Vamos a suponer que tenemos nuestra casa de familia, adonde:
- Tengo un termotanque eléctrico, o ducha eléctrica que me hace gastar muchísimo dinero en mi factura de luz.
- Tengo un calefón o termotanque a gas que hace que mi garrafa se consuma rápidamente ¡y cada vez sale más cara!
- Quiero aprovechar la gran radiación solar que recibe mi techo y utilizarla para ahorrar en el consumo de gas y/o electricidad.
- Quiero volverme más sustentable, cuidar el planeta y contribuir a la disminución de mi huella de carbono.
Cualquiera de estos es un buen motivo para pensar en un termotanque solar.
Pero, ¿cómo se qué tipo de termotanque solar debería colocar? y ¿Cómo es la instalción?
Caso 1: Tengo bomba presurizadora
Como primera medida deberemos investigar si en la red interna de agua de nuestra casa tenemos colocada una bomba presurizadora.
Hay muchos motivos por los que se utilizan bombas presurizadoras, algunos ejemplos son:
- tener poca presión en la cañería porque la casa es antigua y ya los caños están obstruidos
- tener un tanque de abastecimiento muy bajo, entonces mi columna de agua no alcanza a producir la presión suficiente para que el agua salga correctamente por las canillas (muchas veces por cuestiones de estética y diseño se coloca el tanque en algún lugar bajo, oculto y se coloca bomba para presurizar)
- tener canillas monocomando, o duchas con flor de gran superficie, o hidrojets, o demás artículos de grifería que requieren altas presiones para funcionar correctamente.
Cualquiera de estos motivos hacen que muchas casas cuenten con una bomba para presurizar la cañería, y en este caso, deberemos utilizar en termotanque solar tipo HEAT PIPE, que soporta hasta 6 bar de presión (esto es 60 metros de columna de agua ¡como si tuvieras tu tanque a esa altura!)
Aclaremos que cualquier artefacto capaz de soportar grandes presiones, tiene una composición en materiales mucho mayor que uno que no es apto para presurizar. Esto influye en el costo del equipo. Los termotanques tipo HEAT PIPE suelen valer casi el doble que los no presurizables, porque tienen el doble de material.
Caso 2: Tengo tanque elevado de abastecimiento de agua y la presión está regulada por la altura de mi tanque
Este es el mejor escenario. Podremos usar un termotanque solar de tubos de vacío no presurizable. O también llamados termosifónicos o atmosféricos.
Todos estos términos hacen referencia a su funcionamiento que veremos en otro artículo, aquí nos limitaremos a cuestiones técnicas de la instalación.
Los termotanques termosifónicos, son alimentados con agua que llega a ellos por el efecto de la gravedad. Es decir que en este caso, el tanque de abastecimiento queda por encima del termotanque solar.
La presión entre el agua fría y el agua caliente, se regula con un respiradero que se coloca al termotanque solar, que supera la altura del tanque, haciendo un «vaso comunicante» entre el tanque de agua fría y el de agua caliente, manteniendo sus presiones iguales.
Como ya se puede intuir, hay un límite de altura del respiradero. Estos termotanques soportan 0,4 bar de presión (equivalente a 4m de columna de agua). Lo cual no quiere decir que podemos colocar un respiradero de 4m. No. Se sugiere que el respiradero no sea mayor de 2,5m, para evitar que el el viento termine rompiendo el niple de conexión, y por ende, el tanque del termotanque solar.
Para que esto sea así, teniendo en cuenta que un termotanque solar mide entre 1,5m y 1,7m (dependiendo la marca) el tanque de agua deberá estar elevado sobre el techo, más o menos esa altura. En la siguiente foto vemos cómo queda una instalación real, donde las alturas son ideales.
Caso 3: No tengo tanque de abastecimiento, estoy conectado directo con la red o tengo tanque pero está muy elevado.
En este caso hay 2 opciones:
- Termotanque solar termosifónico con tanque auxiliar de prellenado.
- Termotanque solar HEAT PIPE.
En muchos casos, como en los cascos de los campos, se suele tener una bomba sumergible que extrae agua del pozo y esta se acumula en un tanque muy elevado (15 metros por ejemplo). Lo mismo sucede en las ciudades en los tanques de provisión municipal. Esto implica que el agua que viene de esos tanques tiene 15m de columna de agua, o 1,5 bar de presión en la salida del mismo. Similar presión que impone una bomba presurizadora doméstica. A medida que la distancia al tanque aumenta, la presión va disminuyendo.
Es decir que en estos casos lo ideal es instalar un termotanque Heat Pipe, con lo cual tendríamos igual presión en la línea fría y en la caliente. Pero, como aclaramos antes, este tipo de termotanques tiene un valor superior.
La otra alternativa, más económica, en estos casos es colocar un termotanque atmosférico con un tanque de prellenado.
El tanque de prellenado es como un minitanque de abastecimiento de agua que queda colocado por encima del termotanque. Funciona con la misma lógica que un tanque de agua, tiene una boya que cierra el paso cuando se llena y este tanque pequeño abastece al termotanque por efecto de la gravedad.
Como desventajas a considerar, el tanque de prellenado puede presentar 2 problemas: primero, que queda una diferencia de presión entre el agua fría y el agua caliente. La presión del agua caliente se fijará por la columna de agua que produce el tanque de prellenado y la fría será la que posee la red. Esto en ciertas ocasiones puede dificultar el mezclado entre ambas, produciendo cierta falta confort. Segundo, en los casos donde la presión de entrada del agua al tanque de prellenado es muy elevada, puede terminar forzando el sistema de boya y generar pérdidas y desgaste prematuro.
Es importante evaluar cada caso para decidir con qué alternativa es conveniente quedarse. Con cualquiera de las opciones, la recuperación de la inversión es muy rápida, porque obtener agua caliente del sol, es prácticamente obtener agua caliente gratis. Sólo se usará un medio alternativo en casos de días nublados o de mucho frío y poco sol.
¿Qué tamaño de termotanque solar me conviene?
El dimensionamiento más correcto tiene relación con la cantidad de personas que habitan la casa. Se calcula 50 litros de agua caliente por persona.
| 2 personas | 100 litros |
| 3 personas | 150 litros |
| 4 personas | 200 litros |
| 5 personas | 250 litros |
| 6 personas | 300 litros |
Es importante hacer un correcto dimensionamiento.
¿Qué pasa si compro un termotanque más chico que el recomendado? En este caso tendremos que usar un sistema alternativo para calentar el agua casi todo el tiempo. Si bien va a haber un ahorro en el consumo de energía, no va a ser tan significativo. Y por la diferencia de precio entre uno y otro, siempre es mejor invertir en la medida adecuada porque esta diferencia se amortizará rápidamente.
¿Qué pasa si compro un termotanque más grande que el recomendado? Este caso hará que tengamos mucha más agua caliente disponible. Si vamos a usar esa agua caliente, ¡fantástico!, es un beneficio. O en casos de días nublados, tendremos más agua caliente almacenada para usar sin tener la necesidad de usar otro método de respaldo. Pero en el caso de que el agua caliente almacenada no se use, tengamos en cuenta que al día siguiente el sol volverá a salir y volverá a calentar, y si esto se repite varios días, el termotanque comenzará a liberar la presión de ebullición y el agua caliente por el respiardero (termotanque no presurizado) o por la válvula de seguridad (termotanque presurizado) y tendremos un sumidero de agua muy caliente que estará saliendo y volcándose al techo. Esto suele resultar muy incómodo y a la vez producir un desgaste prematuro del equipo.
Por todo esto reiteramos la importancia de un buen dimensionamiento.
Sistema de respaldo
Los termotanques solares son altamente eficientes y calientan el agua casi al punto de ebullición. Pero SON SOLARES. Es decir que si no hay sol, no calentarán el agua, a menos que tengan un sistema alternativo de respaldo.
Todos los termotanques tienen la opción de ser instalados con una resistencia eléctrica propia del equipo. Deberá instalarse un cable de alimentación de 220V con una sección de 2,5mm o superior, con una llave termoganética de 15A para mayor seguridad.
La resistencia puede ser de 2000W o de 1500w. Vienen con un termostato incluido regulable entre 60 y 85°C, que una vez que el agua llegue a la temperatura deseada, apagará la resistencia. Podrá instalarse opcionalmente un termómetro con un sensor que nos indique la temperatura del agua del termotanque. O también controladoras digitales o timers. Todos estos son accesorios y no vienen incluidos, tienen un costo adicional.
Sobre el uso de la resistencia. Recomendaciones.
- Recomendamos encender la alimentación de la resistencia levantando la llave térmica en días nublados antes de quedarse sin agua caliente para que la recuperación sea paulatina y el salto térmico menor (esto generará ahorro).
- La resistencia tiene su termostato que hará que cuando la temperatura haya llegado a los grados indicados (65°C, por ejemplo) se cortará el suministro de corriente hacia la resistencia, aunque la térmica esté levantada. Es decir que si nos olvidamos la térmica levantada, la resistencia no quedará prendida todo el tiempo.
- En caso de días fríos , recomendamos encender la térmica, ya que el agua de reposición al termotanque vendrá muy fría y esto producirá que todo el sistema se enfríe antes de lo esperado. Además si todos los miembros de la casa se bañan de noche, no habrá sol para reponer temperatura.
- En verano y primavera, prácticamente no será necesario usar la resistencia. Aunque todos los miembros de la casa se bañen de noche y notemos que ya no queda agua caliente, en verano, en las primeras horas de la mañana, ya se habrá recuperado la temperatura. En invierno, esta situación no se da, así que algunas veces será necesario usar la resistencia aunque haya un día de sol.
- Siempre se recomienda encenderla ni bien notamos que se está enfriando el sistema. Esto nos evitará tener un salto térmico muy alto y consumir mucha energía. Es más fácil calentar agua de 50°C a 60°C que tener que pasar de 25°C a 55 o 60°C. Los termotanques solares trabajan a alta temperatura, con lo que siempre va a ser necesario mezclar el agua caliente con la fría, esto también genera ahorro.
- Se pueden colocar controladoras digitales, estas encenderán la resistencia siempre que la temperatura del termotanque esté por debajo de 60° (o como lo hayamos programado). También podrá programarse en función timer, que encenderá la resistencia siempre al horario programado para asegurar la provisión de agua caliente.
- Otra alternativa de automatización es colocar un timer en la alimentación de la resistencia, que la habilite, por ejemplo, entre las 15 y las 18hs. En este caso, se le habilitará la llegada de corriente en esos horarios a la resistencia y el termostato hará que esta se encienda o no, según a qué temperatura se encuentre el agua. Los días de mucho sol, con certeza no se encenderá, y los días nublados sí.
Sistemas de respaldo externos al termotanque solar
También se pueden usar como sistemas de respaldo otros sistemas ya existentes en la casa. El termotanque solar puede alimentar estos sistemas ya existentes proveyendo agua previamente calentada por el sol o se puede realizar un by pass para poder elegir entre un sistema u otro.
En el caso de termotanques a gas, eléctricos o a leña, estos serán alimentados por agua previamente calentada, lo cual generará un gran ahorro.
En el caso de calefones eléctricos o a gas, sólo se los encenderá cuando el agua del termotanque solar no esté lo suficientemente caliente.
Nuestra recomendación es tener el sistema de respaldo propio de la casa y además incorporar la resistencia eléctrica del termotanque solar. Esto nos garantizará la provisión de agua caliente ante una eventual falla del sistema ya existente.
Otros accesorios
- Lave termostática o de 3 vías: como ya hemos dicho, los termotanques solares trabajan a altas temperaturas. En algunos casos, en la casa habitan niños o ancianos y podemos tener el riesgo de que en pleno verano abran la llave del agua caliente y el agua salga a altísima temperatura. Para evitar este tipo de accidentes, viene una llave de 3 vías que puede colocarse a la salida del termotanque solar. Esta producirá una mezcla previa (regulable) entre agua caliente y fría para que a la canilla el agua llegue a temperatura adecuada. Como desventaja, puede quitar un poco de presión en la cañería.
- Filtros de agua: En algunos casos el agua es muy dura o con alto nivel de salinidad. En estos casos es indispensable colocar un filtro ablandador al ingreso del termotanque solar, ya que las elevadas temperatura y presión que se manejan en el interior del termotanque favorecerán la incrustación de sales en el tanque interno del mismo. Esto con el tiempo producirá disminución de la eficiencia y hasta pinchaduras en el tanque. También hay casos donde se hace necesario el uso de filtros para sedimentos. Se debe evaluar cada caso.
Mantenimiento
Se recomienda realizar la primera inspección y mantenimiento de un termotanque solar luego de 6 meses de uso. Allí se podrá evaluar la calidad del agua así como la experiencia del usuario y determinar si es necesario una limpieza o la colocación de algún filtro o accesorio adicional.
Luego se recomienda realizar mantenimientos cada uno o uno y medio año.
En los mantenimientos se realizan la siguientes operaciones:
- Drenado del termotanque para evaluar la suciedad.
- Si se requiere, se realiza limpieza total del interior del termotanque y los tubos.
- Cambio de la barra de magnesio (accesorio indispensable para evitar incrustaciones).
- Cambio de filtros o sus cartuchos si es necesario.
- Revisión de la estructura y todos los componentes del termotanque para asegurar un buen estado. Recambio de componentes si es necesario.
- Revisión del correcto funcionamiento y estado de la resistencia y la alimentación eléctrica,
Recomendamos enfáticamente realizar los mantenimientos periódicos para asegurar un larga vida útil de su termotanque. Un termotanque solar bien mantenido ¡puede durar más de 20 años!
Calidades
Cuando por fin nos decidamos a instalar un termotanque solar en nuestra casa vamos a salir al mercado a averiguar y nos vamos a encontrar con una amplia variedad de marcas y precios.
No hay secretos acá. Los más caros tienen materiales más nobles y de mayor espesor y nos darán una vida útil mayor.
Los más baratos tienen menos cantidad de material, materiales menos duraderos y tendrán una vida útil menor.
Todos van a calentar el agua, la diferencia radicará en su eficiencia, su resistencia a las inclemencias del tiempo y su tiempo de vida útil.
En cuanto a los tubos de vidrio, todos vienen de China, pero vienen en distintos espesores. La medida es estándar. Pero habrá con un espesor de vidrio de 1,6mm, 1,8mm y 2mm. Claramente el de 2mm será el más difícil de romper ante una caída de granizo o cualquier otra inclemencia.
En cuanto al tanque, nos encontraremos con la gran mayoría de tanques hechos en China y algunas pocas marcas nacionales. El tanque se compone de un tanque interno, una capa de poliuretano aislante y un tanque externo.
El tanque interno podrá ser de acero inoxidable de 0,6mm (YPF Solar o Wega Premium, por ejemplo) de 0,5mm (Goodenergy o Wega Inox por ejemplo) o de 0,4mm (LiteEnergy o Wega económico, por ejemplo). También pueden venir unos muy económicos que tienen el tanque interno de acero inoxidable de 0,3mm o bien de acero galvanizado pintado con pintura epoxi, también funcionarán pero probablemente tengan una vida útil menor.
En cuanto al poliuretano, variará en la densidad y el espesor. Los de mejor calidad tendrán un poliuretano más denso y de mayor espesor, con lo que mantendrán el agua caliente por más tiempo en su interior y no tendrán fugas de calor hacia el exterior.
En cuanto al tanque exterior, vienen algunos de acero inoxidable 0,4mm, otros 0,3mm y la gran mayoría de acero galvanizado pintado al calor, que ha demostrado ser el material que mejor resiste a las inclemencias del tiempo.
La estructura que soporta el termotanque y los tubos puede ser de distintos materiales y distintos espesores. Goodenergy por ejemplo, tiene una muy linda y resistente estructura de aluminio, a nuestro criterio, la mejor. Otras marcas como YPF solar, Wega o LiteEnergy tienen estructuras de chapa pintada al calor también muy resistentes. Algunas marcas traen estructuras de acero inoxidable, cuya resistencia no es tan buena. El acero inoxidable es un material no tóxico excelente para ciertas aplicaciones en contacto con agua sanitaria y alimentos, pero como material estructural resistiendo a las inclemencias del clima no es justamente su mejor papel.
Otros detalles que influirán en el precio y calidad de los termotanques será la calidad de sus soldaduras, el tamaño de los niples y roscas de conexión, si trae o no adicionales, como resistencia, barra de magnesio, tapa para la resistencia, apoyatubos, etc.
Como comentario final nos gustaría aclarar que también una correcta instalación de un termotanque solar influirá mucho en su eficiencia y su vida útil. Es muy importante contratar personal calificado y utilizar materiales de buena calidad para las instalaciones.
Es importante asesorarse bien y tomar decisiones bien informadas.