Los sistemas de calefacción son esenciales para casas y apartamentos durante el invierno y sus costes operativos pueden ser elevados en los meses más fríos. Sin embargo, hay muchas formas de utilizar la energía solar en aplicaciones de calefacción y agua caliente sanitaria , reduciendo sus gastos de calefacción.
- A menos que viva en un lugar remoto, los ingenieros eléctricos normalmente recomendarán un sistema de energía solar conectado a la red.
- Esto mejora la confiabilidad y sus electrodomésticos pueden depender de la red cuando los paneles solares no son productivos.
La eficacia de la calefacción solar dependerá del equipo utilizado y de su configuración. Por ejemplo, una bomba de calor ENERGY STAR ofrece un ahorro de electricidad de más del 60 % en comparación con un calentador de resistencia. Mientras que un calentador de resistencia sólo puede proporcionar un kWh de calor por cada kWh de electricidad, una bomba de calor puede producir de 2 a 4 kWh de calor por cada kWh de electricidad.
Ahorra en costes de calefacción durante los meses de invierno con energía solar.
Incluso si su sistema de calefacción utiliza combustibles como gas natural, propano o petróleo, tendrá componentes eléctricos como controladores de aire o bombas hidrónicas. Los paneles solares no pueden reducir el coste directo de la calefacción en estos casos, pero pueden proporcionar energía para los componentes eléctricos del sistema de calefacción.
Combinando paneles solares con sistemas de calefacción eléctrica
Lo ideal sería combinar los paneles solares con una bomba de calor de alta eficiencia, ya que maximiza el calentamiento logrado por kilovatio-hora. Un calentador de resistencia convierte la electricidad en calor de manera menos eficiente, lo que significa dos cosas:
- Necesitará más paneles solares para compensar sus costos de calefacción.
- Debería confiar más en los servicios públicos locales, ya que la energía solar se utiliza de manera menos eficiente.
Supongamos que vive en una ciudad donde la tarifa de electricidad residencial es de 16 céntimos/kWh. Si consume 1000 kWh con un calentador de resistencia eléctrica, se le cobrarán $160 y recibirá 1000 kWh de calor. Sin embargo, una bomba de calor producirá más de 2.500 kWh de calor por el mismo coste y consumo. Esta misma potencia de calefacción habría costado $400 con un calentador de resistencia.
Lo mismo ocurre con los paneles solares: una producción de 1000 kWh le ahorra solo $160 si usa un calentador de resistencia eléctrica, pero sus ahorros aumentan a $400 cuando combina paneles solares con una bomba de calor eficiente.
Uso de colectores solares para agua caliente
Otra opción es utilizar la luz solar directamente para calentar agua con un colector solar , y este sistema se puede combinar con paneles solares. Sin embargo, existen diferencias importantes entre ellos:
- La electricidad producida por los paneles solares se puede utilizar en cualquier electrodoméstico, no sólo en bombas de calor o calentadores de resistencia.
- Un colector solar sólo produce agua caliente. Se puede utilizar directamente o circular a través de tuberías de calefacción.
En viviendas con espacio suficiente es factible utilizar tanto paneles solares como captadores de agua caliente. Sin embargo, cuando el espacio es limitado, los paneles solares suelen ser una mejor inversión: su electricidad puede ser utilizada por cualquier dispositivo y también pueden cubrir los gastos de aire acondicionado durante el verano.
Las bombas de calor también están disponibles para sistemas de agua caliente y ofrecen muchas ventajas sobre los calentadores de agua basados en resistencia. Si el excedente de electricidad de los paneles solares se utiliza para alimentar una bomba de calor y almacenar agua caliente, se puede utilizar por la noche cuando los paneles ya no son productivos.
Uso de sistemas de calefacción durante un apagón
Grandes zonas de EE. UU. se vieron afectadas por apagones durante la tormenta invernal de febrero de 2021, que dejó a millones de personas sin calefacción. Usar paneles solares directamente para operar un sistema de calefacción durante un apagón no es práctico por varias razones:
- No producen electricidad por la noche, precisamente cuando llegan las temperaturas más bajas.
- Tenga en cuenta que las tormentas invernales traen consigo un tiempo nublado, lo que reduce la productividad de los paneles solares incluso durante el día.
Un sistema de calefacción alimentado por energía solar se puede mejorar con almacenamiento de energía , lo que lo hace útil incluso durante un apagón. Un tanque bien aislado puede almacenar agua caliente, mientras que un sistema de batería doméstico puede proporcionar electricidad para calentar espacios, idealmente con una bomba de calor. Cuando los paneles solares son productivos, su producción se puede utilizar para reponer cualquiera de los dos dispositivos de almacenamiento.
Otra ventaja de esta configuración es que no se limita a paneles solares y puede utilizar otras fuentes de electricidad. Por ejemplo, si tu tarifa eléctrica tiene precios variables a lo largo del día, puedes cargar tus baterías y almacenar agua caliente después de medianoche, cuando se cobran las tarifas más bajas. Si bien esto puede no ser posible durante un apagón, un sistema doméstico inteligente se puede programar con anticipación para mantener siempre suficiente carga de batería y agua caliente. Los paneles solares se utilizan durante el día y la electricidad barata se utiliza después de medianoche.
Conclusión
Los paneles solares y los sistemas de calefacción eficientes pueden lograr una sinergia al reducir los costos de energía durante el invierno. Incluso si tiene un calentador de combustión, los componentes eléctricos del sistema de calefacción pueden utilizar la energía solar. Si la instalación se combina con una batería doméstica y un tanque aislado, se puede almacenar electricidad y agua caliente para apagones. Esta función es muy útil si una tormenta invernal provoca apagones prolongados en su área.
2021 y 2022 ofrecen una excelente oportunidad para instalar paneles solares en EE. UU., ya que el Congreso extendió el crédito fiscal federal del 26% por dos años en diciembre de 2020. Esto significa que recibirá una deducción fiscal de $260 por cada $1,000 invertidos en energía solar.
