Los sistemas termosolares, una alternativa a la ducha eléctrica.

Nicolas Noel – ENERGETICA

Los Sistemas Termosolares (STS), a diferencia de las tradicionales duchas eléctricas, proveen agua caliente sin dañar el medio ambiente, con alta eficiencia energética, con mayor economía y confort; características que hacen de ellos una opción que puede ser utilizada ampliamente en los hogares bolivianos.

Factibilidad económica: Un STS que cubra las necesidades de agua caliente de una familia de seis personas requiere una inversión inicial de 1800 dólares, más el gasto de 30 dólares anuales para su mantenimiento. Si tomamos en cuenta que el tiempo de vida útil mínimo de los STS es de 20 años, tenemos que dicha familia erogará la suma de 2400 dólares en ese lapso, lo que equivale a un gasto de 120 dólares anuales o 10 dólares mensuales. En cambio, una familia similar, cuyos integrantes utilizan diariamente la ducha eléctrica (5kW de potencia) por el lapso de 15 minutos, consumirá mensualmente 225 kWh de energía, lo que a un precio de 0,10 $us/kWh, es equivalente a 22,5 dólares por mes, o 270 dólares al año, o 5.400 dólares en 20 años. La comparación realizada muestra claramente la conveniencia económica de esta tecnología en el largo plazo.

Si comparamos los flujos de gasto acumulado por la ducha eléctrica y los STS (Ver gráfico a lado), comprobamos que la instalación de un STS requiere una mayor inversión inicial, pero que se ve equiparada con el gasto en ducha eléctrica alrededor del séptimo año.Dicho de otro modo, una familia que opta por el uso de los STS, aunque al principio realice mayores erogaciones, en el largo plazo gastará menos dinero que una que utiliza ducha eléctrica. En nuestro ejemplo, la familia que utiliza STS, en un plazo de 20 años terminará ahorrando, es decir no gastando, la suma de 3.000 dólares.

Evidentemente, los STS son económicamente más convenientes, sin embargo, una traba importante para su difusión es la elevada inversión inicial que requiere su instalación. Dicha inversión, que oscila entre los 1.000 y 2.000 dólares dependiendo del tamaño y calidad del equipo de que se trate, es una erogación que la mayoría de los hogares bolivianos no puede realizar, aunque la misma sea compensada en el corto plazo y represente un ahorro significativo en el largo plazo.

Instalación y funcionamiento: Se pueden distinguir dos casos típicos de instalación: para una casa unifamiliar de hasta 10 miembros, y para un edificio de varios pisos con múltiples departamentos familiares.

En el primer caso, se recomienda una instalación llamada de termosifón, en el cual el termotanque (el elemento que acumula el agua caliente) se sitúa en el techo. En este caso la circulación del agua se hace de manera natural, aprovechando el efecto termosifón (el agua se calienta en el colector y sube hacia el termotanque por el cambio de densidad).

Requerimientos técnicos:

• Contar con agua con presión suficiente de manera permanente, caso contrario se precisa la instalación de un tanque acumulador de agua que se ubique por encima del termotanque.
• La estructura de soporte del sistema debe tener los pesos bien repartidos, de preferencia el Termotanque se situará sobre una viga principal o una pared portante de la casa. De existir perforaciones en las tejas o calaminas, deberán impermeabilizarse con silicona
• La ubicación deberá permitir tener una buena radiación durante todo el día, y el equipo se situara por encima de los puntos de consumo, limitando así las pérdidas de calor en conexiones de longitud larga.

En el caso de un edificio, el consumo total será bastante grande (miles de litros). Por esa razón es preferible tener un sistema con flujo forzado. Aquí el calentamiento del agua es optimizado gracias a una bomba que se activa por un control electrónico y que hace circular el agua del colector al termotanque cuando las condiciones de radiación solar y de necesidad de calentamiento son óptimas. El uso de la bomba permite ubicar el termotanque donde éste sea requerido, limitando la longitud del tramo de agua caliente, cuya distribución se hará con un sistema de recirculación, impidiendo que los habitantes de los pisos mas lejanos del termotanque tengan que dejar pasar mucha agua antes de recibir agua caliente.

Requerimientos técnicos:

• Contar con agua con presión suficiente permanentemente, caso contrario se precisa la instalación de un tanque acumulador de agua que se ubique por encima del termotanque. A diferencia del sistema termosifón, es más fácil cumplir ese requisito.
• Para limitar las pérdidas de calor por alimentación de los distintos pisos, se debe recubrir la red de agua fría con un aislante térmico. Se recomienda prever este detalle durante la construcción.
• Una instalación forzada no es mas complicada que una termosifón, pero si necesita una muy buena coordinación con distintos actores (plomero, electricista, albañiles constructores y arquitectos)

¿Como hacer accesible esta tecnología a las familias bolivianas?

Los beneficios de usar sistemas termosolares han sido validados durante los últimos 2 años por ENERGETICA en el marco del proyecto “El Sol”, que tuvo apoyo de la ADA, Windkraft Simonsfeld y ONUDI. En esta etapa se desarrollaron estándares técnicos, sistemas de promoción, y un mecanismo de micro crédito validado y en actual operación.

Sin embargo el paso mas importante fue que se logro diseñar un nuevo proyectos que tiene como objetivo el introducir 9.000 sistemas termosolares en los próximos años. El proyecto “Difusión de Sistemas Termosolares en Bolivia” (Ver Recuadro); busca articular a fabricantes, instaladores, entidades de microcrédito, e instituciones públicas, a fin de aunar esfuerzos para hacer la tecnología accesible a todos los hogares bolivianos.

El proyecto “Difusión de Sistemas Termosolares en Bolivia” Este proyecto, diseñado por las organizaciones no gubernamentales ENERGETICA (Bolivia) y Myclimate (Suiza), pretende instalar más de 9.000 Sistemas Termosolares (STS) de uso domiciliario en los siguientes siete años. De lograrse la meta propuesta, el proyecto beneficiará a alrededor de 50.000 personas, que mejorarán su calidad de vida. Se trabajará en la clasificación y certificación de sistemas termosolares de acuerdo a las exigencias requeridas por las variadas condiciones climáticas existentes en el país; la capacitación a empresas nacionales del sector en temáticas productivas y administrativas; el sostenimiento de programas de educación y concienciación climática; la creación de un centro de atención al cliente que brinde a los usuarios toda la información sobre equipos, empresas y otros; y la promoción y difusión de sistemas termosolares en Bolivia. La tecnología a utilizarse es la de colectores de placa plana, que captan la radiación solar a través de una placa absorbente por la cual pasa el agua a ser calentada; una instalación típica contiene: un termotanque, un panel colector, una estructura metálica, y un auxiliar eléctrico. Además, y gracias al proceso de certificación que las empresas deberán cumplir para acceder al proyecto, se otorgará una garantía mínima de 5 años para el equipo y de 2 años para operación y mantenimiento. Otra consideración importante es el enfoque dado por el proyecto, pues se espera que el mismo se nutra principalmente de la producción local. Además, se espera que el proyecto contribuya a reducir la emisión de gases de efecto invernadero (más de 30.000 toneladas de CO2e) durante los siete años de vida del proyecto, a reducir la demanda eléctrica en 1,4 MW de potencia en hora pico, y a ahorrar más de 13.000 MWh anuales.

Cochabamba, Septiembre, 2012

IBNORCA certificará sistemas termosolares de fabricación nacional

ENERGETICA – Energía para el Desarrollo

En Bolivia, el mercado termosolar se inicio hace aproximadamente 20 años, y actualmente los equipos existentes en el mercado que son de producción nacional, responden a estándares internacionales de fabricación de alta calidad, sin embargo no cuentan con una certificación que avale esa situación.

Ahora,  tras un  periodo de trabajo interinstitucional de 2 años aproximadamente,  llevado adelante a propuesta de ENERGETICA junto al Instituto Boliviano de Normalización y Calidad  (IBNORCA), se aprobó la norma de Certificación de calidad del colector y el termo tanque de  Sistemas Termosolares (STS) de industria nacional, que  avala  la eficiencia óptica y térmica de los sistemas de producción local.

La norma aprobada,  realiza sus mediciones de eficiencia óptica y térmica del colector de placa plana bajo el principio de utilizar equipos de medición sencillos, pero con rangos de precisión elevados en un ambiente natural con un método cuasi estático, que no exige la recreación de condiciones de laboratorio altamente controladas y por tanto caras en su implementación.

Para el termotanque (TT) se realiza la medición de conservación de calor. Una vez lleno el termotanque con  agua  caliente, se monitorea su temperatura en tres puntos para calcular la energía perdida durante 24 horas, y tambien las condiciones ambientales; esto permite definir el coeficiente térmico del aislamiento del TT. Cuando se realiza esta prueba además se comprueba la eficiencia del intercambiador, si el equipo lo tuviera,  midiendo la temperatura de entrada, salida y del agua interna al TT, posteriormente se realiza  el balance energético para definir el rendimiento del intercambiador.

La capacidad de generación de energía del colector, se hace visible en una clasificación que al cliente le permite evaluar el sistema a adquirir, pudiendo comparar varios modelos y elegir el que le parezca más apropiado a sus necesidades. Esta clasificación del colector se muestra en un etiquetaje modelado, el cual se pueden traducir en un valor de energía total por unidad de superficie de colector similar a la lectura de consumo eléctrico. Asi, se espera para un colector de clase A una producción de energía de al menos 103.18 kWh al mes.

En cuanto a la garantía, las empresas proveedoras de Sistemas Termosolares (STS) ofertan sistemas con al menos 5 años de garantía y 20 años de vida útil.

Con esta norma se quiere impulsar la cobertura de la demanda de agua caliente con energía solar en el ámbito comercial, industrial y domiciliario, desplazando sobre todo la electricidad, y a futuro  el GLP, el gas natural y la biomasa, contribuyendo a un sustancial ahorro en las cuentas eléctricas familiares, pues, un sistema termosolar que reemplaza a una ducha eléctrica, puede repagarse en un tiempo estimado de 4 A 6 años con el ahorro que proporciona.

Adicionalmente el uso de un STS por una familia compuesta por 4 a 5 personas,  al ahorrar electricidad, evita la emisión anual de 600 a 1.000 Kg CO2 al medio ambiente. lo que  crea condiciones para incorporar esta tecnología como parte de las políticas públicas en aspectos de energéticos (energías renovables y eficiencia energética), cambio climático, y soluciones de vivienda.

Se espera que con la certificación de los sistemas Termosolares producidos nacionalmente su consumo se  masifique, logrando hacer más atractivo para el consumidor este producto, ya que contará con un certificado de garantía y eficiencia, apropiado a las condiciones ambientales bolivianas y  adecuado a sus necesidades. Las micro empresas productoras de estos equipos en Bolivia verán fortalecida su oferta y se asegurar la generación de empleo sostenible en este sector. “Ya que, Bolivia tiene todas las condiciones para desarrollar la energía termosolar; materiales, empresas, conocimiento y una radiación como en sitio ninguno y sobre todo demanda de agua caliente, condiciones que permiten un desarrollo en armonía con la naturaleza.”.. (Florian Mayer, de WKSimonsfeld-AG, Austria).

Cochabamba, Agosto, 2012