencillos y económicos. Están formados por una serie de conductos de polipropileno o caucho, de color negro mate dentro de los cuales circula el agua de la piscina. El sol calienta esos tubos y a su vez el agua que circula por ellos. Son flexibles y de instalación sencilla.
Conductos o cañería: Si bien puede utilizarse cualquier tipo de tubería, lo que recomendamos para el conexionado e instalación son los caños y accesorios de PVC (policloruro de vinilo) clase 10 (Presión nominal 10Kg/cm2), que deberán ser cubiertos por una pintura especial para PVC con capa protectora UV.
Bomba de circulación: La misma bomba que se utiliza para el filtrado de la piscina, puede ser utilizada para hacer circular el agua por los colectores y calentarla. Esto debe ser determinado por el personal técnico capacitado para realizar el cálculo y dimensionamiento de la obra, ya que en determinadas situaciones es necesario emplear una bomba independiente para esta operación.
Automatización: Termopares que censan la temperatura y en forma conjunta con un controlador electrónico, determinan en qué momento se pondrá en marcha el sistema de circulación de agua para lograr la temperatura deseada en forma automática.
Manta térmica: Accesorio recomendable. Es una manta de material plástico aislante que recubre la piscina de noche o en momentos de temperaturas muy bajas reduciendo de esta forma las pérdidas de temperatura.
Consejos: Todo tipo de instalación basado en la energía solar, requiere ser dimensionada e instalada por personal calificado. Para que sistema funcione correctamente requiere de un buen proyecto y dimensionamiento, donde el técnico proyectista deberá tener en cuenta la forma de la piscina y la superficie del espejo de agua, color de las paredes, microclima local, exposición al viento y grado de sombreamiento entre los parámetros principales.