¿cuántos paneles solares para calentar piscina?

La calefacción solar de piscinas es una excelente manera de reducir significativamente los costos de calefacción de su piscina. Son competitivos en costos tanto con los calentadores de gas como con los de bomba de calor, y tienen costos operativos anuales muy bajos. De hecho, la calefacción solar de piscinas es uno de los usos más rentables de la energía solar en algunos climas.

¿Cómo funcionan?

La mayoría de los sistemas de calefacción solar de piscinas incluyen lo siguiente:

• Un colector solar: el dispositivo a través del cual circula el agua de la piscina para calentarse con el sol.
• Un filtro: elimina los desechos antes de que el agua sea bombeada a través del colector.
• Una bomba: circula el agua a través del filtro y el colector y la devuelve a la piscina.
• Una válvula de control de flujo: dispositivo automático o manual que desvía el agua de la piscina a través del colector solar.

El agua de la piscina se bombea a través del filtro y luego a través del colector solar, donde se calienta antes de ser devuelta a la piscina. En climas cálidos, el colector también se puede utilizar para enfriar la piscina durante los meses pico de verano al circular el agua a través del colector durante la noche.

Algunos sistemas incluyen sensores y una válvula automática o manual para desviar el agua a través del colector cuando la temperatura del colector es suficientemente mayor que la temperatura de la piscina. Cuando la temperatura del colector es similar a la temperatura de la piscina, el agua filtrada simplemente se desvía del colector y se devuelve a la piscina.

Los colectores solares para piscinas están hechos de diferentes materiales. El tipo que necesitará depende de su clima y de cómo planea utilizar el colector. Si solo va a usar su piscina cuando las temperaturas estén por encima del punto de congelación, probablemente solo necesitará un sistema de colectores sin vidrio. Los colectores sin vidrio no incluyen una cubierta de vidrio. Generalmente están hechos de goma resistente o plástico tratado con un inhibidor de luz ultravioleta (UV) para prolongar la vida útil de los paneles. Debido a sus piezas económicas y su diseño simple, los colectores sin vidrio suelen ser más baratos que los colectores con vidrio. Estos sistemas sin vidrio incluso pueden funcionar para piscinas cubiertas en climas fríos si el sistema está diseñado para drenar de vuelta a la piscina cuando no esté en uso. Incluso si tiene que apagar el sistema durante el clima frío, los colectores sin vidrio pueden ser más rentables que instalar un sistema de colectores con vidrio más caro.

Los sistemas de colectores con vidrio suelen estar hechos de tubos de cobre en una placa de aluminio con una cubierta de vidrio templado de hierro, lo que aumenta su costo. En climas más fríos, los sistemas de colectores con vidrio, con intercambiadores de calor y fluidos de transferencia, capturan el calor solar de manera más eficiente que los sistemas sin vidrio.

Por lo tanto, se pueden utilizar durante todo el año en muchos climas. Los colectores con vidrio también se pueden utilizar para calentar agua caliente doméstica durante todo el año.

Tanto los sistemas de colectores con vidrio como los sin vidrio deben incluir protección contra el congelamiento si se van a utilizar en condiciones más frías.

Selección de un calentador solar de piscinas

Un sistema de calefacción solar de piscinas generalmente cuesta entre $2,500 y $4,000 para comprar e instalar. Esto proporciona un retorno de la inversión de entre 1 y 7 años, dependiendo de los costos locales de combustible y los recursos solares disponibles. También suelen durar más que los calentadores de piscinas de gas y bomba de calor. El costo real y el retorno de la inversión dependen de muchos factores. Por lo tanto, antes de comprar e instalar un sistema de calefacción solar de piscinas, debe hacer lo siguiente:

• Evaluación del recurso solar en su sitio
• Determinación del tamaño correcto del sistema
• Determinación de la orientación y la inclinación correctas para el colector
• Determinación de la eficiencia del sistema
• Comparación de los costos del sistema
• Investigación de los códigos locales, convenios y regulaciones.

Evaluación del recurso solar en su sitio

Antes de comprar e instalar un sistema de calefacción solar de piscinas, primero debe considerar el recurso solar en su sitio. La eficiencia y el diseño de un calentador solar de piscinas dependen de cuánta energía solar llega a su sitio.

Los sistemas de calefacción solar de piscinas utilizan la radiación solar directa y difusa. Por lo tanto, incluso si no vive en un clima cálido y soleado la mayor parte del tiempo, como el suroeste de Estados Unidos, su sitio aún puede tener un recurso solar adecuado. Básicamente, si su sitio tiene áreas sin sombra y generalmente se enfrenta al sur, es un buen candidato para un sistema de calefacción solar de piscinas.

Su proveedor o instalador local de sistemas solares puede realizar un análisis del sitio solar.

Determinación del tamaño correcto de un calentador solar de piscinas

La determinación del tamaño de un sistema de calefacción solar de piscinas implica muchos factores:

• Tamaño de la piscina
• Duración de la temporada de natación
• Temperaturas regionales promedio
• Temperatura deseada de la piscina
• Recurso solar del sitio
• Orientación e inclinación del colector
• Eficiencia del colector
• Uso de una cubierta para la piscina.

Los contratistas de sistemas solares utilizan hojas de cálculo y programas de computadora para ayudar a determinar los requisitos del sistema y el tamaño del colector.

Básicamente, el área superficial de su colector solar debe ser igual al 50% - 100% del área superficial de su piscina. En áreas más frías y nubladas, es posible que deba aumentar la proporción entre el área del colector y el área superficial de la piscina. Añadir pies cuadrados adicionales al colector también prolonga la temporada de natación.

Por ejemplo, una piscina al aire libre de 15 por 30 pies en Florida típicamente requiere un colector que sea igual al 100% del área cuadrada de la piscina para acomodar el uso durante todo el año. Esto equivale a 450 pies cuadrados de colectores. En el norte de California, la mayoría de las personas usan piscinas al aire libre de 6 a 8 meses al año, por lo que generalmente dimensionan sus sistemas al 60% - 70% del área superficial de la piscina.

En cualquier clima, generalmente puede disminuir el área del colector requerida utilizando una cubierta para la piscina.

También querrá una bomba de piscina de tamaño adecuado para un sistema solar. Si está reemplazando un sistema de calefacción de piscina convencional con un sistema solar, es posible que necesite una bomba más grande que la que tiene actualmente o una bomba más pequeña y separada para mover el agua de la piscina hacia y a través de los colectores.

Ubicación del colector de un calentador solar de piscinas

Los colectores se pueden montar en techos o en cualquier lugar cerca de la piscina que proporcione la exposición, orientación e inclinación adecuadas hacia el sol. Tanto la orientación como la inclinación del colector afectarán el rendimiento de su sistema de calefacción solar de piscinas. Su contratista debe tenerlos en cuenta al evaluar el recurso solar de su sitio y dimensionar su sistema.

Orientación del colector

Los colectores de calentadores solares de piscinas deben orientarse geográficamente para maximizar la cantidad de energía solar diaria y estacional que reciben. En general, la orientación óptima para un colector solar en el hemisferio norte es hacia el sur verdadero. Sin embargo, estudios recientes han demostrado que, dependiendo de su ubicación e inclinación del colector, su colector puede estar orientado hasta 45º hacia el este o hacia el oeste del sur verdadero sin disminuir significativamente su rendimiento. También querrá considerar factores como la orientación del techo (si planea montar el colector en el techo), características del paisaje local que puedan sombrear el colector diaria o estacionalmente, y condiciones climáticas locales (mañanas con niebla o tardes nubladas), ya que estos factores pueden afectar la orientación óptima de su colector.

Inclinación del colector

El ángulo de inclinación de un colector varía según su latitud y la duración de su temporada de natación (verano o todo el año). Idealmente, los colectores para calefacción solo en verano deben inclinarse a un ángulo igual a su latitud menos 10º-15º. Los colectores para calefacción durante todo el año deben inclinarse a un ángulo igual a su latitud. Sin embargo, los estudios han demostrado que no tener un colector inclinado en el ángulo óptimo no reducirá significativamente el rendimiento del sistema. Por lo tanto, generalmente puede montar los colectores planos en su techo, lo que puede no ser el ángulo óptimo pero es más estéticamente agradable. Sin embargo, deberá tener en cuenta el ángulo del techo al dimensionar su sistema.

Determinación de la eficiencia de un sistema de calefacción solar de piscinas

Puede determinar la eficiencia de un sistema de calefacción solar de piscinas en función de la calificación de rendimiento térmico del colector si está disponible.

La calificación de rendimiento térmico de un colector solar se mide en Btu (unidad térmica británica) por pie cuadrado por día: Btu/(ft2day)

O, la calificación se puede medir en kilovatios hora (kWh) por metro cuadrado por día: kWh/(m2day).

También se puede medir en Btu por día, que es simplemente la calificación en Btu/(ft2day) multiplicada por el área en pies cuadrados. También se utiliza kWh por día, que es la calificación en kWh/(m2day) multiplicada por el área en metros cuadrados.

Cuanto mayor sea el número, mayor será la eficiencia de recolección de energía solar. Sin embargo, debido a que las condiciones climáticas, las precisiones de los instrumentos y otras limitaciones de las condiciones de prueba pueden variar, el rendimiento térmico de dos colectores debe considerarse aproximadamente el mismo si sus calificaciones difieren en 25 Btu/(ft2day) o menos.

Los colectores solares de alta eficiencia no solo reducirán sus costos operativos anuales, sino que también pueden requerir menos pies cuadrados de área del colector para calentar la piscina.

Comparación de los costos de un sistema de calefacción solar de piscinas

Antes de comprar un sistema de calefacción solar de piscinas, puede estimar y comparar los costos de uso de diferentes modelos de colectores solares. Esto le ayudará a determinar el ahorro potencial de costos al invertir en un tipo de colector más eficiente, que puede requerir menos paneles para el área del colector necesaria para calentar su piscina.

Para estimar y comparar los costos, necesita conocer lo siguiente:

• Calificación de rendimiento térmico de un colector (Btu/día)
• Número total de paneles de colector o tuberías para el área necesaria para calentar su piscina
• Costo total de instalación del sistema.

Luego puede calcular la producción de energía de un colector por cada dólar gastado o invertido utilizando esta fórmula:

(Btu/día X # de paneles de colector/módulos de tuberías) ÷ costo total de instalación del sistema = Btu/$ por dólar gastado

Ejemplo:

(27,900 X 4) Btu ÷ $3,000 = 320 Btu/día por dólar gastado

Si solo conoce los precios y las calificaciones de rendimiento térmico (Btu/día) de los colectores, puede utilizar la siguiente fórmula para calcular la producción de energía por cada dólar gastado o invertido para diferentes colectores:

Btu/día ÷ precio del colector = Btu/día por dólar gastado

Ejemplo:

21,000 Btu ÷ $387 = 526 Btu/día por dólar gastado

No elija un sistema de calefacción solar de piscinas o un colector basado únicamente en sus costos estimados. Al seleccionar un calentador solar de piscinas, también es importante considerar todos los factores involucrados en el dimensionamiento del sistema y la calidad del diseño e instalación.

Códigos de construcción y convenios

Al igual que con un sistema de calefacción solar de agua, es importante considerar los códigos de construcción y las regulaciones locales para la calefacción solar de piscinas. La Corporación de Clasificación y Certificación Solar (SRCC) proporciona clasificaciones para calentadores solares de piscinas bajo el estándar OG400 y mantiene un directorio de calentadores solares de piscinas certificados.

Instalación y mantenimiento

La instalación adecuada de un sistema de calefacción solar de piscinas depende de muchos factores. Estos factores incluyen el recurso solar, el clima, los requisitos locales de códigos de construcción y problemas de seguridad. Por lo tanto, es mejor que un contratista calificado en sistemas solares térmicos instale su sistema.

Después de la instalación, mantener adecuadamente su sistema lo mantendrá funcionando sin problemas durante 10 a 20 años. Consulte a su contratista y lea el manual del propietario para conocer los requisitos de mantenimiento. Su colector debe requerir poco mantenimiento si el equilibrio químico de la piscina y el sistema de filtración se verifican regularmente. Los colectores con vidrio pueden necesitar limpieza en climas secos donde el agua de lluvia no proporcione un enjuague natural.

Cuando seleccione posibles contratistas para la instalación y/o mantenimiento, haga las siguientes preguntas:

• ¿Su empresa tiene experiencia en la instalación y el mantenimiento de sistemas de calefacción solar de piscinas?
• Elija una empresa que tenga experiencia en la instalación del tipo de sistema que desea y que pueda realizar el mantenimiento de las aplicaciones que seleccione.
• ¿Cuántos años de experiencia tiene su empresa en la instalación y el mantenimiento de calefacción solar?
• Cuanta más experiencia, mejor. Solicite una lista de clientes anteriores que puedan proporcionar referencias.
• ¿Su empresa está licenciada o certificada?
• Tener una licencia de fontanero y/o contratista solar válida es requerido en algunos estados. Póngase en contacto con su ciudad y condado para obtener más información. Confirme la licencia con la junta de licencias de contratistas de su estado. La junta de licencias también puede informarle sobre cualquier queja contra contratistas con licencia estatal.

Con esta información, puede tomar decisiones informadas sobre la cantidad de paneles solares necesarios para calentar su piscina y seleccionar el sistema adecuado para sus necesidades. La calefacción solar de piscinas no solo puede ahorrarle dinero, sino que también es una opción más amigable con el medio ambiente. ¡Disfrute de su piscina caliente de manera sostenible!