Los 10 usos residenciales principales para la energía solar

Usos para la ilustración de energía solar

La energía solar, que aprovecha el poder del sol mediante el uso de paneles fotoeléctricos u otras técnicas de recolección, ya no es solo un "sueño verde" o un concepto con el que las universidades y las empresas experimentan. Hoy en día, existen formas prácticas en que puede utilizar la energía solar en su hogar. Al igual que con cualquier avance tecnológico, hay que considerar los costos de inversión, pero cada vez más propietarios están comenzando a hacer uso diario de esta fuente básica de energía renovable.

"Volverse solar" ya no significa que tiene que invertir decenas de miles de dólares para cubrir su techo con paneles solares (aunque aún puede hacerlo si realmente toma en serio la energía renovable). Ahora hay una variedad de dispositivos autónomos alimentados por energía solar que tienen propósitos prácticos esenciales, así como kits de paneles solares amigables con el bricolaje que permiten que casi cualquier persona cree un pequeño sistema solar para usos personalizados.

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    Ventilar en la pared de ladrillo

    Los ventiladores de cualquier tipo son una buena idea, ya que ayudan a reducir los costos de enfriamiento al expulsar el aire caliente de los espacios del ático y otras áreas. Tradicionalmente, estos extractores de aire están conectados a la corriente eléctrica doméstica, lo que en cierto modo frustra el propósito de ahorro de energía. Sin embargo, ahora puede comprar ventiladores de techo autónomos que cuentan con un pequeño panel de células fotoeléctricas que operan el motor del ventilador sin necesidad de corriente eléctrica doméstica. Las unidades pequeñas montadas en el techo son perfectas para mantener fresco un garaje, un cobertizo, una caseta para perros o un gallinero en el verano. También hay ventiladores independientes que funcionan con energía solar que puede usar en un patio, patio o área de juegos para niños.

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    Mujer en la piscina climatizada

    Las piscinas son una de las mayores alegrías del verano para los niños y los padres. Todo el mundo está emocionado el primer día que se abre la piscina, excepto cuando la piscina está demasiado fría para saltar a ella. Para solucionar ese problema, puede agregar una manta solar que calentará el agua. La manta flotante básica es un dispositivo de calentamiento pasivo que funciona simplemente absorbiendo el calor del sol y transmitiéndolo al agua.

    Sin embargo, si desea obtener un poco más de alta tecnología, también puede instalar un sistema de calentamiento solar de agua completo. Esto utiliza paneles de calefacción solar que están montados en su techo para recolectar el calor del sol, que se transmite al agua a través de una serie de tubos que atraviesan los paneles. A medida que el agua circula lentamente desde la piscina a través de los paneles de calefacción solar y de regreso a la piscina, la temperatura del agua en la piscina aumenta gradualmente.

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    Calentador solar de agua

    Hay dos tipos de sistemas solares que pueden usarse para reemplazar los calentadores de agua tradicionales que funcionan con gas o electricidad. Los sistemas de agua caliente solar activos utilizan bombas de circulación mecánicas que hacen circular agua u otro fluido desde los paneles de recolección de calor de la azotea hacia un tanque de almacenamiento. Los sistemas pasivos de agua caliente no tienen componentes mecánicos de bomba, y funcionan mediante la simple física del calor que se eleva naturalmente.

    Hay dos tipos de sistemas de calentamiento de agua solares activos:

    • Los sistemas de circulación directa tienen una bomba que hace circular el agua del hogar a través de colectores solares y hacia el hogar. Estos sistemas funcionan bien en climas donde nunca se congela.
    • Los sistemas de circulación indirecta utilizan un líquido no congelante que circula a través de los colectores solares hasta un intercambiador de calor, donde la energía se transfiere al agua que luego fluye hacia el hogar. Estos sistemas se utilizan comúnmente en climas donde hay temperaturas bajo cero.

    Los sistemas de calentamiento solar de agua pasivos son considerablemente más baratos que los sistemas activos, pero generalmente son menos eficientes. Hay dos tipos básicos de sistemas pasivos:

    • Los sistemas pasivos de almacenamiento-colector integral se utilizan con mayor frecuencia en regiones que rara vez experimentan temperaturas bajo cero. Estos sistemas funcionan bien en hogares donde las necesidades de agua caliente son importantes. En estos sistemas, el colector solar está integrado directamente en el tanque de almacenamiento de agua. El sol calienta el tanque de almacenamiento de agua de la misma manera que una habitación se calienta cuando el sol brilla directamente en sus ventanas.
    • Los sistemas de termosifón utilizan un diseño en el que el colector solar se coloca más bajo que el tanque de almacenamiento. A medida que el colector calienta el agua, naturalmente sube al tanque de almacenamiento. La instalación debe ser cuidadosa ya que los tanques pesados ​​generalmente se instalan en el techo.

    Obviamente, puede haber una inversión sustancial en la instalación de un calentador de agua solar. Sin embargo, hacer los cálculos puede demostrar que es una idea rentable cuando se calculan los costos de energía de operar un calentador de agua estándar durante 20 años o más.

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    Calentador solar de agua
    Los sistemas de circulación directa tienen una bomba que hace circular el agua del hogar a través de colectores solares hasta el hogar. Estos sistemas funcionan bien en climas donde nunca se congela.
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    Calor solar doméstico
    Los sistemas de circulación indirecta hacen uso de un líquido no congelante que circula a través de los colectores solares hasta un intercambiador de calor, donde la energía se transfiere al agua que luego fluye hacia el hogar. . Estos sistemas se utilizan comúnmente en climas donde hay temperaturas bajo cero.
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    cargar la batería
    Los sistemas pasivos de almacenamiento-colector integral son se usa con más frecuencia en regiones que rara vez ven temperaturas bajo cero. Estos sistemas funcionan bien en hogares donde las necesidades de agua caliente son importantes. En estos sistemas, el colector solar está integrado directamente en el tanque de almacenamiento de agua. El sol calienta el tanque de almacenamiento de agua de la misma manera que una habitación se calienta cuando el sol brilla directamente en sus ventanas.
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    Paneles solares en el techo
    Los sistemas de termosifón utilizan un diseño en el que el colector solar se coloca más bajo que el tanque de almacenamiento. A medida que el colector calienta el agua, naturalmente sube al tanque de almacenamiento. La instalación debe ser cuidadosa ya que los tanques pesados ​​generalmente se instalan en el techo.
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    microondas de energía solar

    La energía del sol también se puede utilizar para calentar toda una casa de dos formas. Se trata de sistemas para el propietario que realmente se toman en serio las energías renovables, ya que implican una inversión sustancial.

    Los sistemas de agua caliente para toda la casa son la versión a gran escala del mismo tipo de sistema solar que puede reemplazar el calentador de agua que proporciona agua caliente a los grifos. Al igual que ese sistema, los sistemas de calefacción de toda la casa utilizan paneles colectores solares para calentar el agua que circula a través de los cordones de tuberías a través de los paneles colectores. Pero en lugar de almacenarse en un tanque relativamente pequeño para su uso en accesorios de plomería, esta agua caliente también se hace circular a través de tuberías que brindan calor a los radiadores o tuberías para pisos radiantes en toda la casa. Estos sistemas a menudo sirven para ambos propósitos: calentar agua para usar en los grifos, además de proporcionar calefacción para toda la casa.

    Estos son sistemas a gran escala que utilizan paneles colectores solares bastante grandes en el techo y tanques sofisticados y tecnología de circulación. Los sistemas de calentamiento solar de agua caliente se usan más comúnmente en las empresas, pero también son una opción para uso residencial.

    También hay sistemas de calefacción para toda la casa que utilizan aire caliente en lugar de agua u otro líquido como medio para mover el calor por la casa. Estos sistemas funcionan recolectando el aire que ha sido calentado por el sol que cae sobre un techo o una pared expuesta y haciéndolo circular por la casa. Por ejemplo, las tejas de arcilla pueden tener canales de aire incorporados que permiten que circule el aire caliente. Las casas que usan calefacción solar de aire caliente a menudo tienen techos o superficies de revestimiento diseñadas para absorber el calor. Muchos sistemas tienen algún tipo de ventilador de circulación motorizado para distribuir el aire caliente. Estos sistemas a menudo están diseñados para calentar habitaciones individuales únicamente. Puede ver este tipo de sistema como una versión mucho más sofisticada de la antigua terraza acristalada, que se mantenía caliente por la luz del sol que entraba a través de grandes ventanales y calentaba un piso de piedra o baldosas de cerámica.

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     Lámpara solar para exteriores

    Un inconveniente de algunos sistemas de calefacción de agua caliente descritos anteriormente es que requieren una bomba para hacer circular el agua desde el colector solar hasta el tanque de retención. Normalmente, estas bombas funcionan con el servicio eléctrico doméstico, y hacerlo de alguna manera consume parte de la energía que esperaba ahorrar al instalar el sistema en primer lugar.

    Pero para lograr el máximo impacto en el ahorro de energía, también puede hacer funcionar esas bombas de circulación con energía solar mediante el uso de paneles fotoeléctricos, que generarán la energía para hacer funcionar los motores de CC en las bombas de circulación. Si bien, por supuesto, se invierte algo en la instalación de dicho sistema, ahora ha reducido los costos operativos de su sistema de agua caliente a casi nada.

    Como cualquier sistema fotoeléctrico, la energía del sol se puede almacenar en baterías para que aún pueda hacer funcionar las bombas de circulación por la noche o en días nublados.

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    Prácticamente cualquier dispositivo que funcione con una batería se puede cargar con energía solar a través de algún tipo de sistema de panel fotoeléctrico. La naturaleza de los paneles solares fotoeléctricos es generar corriente continua, que es la misma forma que se usa en la mayoría de las baterías. Muchos kits de paneles solares básicos y económicos tienen conexiones que le permiten conectar teléfonos celulares, dispositivos de almohadilla y computadoras portátiles para la carga directa. Y al agregar un inversor simple que convierte la corriente CC en corriente CA de 120 voltios, también puede conectar los cargadores para otras baterías.

    A una escala mucho mayor, como veremos pronto, un gran banco de paneles solares puede cargar un banco completo de baterías de almacenamiento que pueden alimentar casi cualquier dispositivo de CA de 120 voltios, hasta servir a toda su casa.

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    Sí, la energía solar puede alimentar toda su casa. Aunque suene complicado y caro, dicho sistema es relativamente simple en concepto. Los paneles solares revestidos con silicio policristalino, que reacciona a la luz solar generando una pequeña carga eléctrica, están unidos entre sí en un techo o en un terreno abierto frente al sol. A medida que la luz solar se convierte en electricidad, la corriente CC generada se envía a un inversor, que convierte la corriente CC en energía CA. Esta energía de CA se alimenta a su panel principal de servicio eléctrico, donde se utiliza para alimentar todos los dispositivos de su hogar, al igual que la electricidad de la empresa de servicios públicos. Mediante el uso de interruptores de transferencia y otros dispositivos de seguridad, su fuente de energía limpia y renovable es capaz de alimentar su hogar, cabaña, cobertizo de herramientas o cualquier otro edificio.

    En la mayoría de los lugares, las empresas de servicios públicos ahora medirán su hogar de una manera que realice un seguimiento de la energía que está generando usted mismo, otorgándole crédito por ese uso e incluso devolviéndole el dinero cuando la red eléctrica esté utilizando la energía que usted genera. Si está completamente fuera de la red, puede instalar un gran banco de baterías para almacenar energía para su uso durante la noche o en días nublados o equipar su sistema con un generador de respaldo que se activa cuando no hay luz solar para alimentar su hogar.

    No es una empresa pequeña instalar un sistema de paneles fotoeléctricos para toda la casa, pero mirar los techos en un recorrido por la mayoría de los vecindarios de los EE. UU. Mostrará que ya no es una rareza. Revestir su techo con paneles solares fotoeléctricos no es barato. El costo de instalación promedio para un sistema de 5 kW es de $ 25,000 a $ 35,000. Sin embargo, los subsidios y reembolsos pueden reducir este costo en un 50 por ciento. Y las  estadísticas muestran que el período de recuperación promedio necesario para recuperar su inversión a través del ahorro de costos de energía es de solo 6 a 8 años. Después de ese punto, la electricidad de su hogar es totalmente gratuita.

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    En el otro extremo de la escala, también puede usar energía solar simplemente para cocinar una comida. Aunque es un ejercicio algo novedoso, cocinar con energía solar es mucho más fácil de lo que crees. Con una caja, una sartén, papel de aluminio, una bolsa para cocinar, cinta adhesiva (el mejor amigo del hombre), aislamiento de espuma de poliestireno y un termómetro, estará cocinando en poco tiempo.

    La esencia de una cocina solar es crear un recipiente forrado con papel de aluminio u otra sustancia brillante para enfocar los rayos del sol en una cámara de cocción. Hay docenas de planes para cocinas solares disponibles en línea.

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    En lugar de cableado de circuito subterráneo de 120 voltios, o incluso iluminación de bajo voltaje alimentada por un transformador enchufado a un tomacorriente de 120 voltios, es perfectamente posible proporcionar una buena iluminación del paisaje con dispositivos de iluminación individuales, cada uno de los cuales tiene su propia pequeña celda solar. y batería de almacenamiento recargable. En un tiempo, estos eran artefactos de iluminación débiles y tenues, pero hoy, gracias a la tecnología LED y las baterías mejoradas, puede obtener una iluminación del paisaje bastante adecuada, incluso focos, con accesorios de energía solar que no requieren ninguna conexión de cableado. Los paneles solares cargan las baterías durante el día y, a menudo, la carga es suficiente para mantener las luces encendidas durante toda la noche.

    Hay otros sistemas disponibles que hacen uso de un panel solar central más grande que puede alimentar varias luces de jardín. También hay kits para exhibiciones de iluminación de temporada para vacaciones que hacen uso de paneles solares.