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Del bóiler de leña al calentador solar, una opción sustentable

Los equipos solares ganan terreno, pero faltan normas que regulen su uso

07-08-2018

Por Guillermo Cárdenas Guzmán, Ciencia UNAM, DGDC

Calentar agua representa alrededor del 6 por ciento del consumo energético del país. Casi toda esta demanda se destina al uso residencial; sin embargo, la mayoría de las viviendas en México aún utilizan calentadores de gas natural, LP, queroseno o leña para este propósito.

Esto es paradójico, pues nuestro país tiene una alta incidencia de radiación solar en la mayoría de su territorio (en regiones de Sonora y Chihuahua alcanza 5.8 kilowatts hora por metro cuadrado al día), por lo cual sería deseable que más sectores de la población aprovecharan esta fuente de energía inagotable para calentar agua.


Las industrias enfocadas a energía solar térmica se establecieron en México desde los años 50, pero hasta los 70 se produjeron masivamente calentadores de este tipo, que hoy están difundidos sobre todo en zonas urbanas, gracias a la tendencia a la baja en sus costos y a la facilidad de su instalación.

Además de ser una tecnología simple y probada, estos dispositivos ofrecen muchas ventajas para el bolsillo y el medio ambiente, pues en su uso final no generan emisiones contaminantes. Y aunque los niveles de eficiencia térmica dependen de cada aplicación y de la temperatura de agua deseada, en general son satisfactorios.

Por ejemplo, para las albercas que requieren agua a 26-28ºC, los calentadores hechos con materiales como polipropileno alcanzan niveles de eficiencia mayores al 80%. Esta proporción se reduce un poco a medida que aumenta la temperatura requerida, ya que hay una mayor disipación de calor en el ambiente.

Aun así, para su uso en regaderas domésticas (con temperaturas del agua arriba de 38ºC) los niveles de eficiencia de calentamiento superan el 60%.

Al mismo tiempo, los calentadores solares permiten un ahorro en consumo de gas entre 70 y 80% al compararlos con el desempeño de un bóiler convencional.

Sin embargo, ante el gran abanico de marcas, tamaños, modelos y materiales de fabricación disponibles en el mercado mexicano, los usuarios que buscan un equipo para empleo doméstico deben tomar en cuenta algunos aspectos importantes antes de adquirirlo.

Octavio García Valladares, investigador del Instituto de Energías Renovables de la UNAM, explica que en México los calentadores solares de agua a bajas temperaturas más comunes son los que funcionan por el efecto termosifónico (ver infografía), que son de dos tipos: de colectores planos y tubos evacuados de vacío.


Los primeros, que tienen una superficie plana donde se concentra la energía solar, se fabrican en México desde hace más de 30 años. En tanto, los de tubos de vacío –que pueden ser de flujo directo o indirecto- por lo regular son ensamblados en el país con componentes importados en su mayor parte de China.

Los de tubos evacuados funcionan muy bien en lugares donde se registran temperaturas debajo de los cero grados C, pues el sellado al vacío impide que se congele el agua y eventualmente la ruptura de tuberías, advierte el doctor Valladares.

En cambio, aclara, los calentadores de colectores planos no tienen esa ventaja; además, si son instalados en zonas de aguas duras (con alto contenido de minerales) podrían acumular sales si no son drenados al menos cada año, al igual que se hace con los calentadores convencionales.

García Valladares recomienda revisar, antes de comprarlos, si estos equipos están certificados con la NMX-ES-004-NORMEX-2009, que si bien no es obligatoria (no es una NOM) garantiza su eficiencia térmica y que pasaron por pruebas de resistencia a granizo y choques térmicos (rotura de materiales por cambios drásticos de temperatura).

  • En el país no existen Normas Oficiales Mexicanas para certificar a estos equipos, sino otras de carácter voluntario. La más reciente es la NMX-ES-004-NORMEX-2009, que establece los métodos de prueba para evaluar y comparar su comportamiento térmico.

El reto, adaptarlos a zonas rurales

Omar Raúl Masera Cerrutti, del Instituto de Investigaciones en Ecosistemas y Sustentabilidad de la UNAM, comenta por su parte que el gran reto es no sólo llevar estas tecnologías a zonas rurales, donde están poco difundidas, sino adaptarlas a las condiciones específicas de cada comunidad.

“Estos equipos funcionan muy bien cuando hay una red hidráulica con la presión adecuada, pero muchas casas en el sector rural no la tienen. Aquí lo que ha faltado es apoyo para adaptar esta tecnología a las condiciones de las zonas rurales del país” afirma el experto en ecotecnologías y bioenergía.

El científico del IIES considera que aunque se ha avanzado en la meta gubernamental de que al menos 35% del total de energía generada en el país proceda de fuentes alternativas hacia 2026, lo que se debe lograr es el acceso universal a las mismas.

Aunque en México se estableció entre 2007 y 2012 un programa específico para difundir estas tecnologías, ha habido poco progreso para hacerlas accesibles a comunidades rurales aisladas en esquemas de generación distribuida.

Mientras tanto, en países como Alemania y Estados Unidos, se otorgan incentivos fiscales para estimular su adopción. 

Ante ello, Masera Cerutti propone adaptar o mejorar las tecnologías que ya utilizan las comunidades rurales, como lo hizo con otros expertos de la UNAM con un proyecto mediante el cual se diseñaron estufas de leña ahorradoras para canalizar el humo fuera de las viviendas y hacerlas más eficientes y menos riesgosas para la salud.

Una opción podría ser, por ejemplo, acoplar a las chimeneas de las estufas de leña que usan los pobladores en áreas rurales un dispositivo para calentar el agua y así aprovechar el calor de la combustión, antes de que sea disipado en el exterior de la vivienda.

“Muchas veces no necesitamos inventar nada nuevo, sino simplemente adaptar las tecnologías a las condiciones de acceso e infraestructura de cada comunidad, así como trabajar con la gente para que las utilice”, señala el experto del IIES.

Otro elemento por lo regular ausente de parte de las organizaciones y empresas promotoras de estas tecnologías, es el seguimiento tras la instalación de los equipos para confirmar que el sistema funciona y que el cliente está satisfecho, señala Omar Masera en su libro La ecotecnología en México, escrito con otros autores.

Al respecto, Octavio García aconseja revisar, además de las certificaciones de los equipos, el historial del proveedor, su cartera de clientes y el tiempo que lleva en el mercado, para saber si cumpliría con la garantía que ofrece en caso de ser necesario.

“El problema es que en México no existe una NOM que regule a los sistemas que entran al mercado. Por esa razón, muchos de ellos son de bajo precio y mala calidad, lo cual ha demeritado esta tecnología y golpeado a la industria nacional”, sostiene el investigador del IER.


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Calentadores solares


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