Agua Caliente Sanitaria (ACS)
Siendo varios los tipos de calentadores solares para uso doméstico, en esta oportunidad nos referimos a uno de los principales que existen en el mercado mundial.
Calentador solar de tubos de vacío con tanque-termo (termosifónicos):
Por mucho tiempo este tipo de calentadores fue de difícil acceso por sus costos elevados. Sin embargo, con el avance en la tecnología de su fabricación, hoy son los más accesibles y eficaces para el calentamiento de aguas para el consumo doméstico, logrando un ahorro energético (luz / gas) de entre un 80 y un 100%. Su instalación es sencilla y no hay que modificar las cañerías existentes en la casa. Solo se hace una pequeña modificación en la salida del tanque de agua sobre el techo.
Están conformados por dos tubos de vidrio concéntricos. Entre ambos tubos se ha producido vacío aspirando el aire. El tubo interior está recubierto con una capa oscura absorbente de la radiación solar que se transforma en calor y es trasmitida al agua en el interior de dicho tubo. Una vez conformados, aparentan ser un solo tubo.
El agua al calentarse cambia su densidad, pesa menos y asciende, ingresando al tanque-termo. La menos caliente baja, generando así una circulación constante dentro del tubo. Mientras exista radiación, el agua continuará circulando por sistema termosifón y convección, aumentando la temperatura del agua caliente dentro del tanque de almacenamiento
Trabajan a baja presión (menor a 1 bar) y el agua de consumo circula por el tanque-termo y los tubos, que al estar al vacío tienen una baja pérdida de calor.
Los calentadores más usados vienen con tubos de vidrio de un diámetro de 58 mm por un largo de 1800 mm o de 47 mm de diámetro por 1500 mm de longitud, y de 1,8 mm de espesor. En ambos, el tubo interior está separado por 7 mm en los cuales se ha hecho vacío.
En la siguiente fotografìa del corte de un tubo, se observan claramente el tubo exterior y el espesor del mismo (1,8 mm), el tubo interior con la capa selectiva de color oscuro, y la separacion que hay entre ambos tubos (7 mm) en la que se practica el vacío para disminuir las perdidas de calor.
Los sistemas termosifónicos son de muy alta calidad. Por la baja emisividad del tubo (0,08), su alta absorbencia (0,93) y su aislamiento por vacío, se consiguen rendimientos superiores a otros tipos de calentadores solares.
Diseñados para el máximo aprovechamiento de la luz difusa, permiten lograr temperaturas superiores a los 40º C en días totalmente nublados.
En días de radiación normal alcanzan temperaturas superiores a los 90º C.
Por ser cilíndricos, por el ángulo de inclinación, la dureza y espesor del cristal boro-silicato, los tubos al vacío ofrecen una mayor resistencia a los impactos que los colectores planos, pudiendo resistir granizo de 2,5 cm.