Colectores solares y bombas de calor

El calentamiento de agua representa un gasto energético significativo en los edificios, especialmente en el sector residencial. Muchos edificios comerciales, como restaurantes, hoteles e instalaciones sanitarias, también utilizan mucha agua caliente. Los dos métodos tradicionales para calentar el agua han sido la combustión y la resistencia eléctrica, pero los colectores solares y las bombas de calor ofrecen una alternativa más ecológica.

El calentamiento por combustión tiene un costo operativo bajo, pero los combustibles fósiles se queman en el punto de uso. Además de tener un impacto ambiental negativo, la calefacción por combustión reduce la calidad del aire en los entornos urbanos. Por otro lado, los calentadores de resistencia eléctrica no producen emisiones directas, pero sus costos operativos son muy altos. Además, si la red local utiliza combustibles fósiles como principal fuente de energía, el calentamiento por resistencia simplemente traslada las emisiones de los edificios a las centrales eléctricas.


Reduzca sus facturas de luz y gas con un sistema de agua caliente renovable.


Los colectores solares utilizan un recurso gratuito que llega al punto de uso por sí solo: la luz solar. Solo hay un pequeño costo de bombeo cuando los colectores solares se instalan en tejados u otros lugares altos. Las bombas de calor utilizan la energía solar de forma indirecta, ya que calientan el agua recolectando energía térmica del aire exterior. Las bombas de calor funcionan con electricidad como calentadores de resistencia, pero el consumo de energía se reduce en un 50% o más.

De acuerdo con la Consejo Verde Urbano de la Ciudad de Nueva York, el agua caliente representa el 10% del consumo total de energía en los edificios. Para los edificios multifamiliares en particular, el agua caliente representa el 19% del consumo de energía. Los métodos de calefacción renovables pueden reducir la huella medioambiental de estos edificios, al tiempo que reducen sus facturas de energía.

Colectores solares y bombas de calor: comparación de sus ahorros

Los colectores solares y las bombas de calor logran ahorros de energía, pero difieren en cómo se logran estos ahorros.

  • Los colectores solares están expuestos directamente a la luz solar. Usan una solución anticongelante u otro fluido de transferencia de calor para recolectar energía térmica, y luego se usa un intercambiador de calor para calentar el agua sin mezclar. En lugares tropicales con clima cálido, los colectores solares pueden diseñarse para calentar agua directamente sin un fluido intermedio.
  • Las bombas de calor de fuente de aire recolectan energía térmica del aire exterior, lo que significa que pueden correr de noche y no necesitan luz solar directa. De hecho, las bombas de calor pueden recolectar energía del aire exterior incluso durante el invierno. Sin embargo, se vuelven menos eficientes a medida que baja la temperatura del aire y deben utilizar un ciclo de descongelación para eliminar el hielo de las unidades exteriores.

Los colectores solares no pueden producir agua caliente las 24 horas del día, los 7 días de la semana, ya que dependen de la luz solar al igual que los paneles solares. Por otro lado, una bomba de calor puede utilizar energía térmica del aire exterior en cualquier momento. Las dos tecnologías no se excluyen mutuamente y se pueden implementar juntas para lograr mayores ahorros. El colector solar maximiza el calentamiento de agua gratuito con luz solar, mientras que la bomba de calor satisface la demanda de agua caliente que el colector solar no puede cubrir.

Colectores solares y bombas de calor

Los calentadores de agua con bomba de calor pueden lograr una sinergia con los sistemas de generación renovable in situ. Dependiendo de su tipo y eficiencia, una bomba de calor produce entre 2 y 6 kilovatios-hora de calor por cada kWh de electricidad consumida. Esto significa que una producción de energía de 100 kWh de paneles solares o turbinas eólicas se puede convertir en 200-600 kWh de calentamiento de agua.

Las bombas de calor también se pueden utilizar como sistemas de almacenamiento de energía cuando existe un excedente de producción a partir de fuentes renovables. Pueden convertir el excedente de electricidad en energía térmica almacenada en el agua, y un tanque aislado acumula agua caliente para su uso posterior.

Uso de colectores solares y bombas de calor en la ciudad de Nueva York

En la ciudad de Nueva York, las leyes locales 92 y 94 requieren sistemas de techado sostenibles en todos los techos nuevos y extensiones de techos existentes con al menos 200 pies cuadrados. Solo los paneles solares y los techos verdes cuentan como «sistemas de techos sostenibles» según las leyes, pero las áreas cubiertas por colectores solares están exentas del requisito. En otras palabras, los colectores solares se pueden utilizar para reducir el área del techo cubierta por LL92 y LL94. A la hora de decidir entre colectores solares o paneles fotovoltaicos, la mejor recomendación es contactar con una consultora energética, para analizar los costes y ahorros de cada opción.

Colectores solares y bombas de calor

Las áreas de techo utilizadas para equipos mecánicos también están exentas de LL92 y 94, y esto incluye las unidades exteriores de bombas de calor. Un edificio puede combinar paneles solares, colectores solares y bombas de calor para ahorrar energía, y esto no entra en conflicto con los requisitos de LL92 y 94.

Las bombas de calor de fuente de aire son una excelente opción para los consumidores de electricidad sin espacio en el techo para paneles solares o colectores solares. Sus unidades exteriores se pueden montar en las paredes, al igual que los condensadores de los acondicionadores de aire mini-split. Las bombas de calor también son una gran opción cuando el espacio disponible está cubierto de sombras, ya que no necesitan luz solar directa. Por otro lado, los paneles solares y los colectores solares se vuelven improductivos cuando están cubiertos por sombras.