Cómo beneficiarse del agua caliente solar con una caldera combinada€ €

Cómo beneficiarse del agua caliente solar con una caldera combinada

Una caldera combinada proporciona calefacción central y agua caliente. El agua caliente se calienta a pedido a medida que el agua fría fluye a través de un intercambiador de calor en la caldera en su camino hacia los grifos. Este tipo de caldera representó el 77% de todas las calderas nuevas vendidas en el Reino Unido en los últimos 12 meses y alrededor del 50% de todos los hogares ahora tienen una caldera combinada.

Dado que las calderas mixtas son tan comunes, uno pensaría que la industria de la calefacción habría descubierto cómo combinar los sistemas solares de agua caliente con ellas. Sin embargo, hasta hace muy poco no había una buena respuesta a la pregunta de cómo superar algunos desafíos técnicos complicados que surgen cuando haces esto.

La energía solar aterriza en los paneles solares durante todo el día, mientras que el uso de agua caliente se concentra por la mañana y por la noche. El agua calentada con energía solar debe guardarse para su uso posterior y esto se hace en un cilindro de agua caliente o acumulador de calor. La energía solar disponible varía de un día a otro y a lo largo del año, por lo que también es necesario usar la caldera para llevar el agua a una temperatura lo suficientemente alta en esos días sin suficiente energía solar.

Por supuesto, es posible reconfigurar la caldera combinada para que sea como una caldera convencional (Ver imagen 1 a continuación). Instala un cilindro de agua caliente y lo calienta desde la caldera como una ‘zona’ adicional en el sistema de calefacción. La energía solar (ya sea de un sistema térmico solar o el exceso de energía eléctrica desviada de una matriz fotovoltaica) se agrega al cilindro y el termostato del cilindro le dice a la caldera cuándo es necesario ‘recargar’.

Este enfoque para agregar energía solar a una caldera combinada es realmente difícil. La intervención en el sistema de calefacción es importante y muchas veces no hay espacio para colocar un acumulador de agua caliente (porque la casa tiene una caldera mixta).

Un enfoque mucho más simple sería enviar agua precalentada con energía solar a la caldera combinada. Todavía se necesita un cilindro de agua caliente para acumular el calor solar durante el día, pero puede ser más pequeño porque no necesita un volumen interior calentado por una caldera.

Hay dos problemas técnicos complicados que deben abordarse si va a adoptar este enfoque. Este es el caso del calentamiento de agua tanto fotovoltaico como solar térmico.

1. La temperatura máxima del agua de entrada que puede aceptar la caldera

Es posible que algunos modelos de caldera combinada no acepten agua por encima de una determinada temperatura, ya sea porque no hay suficiente control de la llama para mantener segura la temperatura de salida o debido a la clasificación de temperatura de los materiales utilizados en el lado de entrada de agua fría.

Un componente llamado válvula combi-desviadora se puede usar para trabajar con todas las calderas excepto las más limitadas. La válvula pasa por alto la caldera (si el agua está lo suficientemente caliente como para ir directamente al grifo) o agrega agua fría para mantener la temperatura por debajo de 28 ° C, que está dentro de las especificaciones de muchas calderas combinadas.

Puede comprobar el modelo de su caldera utilizando esta base de datos en línea de temperaturas de entrada de caldera combinada. Si su modelo no está en la lista, tendrá que llamar al fabricante y, mientras lo hace, por favor dígales que se unan a esta espléndida iniciativa de la industria de la Asociación de Comercio Solar y el HHIC.

Puede parecer una locura producir agua calentada con energía solar y agregarle agua fría solo para calentarla nuevamente en la caldera, pero hacer esto deja más calor en el acumulador solar para su uso posterior.

2. Control del riesgo de la bacteria Legionella

Legionella es una bacteria de origen natural. Está presente en niveles seguros en el agua potable, pero puede multiplicarse si el agua se mantiene a temperaturas cálidas (20 ° C a 45 ° C). Si inhala gotas de agua que contienen niveles altos de la bacteria (especialmente si está enfermo o es un anciano), puede causar la enfermedad del legionario.

En un cilindro de agua caliente estándar, el riesgo de legionela normalmente se controla configurando los controles para calentar el agua a 60 ° C al menos una vez al día, una temperatura que elimina cualquier bacteria que pueda haberse multiplicado en el agua tibia.

Una caldera mixta normalmente eleva un flujo de agua fría a una temperatura establecida de alrededor de 55 ° C, después de lo cual pasa rápidamente a la salida de agua caliente. Existe un riesgo muy limitado de Legionella porque el agua no pasó tiempo sentada a temperaturas cálidas.

Debido a la variabilidad de la luz solar, una tienda de agua caliente calentada solo con energía solar podría pasar períodos en las temperaturas cálidas en las que crecen las bacterias.

La alimentación de agua calentada con energía solar a una caldera combinada presenta el riesgo de que el agua que alimenta la caldera haya pasado un tiempo a temperaturas que permitan que la Legionella se multiplique. No se puede confiar en el ciclo corto de calentamiento de la caldera mixta para desactivar Legionella.

Si la caldera combinada no se puede utilizar para controlar el riesgo de Legionella, entonces son necesarios medios alternativos.

Un enfoque sería hacer funcionar un calentador de inmersión en el acumulador solar durante un par de horas cada noche, cuando pueda estar seguro de que el agua permanecerá quieta el tiempo suficiente para alcanzar la temperatura durante el tiempo requerido.

Este enfoque es un problema para la energía solar por dos razones. Primero, el acumulador solar empieza el día caliente. Si no se consume suficiente agua por la mañana, se corta la capacidad del cilindro para absorber el calor solar durante el resto del día (porque ya hace calor). En segundo lugar, la electricidad que se usa durante la noche para calentar el cilindro a 60 ° C tiene altas emisiones de carbono y es costosa, lo que contrarresta el punto de tener energía solar.

Una mejor estrategia de control de Legionella, utilizada en productos como Viridian Solar Pod, es mantener estático el volumen de agua en el cilindro solar y, en su lugar, calentar agua fría fresca en un intercambiador de calor a medida que fluye en su camino hacia la caldera combinada. El problema de que el agua permanezca a temperaturas cálidas durante períodos prolongados se evita por completo y es poco probable que sea necesaria la pasteurización térmica. (Ver imagen a continuación)

Tengo la esperanza de que la aparición de una nueva clase de productos que aborden los desafíos técnicos del precalentamiento de agua para calderas mixtas en combinación con una mayor información de los fabricantes de calderas permita que el calentamiento solar de agua beneficie aún a más personas.

Si desea obtener más detalles, consulte este artículo en el sitio web solarblogger de Stuart.

Más información sobre Solar Térmica en Energia Etc.

Más información sobre Electricidad Solar.

Más información sobre calefacción y agua caliente.

Encuentra un instalador de energía solar térmica

¿Necesita ayuda con alguna jerga?