En este artículo te vamos a hablar sobre cómo se genera y se aprovecha la energía solar desde casa. Te contamos cuáles son los mecanismos más comunes de aprovechar el calor del Sol para llevar energía a nuestros hogares, así como cuáles son los beneficios de utilizar este tipo de energía renovable.
Formas de generar energía solar
Existen algunas formas de generar energía mediante la radiación solar en nuestras casas, algunas de las más comunes son los paneles fotovoltaicos, los calentadores solares y los sistemas de calefacción solar.
Paneles solares fotovoltaicos
La forma más común de generar energía solar en casa es por medio de paneles solares fotovoltáicos. Se trata de una placas cristalinas las cuales contienen silicio, un material que reacciona con la radiación solar.
En términos sencillos el silicio produce una corriente eléctrica al recibir el constante flujo de radiación solar. Los paneles fotovoltáicos también cuentan con un inversor que cambia la Corriente Continua (CC), producida por el silicio, a Corriente Alterna (CA) para su uso en el hogar.
Los paneles fotovoltáicos son de fácil instalación y pueden tener tamaños muy variados, de pocos centímetros cuadrados a varios metros cuadrados. Dependiendo de las necesidades de energía de los hogares, se deben calcular las dimensiones de la instalación.
¿Cuántos paneles se necesitan para una casa?
El número de paneles para una casa varía dependiendo del consumo promedio del hogar y de la capacidad de los paneles fotovoltaicos. Para saber cuántos paneles necesitas para tu casa, debes saber tu consumo promedio al mes.
Si revisas tu recibo de luz, podrás ver tu consumo generalmente de forma bimestral. Sólo resta hacer el cálculo de forma anual. Como sugerencia extra es preferible sacar el promedio de tu consumo con los recibos de todo un año para tener una medición más precisa.
El siguiente factor es la capacidad del panel fotovoltaico que instales. En la actualidad en el mercado existen diferentes modelos con capacidades desde los 50 watts hasta los 400 o más watts.
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Por poner un ejemplo práctico si nuestro consumo anual es de 2,800 kilowatts e instalamos paneles de 400 watts, estos producirán alrededor de 2 kilowatts al día cada uno, lo que es lo mismo a 2,000 watts al día.
Recuerda que 1000 watts es igual a 1 kilowatt.
Si hacemos el cálculo de los 365 días del año por los 2 kilowatts, tendremos 730 kilowatts por cada panel fotovoltaico de 400 watts. Sólo resta dividir estos kilowatts entre nuestro consumo anual para saber cuántos paneles fotovoltáicos necesito para mi casa.
2800 / 730 = 3.83
En este caso serán necesarios 4 paneles fotovoltaicos para producir los 2800 kilowatts al año que consumimos.
Trámites antes de instalar paneles solares fotovoltaicos
Antes de instalar paneles solares fotovoltaicos en tu casa es necesario que realices un trámite para cambiar tu contrato de interconexión de unidireccional a bidireccional. En términos simples esto indica que además de recibir la corriente eléctrica, serás capaz de producir tu propia energía y, de tener un exceso, podrás suministrar a la corriente pública.
Te recomendamos revisar con un especialista si la instalación eléctrica actual de tu casa soporta la potencia de los paneles fotovoltaicos. En el mercado existen diferentes tipos con capacidades que van desde los 50 watts hasta los 400 o más watts.
Recolección de energía solar térmica
La recolección de energía solar térmica es otro de los mecanismos para usar energía solar en casa. Se trata de un modelo en donde se utilizan colectores solares térmicos hechos de diferentes materiales como el cobre, aluminio y vidrio templado. Estos dispositivos están diseñados para aprovechar el calor del Sol de la manera más eficiente posible.
El uso más común de este tipo de energía son los calentadores solares, los cuales se componen de tubos al vacío que concentran el calor para calentar el agua que circula en el interior.
Para su uso en casa, también existen los calentadores solares de piscina y los sistemas de calefacción solar que utilizan paneles térmicos para calentar el interior de casas y hasta de edificios.
Calentadores de agua solares
Un calentador solar se compone principalmente de tres elementos, los tubos al vacío hechos de material térmico, el termotanque y la estructura que soporta el dispositivo. El elemento central de un calentador solar son los tubos al vacío, pues son los encargados de absorber la radiación solar y transformarla en calor para calentar el agua.
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Existen principalmente dos tipos de calentadores solares, a alta y baja presión, pero su funcionamiento es muy similar. Mientras en los calentadores solares de baja presión el agua circula en el tubo y se almacena en el termotanque, en los calentadores a alta presión el agua permanece en el termotanque y los tubos llevan el calor hasta este lugar mediante materiales térmicos.
Instalación y costos de calentadores solares
Existen muchos modelos y tamaños de calentadores solares pero principalmente se dividen entre el número de tubos con los que cuenta pues de esto depende la capacidad de litros del termotanque.
En el mercado actualmente existen calentadores de agua solares desde 10 tubos hasta 30 tubos, con capacidades desde 80 litros hasta más de 300 litros. Por su parte los costos van desde los $5,000 hasta más de $17,000 pesos, aunque debemos de mencionar que dependerá mucho de la marca y de la empresa encargada de la instalación.
En términos generales un calentador de 10 tubos puede ser funcional para una familia de 5 a 8 personas. Esto considerando días soleados pues la cantidad y temperatura del agua puede disminuir en días nublados.
Sin embargo, sigue siendo una buena alternativa pues aún en días de poco Sol, sólo se deberá reducir el tiempo de la ducha a 5 minutos para cubrir las necesidades de una familia de hasta 8 personas.
Sistemas de calefacción solar
Los sistemas de calefacción solar son otro medio por el cual se utiliza la energía solar para casas, edificios o en empresas con modelos de producción sustentable. Funcionan principalmente mediante dos sistemas: hidráulicos y de ventilación.
En la calefacción solar hidráulica la radiación del Sol se absorbe mediante materiales térmicos para calentar un líquido, por lo general agua. El líquido circula a través de tuberías hacia el sistema de calefacción ya sean radiadores u otros sistemas como suelos radiantes.
En la calefacción solar por ventilación, el calor del sol calienta materiales térmicos y un ventilador impulsa el aire caliente hacia el interior de la casa, aunque también puede circular de forma libre por medio de convección térmica.
Ese tipo de dispositivos aún no son ampliamente utilizados de forma doméstica, por lo cual requieren una mayor difusión. Además se necesita de grandes inversiones para mejorar la variedad de productos y reducir los costos.
En algunos lugares se suelen utilizar los llamados Muros Trombe, hechos de diferentes materiales como el hormigón o ladrillo pintado. Bajo este sistema el material absorbe la radiación solar durante el día y la libera en la noche. Este tipo de diseños requiere de una medida precisa de horas solar pico y una planeación e instalación especializada.
¿Cómo almacenar energía solar en casa?
El almacenamiento de energía solar en casa se hace principalmente a través de baterías de plomo y de litio para reservar energía eléctrica. En el caso de las baterías de plomo son de bajo costo y fácil instalación.
Sin embargo, las baterías de litio están tomando cada vez más presencia pues no requieren grandes costos de mantenimiento y es posible el almacenamiento de energía eléctrica con facilidad y a diferentes niveles de voltaje.
En México el excedente de producción de electricidad por medio de paneles solares se suele añadir a la corriente eléctrica pública. Aunque sí está permitido la instalación de baterías para almacenar energía solar en casa. Debes de revisar los costos de la batería pues pueden ser elevados además de la instalación que requiere de equipo y personal capacitado.
Beneficios de producir energía solar en casa
El consumo responsable de energía ya sea por medio de paneles fotovoltaicos o calentadores solares brinda grandes beneficios como ahorro económicos, gastos de mantenimiento y claro el cuidado al medio ambiente.
- Buena inversión. La instalación de paneles solares puede significar una inversión bastante grande para muchas personas. Sin embargo, este costo se puede recuperar en un par de años, sobre todo si se hace un gran consumo de energía eléctrica. En el caso de los calentadores solares la inversión inicial es menor y su recuperación puede suceder en pocos meses.
- Ahorro económico. El ahorro económico que representa reducir o desaparecer el costo de energía eléctrica o gas para calentar el agua del baño es un beneficio constante que durará varios años.
- Fuente de energía inagotable. La energía solar es una fuente de energía renovable e inagotable, de esta forma siempre tendrás el valioso recurso para alimentar los servicios de tu casa.
- Equipo de larga duración. Los paneles y calentadores solares tienen una vida útil muy larga y requieren un mantenimiento bajo. Por esto, invertir en este tipo de sistemas es una apuesta segura a mediano y largo plazo.
- Valor de propiedad. La instalación de sistemas de energía renovables aumenta el valor de la propiedad pues se ven como dispositivos de independencia energética.
- Acceso a zonas remotas. Los paneles fotovoltaicos y los calentadores solares son ideales para llevar energía a casas en zonas de difícil acceso.
- Reducción de emisiones. Dejar de consumir fuentes de energía contaminantes y no renovables reduce la emisión de gases de efecto invernadero al ambiente.
Como te podrás dar cuenta existen diferentes formas para usar la energía solar en nuestra casa y aprovechar sus beneficios tanto económicos como ecológicos. Algunos de los dispositivos como paneles fotovoltaicos requieren de una inversión que debemos planear. Sin embargo, los calentadores solares son mucho más económicos y tienen un retorno de inversión más rápido.
Cualquiera que sea tu elección, apostar por el uso de energías limpias para tu hogar como la energía solar, siempre será una buena elección, pues obtienes beneficios económicos mientras cuidas el medio ambiente.