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- 04/02/2013, 12:49 #1Forero Junior
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Retorno de la inversion y rentabilidad
Hola al foro, este es mi primer mensaje por aqui y lo primero queria presentarme.
Comentaros que recientemente he hecho un estudio detallado del retorno de la inversion de una instalacion fotovoltaica para generar electricidad para mi vivienda, y actualmente estoy intentando hacer lo mismo para una posible instalacion termosolar ya que me sigue sobrando espacio en el tejado, el cual tiene una orientacion e inclinacion bastante optima y por tanto me gustaria seguir aprovechandolo.
El tema esque el calculo de la rentabilidad con la fotoelectrica lo vi relativamente sencillo, pero con el de la termo solar me estoy viendo con algunas dificultades, ya que no se como traducir la produccion de la instalacion a ahorro en kwh de gas introducidos en la caldera.
Por exponerlo de forma un poco mas esquematica:
- ¿como se mide la produccion de una instalacion termo solar? Supongo que al igual que al fotovoltaica su produccion será lineal a la cantidad de m2 de instalacion que pongas. ¿En que unidades se mide esa produccion ? (en la fotovoltaica es muy facil porque se mide directamente en kwh)
- ¿que eficiencia tendria el sistema? O dicho de otro modo , ¿por cada m2 de instalacion termosolar en el tejado, cuantos kwh de gas te puedes ahorrar en la entrada de la caldera?
- Hay algun programa que te mida la produccion de la instalacion en funcion de sus m2, y la orientacion inclinacion asi como lugar donde este situada la vivienda? Para fotovoltaica si que he encontrado algo asi, ¿para termosolar hay algo equivalente?
Decir que se trataria para uso de ACS, en la vivienda en si ahora mismo toda el agua caliente necesaria (grifos y calefaccion por radiadores) proviene de una caldera de gas de alto rendimiento.
Gracias a todos.
Un saludo de nuevo.
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- 05/02/2013, 09:54 #2
Re: Retorno de la inversion y rentabilidad.
Hola fch,
En la térmica la producción no es lineal porque depende de la demanda, digamos que en la fotovoltaica la red se lo come todo lo que produzcas, aquí tienes que acumular y eso hace que la producción sea inversamente exponencial.
Las unidades son las mismas, unidades de energía: Julios, Calorias, kWh......
La cosa no es tan facil como sacar un ratio de kWh de producción solar/m2 de colector, hay diferentes métodos para estimar la producción: simplificadoo, f-chart, simulación, etc.... si quieres hacer fino te aconsejo que te vayas a algún programa de simulación dinámico, al igual que se hace con la fotovoltaica, si solo quieres un predimensionamiento con tres o cuatro cuentas simples te valdrá.
- 05/02/2013, 10:19 #3Forero Junior
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Re: Retorno de la inversion y rentabilidad.
Muchisimas gracias por la respuesta.
Donde podria encontrar algun programa de simulacion?
Alguno gratuito aunque solo sea muestra?
gracias de nuevo. un saludo
- 05/02/2013, 11:31 #4Forero
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Re: Retorno de la inversion y rentabilidad.
¿Y te has planteado tener ACS desde FV, y olvidarte de la térmica? Si ya tienes o vas a tener instalación FV para suministro de electricidad a la vivienda, tener ACS desde FV requiere una inversión similar o incluso inferior a la térmica.
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Mira ésto.
- 05/02/2013, 11:41 #5Forero Junior
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Re: Retorno de la inversion y rentabilidad.
La idea es buena, ya que podria poner un termo electrico para el ACS y asi aprovechar la energia de la FV en calentar agua (basicamente seria para duchas). Es una manera de aprovechar el exceso de la energia producida por la FV cuando no se este gastando en otras cosas, eso me gusta.
Pero esto tiene algun problema, como que en invierno por las mañanas que es cuando usaria el ACS para las duchas la FV aun no esta trabajando, asi que necesitaria calentar agua con medios externos, o bien del termo consumiendo electricidad de la compañia, o bien pasando por la caldera de gas con un circuito paralelo, sera estudiar que es lo mas conveniente.
Pero independientemente de eso, como la calefaccion va a gas me gustaria poner termica para aprovechar el calor del tejado y ahorrar algo en la caldera.
Como digo me gustaria saber de algun programa de simulacion o saber los numeros basicos que habria que hacer para calcular la produccion y ahorro con una instalacion solar termica.
Gracias
- 05/02/2013, 12:10 #6Forero Junior
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Re: Retorno de la inversion y rentabilidad.
Hola fch.
Yo opino que usar energía FV para calentar agua a través de la electricidad generada es una solución poco eficiente. Si tenemos demanda de ACS (energía térmica) la solución más eficaz y con mayor rendimiento es utilizar la propia energía térmica del sol (EST).
Aunque las aproximaciones son siempre groseras, los números básicos de una instalación térmica son, una potencia de 0,7 kW/m² y una energía anual para un uso de ACS de unos 800 kWh/m²·año siempre que la demanda esté acorde a la producción y no haya excesivos periodos de estancamiento.
Para hacer un cálculo rápido puedes usar un excel tipo F-chart
- 05/02/2013, 12:34 #7Forero Junior
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Re: Retorno de la inversion y rentabilidad.
El caso es que a la FV le veia un problema, que es que la energia que no consumes en el momento en el que se produce la pierdes.
La idea de usar un termo electrico alimentado por la FV para acumular ese excedente de energia que produce la FV y que no estas aprovechando en otros usos me gusta.
Como decia la cuestion es que en invierno por las mañanas, a la hora de la ducha, la FV aun no esta trabajando. Pero pensandolo bien quizas esto se pueda suplir facilmente con un coste bajisimo, alimentando el termo electrico con electricidad de la compañia a precio de tarifa nocturna y recalentar un poco el agua.
Se que contratar tarifa nocturna implica que en horario diurno pagas más por la electricidad consumida de la compañia, pero como a esas horas la FV si que estara trabajando, el consumo en ese horario de electricidad de la compañia seria minimo.
Con todo esto me surgen 2 preguntas.
¿a que temperatura maxima se puede guardar agua dentro de un termo?
¿que inercia termica tiene un termo?
La idea seria calentar el agua dentro del termo lo maximo posible con la energia excedente de la FV y que aguantase toda la noche, de manera que al llegar la mañana siguiente el agua aun estuviese lo más caliente posible y que solo haga falta recalentarla un poco.
Si caliento algua durante el dia en el termo, y a la mañana siguiente despues de no haber estado el termo alimentado durante toda la noche , el agua vuelve a estar totalmente fria logicamente esto no tendria sentido, por eso querria saber hasta que temperatura podria calentar el agua ne le termo y que inercia termica tiene.
Por otra parte y para rizar a un mas el rizo podria poner el termo dentro de casa, de forma que las perdidas del termo queden dentro de la casa y al menos sirvan para ahorrar algo de calefaccion.
Pero insisto que la calefaccion la tengo por radiadores de agua caliente alimentados por caldera de gas, por lo que tambien me interesan los calculos sobre el posible ahorro con una instalacion solar termica, ademas ya que tengo el tejado optimo me gustaria aprovecharlo al maximo
Estoy echando un ojo a los modelos f-chart de modelizacion de la produccion de la termica, desde luego parece bastante mas complejo que l amodelizacion de la FV, cualquier enlace o ayuda que podais dar sobre esto os lo agradecere mucho.
saludos y mil graciasÚltima edición por fch; 05/02/2013 a las 12:50
- 05/02/2013, 13:17 #8Forero
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Re: Retorno de la inversion y rentabilidad.
Efectivamente, esa es una de las claves.
Eso tiene solución. Un termo más grande.
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Es posible pero, según como, no la más económica. Los módulos FV han bajado mucho el precio.
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Depende. Hay termo-acumuladores que soportan 80ºC. Los domésticos creo que a más de 65ºC no deben estar.
UN termo te aguanta de sobra el agua caliente toda la noche para poder gastarla al día siguiente. La cuestión no es esa, la cuestión es tener un volumen de agua suficiente para suplir los días nublados en lo posible. Todo depende del tamaño del termo. Pero ni más ni menos que igual que la solar térmica. Los equipos compactos termosifones pueden llevan un acumulador de 300 litros. Pues lo mismo para un termo eléctrico.
Y otra cosa. La FV tiene más rendimiento con temperaturas bajas, justo cuando más se necesita para el ACS. Todo lo contrario a la térmica.
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Además, el exceso de producción en el verano, lo puedes aprovechar para el aire acondicionado. Con la térmica es imposible.
- 05/02/2013, 13:30 #9Forero Junior
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Re: Retorno de la inversion y rentabilidad.
Gracias Carlos, saber que el termo aguanta bien toda la noche hace mucho mas viable la idea.
Como la instalacion es para vivienda unifamiliar, no hay problema en poner un termo bien grande.
Ese tema lo veo muy viable.
Aun contando con el AA en verano sigue habiendo 2-3 meses que el exceso de energia producida por la FV es importante, ademas coincide que en esa epoca en cuando te vas de casa por vacaciones 2-3 semanas con lo cual el consumo es practicamente 0, osea más energia desaprovechada.
Queria mirar acumuladores de hidrogeno para esto y almacenar asi esa energia hasta el invierno, aunque tengo entendido que son bastante caros.
El otro tema es el de la calefaccion que aqui si que no puedo usar FV ya que toda la instalacion esta pensada para ir a gas (radiadores de agua caliente), sigo pendiente de ver como hago 4 numeros para estimar el retorno de la inversion de una termo solar.
Gracias de nuevo .
- 05/02/2013, 13:39 #10Forero Junior
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Re: Retorno de la inversion y rentabilidad.
Pues lo siento Carlos y fch, sigo sin estar de acuerdo:
La energía solar térmica tiene un rendimiento mucho mayor y es más económica para producir energía térmica (sobre todo ACS) que la energía fotovoltaica a través de calentamiento por efecto joule.
Un captador térmico tiene un ratio de 700 W/m², mientras que un módulo fotovoltaico ofrece unos 150 W/m². En cuestión de costes tampoco estoy de acuerdo en que la fotovoltaica sea más económica, contando además que en la térmica estamos incluyendo el elemento acumulador (depósito de ACS), mientras que en la fotovoltaica no (baterías).
De todas maneras cada tipo de instalación tiene su uso y nicho donde se le puede sacar su máximo provecho.
Respecto al tema del termo eléctrico. Yo empezaría al revés: qué demanda de ACS vamos a tener (volumen diario, temperatura de uso y horario de uso). Como comentabas, creo que se trata de una vivienda unifamiliar, pongamos 4 personas que gastarán unos 250-300 litros al día con un uso preferentemente por la tarde-noche, no?. En este caso lo ideal es poner energía solar térmica de 300 litros apoyada como energía auxiliar con el calentador de gas que ya tienes instalado. En caso de querer poner un termo eléctrico con uno de 100-150 litros tendrías suficiente. Si el consumo de la energía es eléctrico (cuesta dinero) tienes que tener en cuenta que entre más volumen tengas y mayor temperatura acumules mayores pérdidas energéticas vas a tener y por tanto menos eficiente será el sistema y más caro por unidad energética consumida.
Si tienes claro poner energía fotovoltaica, creo que la mejor alternativa será la de AUTOCONSUMO y conectarla a tu red interior (sin acometer específicamente al termo eléctrico o cualquier elemento en particular). De esta manera la instalación intentará suministrar energía eléctrica a cualquier receptor de la red que lo demande.
- 05/02/2013, 13:49 #11Forero Junior
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Re: Retorno de la inversion y rentabilidad.
Claro JoseMD la idea es poner una FV para autoconsumo, y progamarlo de manera que cuando la FV este produciendo energia y no se este gastando en otros elementos de la casa se conecte el calentador electrico alimentado por la energia de la FV. De esta manera tratar de dejar el consumo electrico de la compañia lo mas bajo posible aunque seguiria conectado a ellos. Basicamente seria consumo electrico nocturno (cuando la FV no funcione) que con tarifa de doble horario supondria un coste bajisimo.
En definitiva es usar el calentador como acumulador de la energia excedente de la FV.
En cuanto a la termica, me gustaria usarla para la calefaccion. Mi calefaccion es por radiadores de agua caliente alimentados por caldera de gas, la idea seria usar la instalacion termica para meter agua precalentada en la caldera y asi que esta tenga que consumir menos gas.
¿como o ves?
Ahí sigo perdido en como hacer un calculo estimativo de lo que me ahorraria de gas tras la instalacion de la solar termica.
Gracias.
- 05/02/2013, 13:51 #12Forero
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Re: Retorno de la inversion y rentabilidad.
Ten en cuenta que el agua se estratifica mucho, lo que quiere decir que puedes tener la mitad del agua del termo a 30ºC y la otra mitad de arriba a 45ºC.
Ufff!!! eso ya es alta tecnología, nada comparable a un termo.
Se que existen las pilas de combustible, que mientras le eches etanol, te está produciendo corriente. Pero lo del hidrógeno...no lo se, imagino que será carísimo.
- 05/02/2013, 14:06 #13Forero Junior
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Re: Retorno de la inversion y rentabilidad.
Precisamente el uso de la energía solar térmica para calefacción por radiadores es el menos indicado porque además de ser estacional el consumo (sólo la mitad del año y además en la época menos favorable: invierno) el nivel de temperatura que necesitas (al menos 70ºC) hace que la energía solar térmica tenga un rendimiento muy bajo. Además te surge el problema de mantenimiento al tener la instalación solar en verano sin uso con la necesidad de pararla y volverla a poner en marcha en otoño.
Para continuar con la elección del mejor sistema energético, deberías aportar algún dato ... localización, tamaño de la vivienda, usuarios, tipo y tarifa del gas que te suministro, tamaño de la instalación fotovoltaica existente, etc....
- 05/02/2013, 14:11 #14Forero
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Re: Retorno de la inversion y rentabilidad.
Bueno bueno, no tanto.
Dime el ratio por m2 en enero con 5ºC de T_ambiente.
Y no estamos hablando de baterias. Ya lo dije al principio. Tienes que tener las condiciones favorables para la Fv, es decir, que ya tengas una instalación FV para la casa, de forma que solo tengas que invertir en módulos FV.
Te vuelvo a poner el enlace de un estudio comparativo.
Autoconsumo DISTRIBUCIÓN PARA ESPAÑA, Balance Neto, Instalaciones Solares
- 05/02/2013, 14:21 #15Forero Junior
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Re: Retorno de la inversion y rentabilidad.
¿que mantenimiento requiere la termica?
en que consiste y precio aproximado anual?
gracias.
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Bueno y otra gran cuestion...¿cuanto consume un termo electrico? supongo que ira en funcion de la temperatura a la que quieras poner el agua, la temperatura ambiente del recinto de donde este el termo y la cantidad de agua a calentar.....
La idea sera poder medir el consumo del termo y su inercia para verificar que efectivamente con el exceso de la FV seria suficiente para tener ACS y no tener que tirar de consumo de la compañia electrica....
Estoy pensando ya en recalcular la FV y añadirle el elemento del termo, quizas me compense hacerla un poco mas grande. Pero para ese necesito calculos precisos, es decir consumo e inercia del termo.
Gracias.
- 05/02/2013, 14:31 #16Forero
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Re: Retorno de la inversion y rentabilidad.
Pues para calentar 100 litros de agua 1ºC te hace falta, como mínimo, 0.116 Kwh. Ahora súmale pérdidas del termo, que no son muchas, pero ahí están.
No confíes mucho en los excesos de FV. Calcula que el termo va a tener su consumo, como si fuese otro consumo más de la casa. Si luego aprovechas los excesos, pues mucho mejor.
- 05/02/2013, 16:55 #17
Re: Retorno de la inversion y rentabilidad.
Me parece que te estas liando demasiado fch. Bajo mi punto de vista hay que ir a la solución mas sencilla posible y además rentable y esta es sin duda la de paneles solares térmicos para la producción de ACS. Los puedes dimensionar para lo que quieras, yo he llegado a diseñar instalaciones para que la acumulación fuese a 90•C. Olvídate del hidrogeno y de producir ACS con fotovoltaica a no ser que quieras tener un banco de ensayos de experimentos. En relación al software quizás te pueda servir el programa cheq4 que puedes descargar de la pagina del IDAE aunque realmente su cometido no es el dimensionamiento de instalaciones sino conocer si estas cumplen la HE4.
- 05/02/2013, 19:13 #18Forero Junior
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Re: Retorno de la inversion y rentabilidad
gracias a todos por las respuestas, me estan sirviendo de mucho.
¿cual seria el problema de aprovechar el exceso de la FV en calentar un termo electrico?. En mi instalacion FV habria muchos momentos del dia que se desperdiciaria muchisima capacidad de producion de la instalacion, aprovecharla para calentar agua lo veo una manera muy adecuada de solucionar el tema.
Al fin de cuentas dejaria el consumo electrico, mas el empleado en ACS de la casa practicamente a 0, tan solo habria un pequeño consumo nocturno que con tarifa de doble horario serian muy pocos € anuales...
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por otra parte ..... ¿ que mantenimiento se requiere la termo solar, en que consiste y cuanto puede costar?
mil gracias de nuevoÚltima edición por fch; 05/02/2013 a las 19:32
- 05/02/2013, 19:37 #19Forero Junior
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Re: Retorno de la inversion y rentabilidad
Fch, creo que deberías aportar algún dato más de tu vivienda para establecer la demanda y de la instalación FV que ya tienes instalada.
Para nada existe ningún problema en aprovechar el exceso de energía FV, al contrario, deberías buscar todas las alternativas de programación en el uso de tus receptores eléctricos para adaptarlos a la curva de producción de la instalación fotovoltaica para intentar consumir la menor energía eléctrica del exterior como sea posible.
Además de los valores globales de energía, tienes que tener en cuenta la potencia de los elementos. Un termo eléctrico tiene una potencia aproximada de 1,5 kW. Este factor es importante.
Respecto a la energía térmica, si se monta un equipo termosifónico o un forzado de unos 300 litros, no va a necesitar un costo tan elevado de mantenimiento. Con una repercusión de 120 €/año a partir de los 3 primeros creo que sería suficiente. Lo ideal sería realizar la instalación contando con las subvenciones (en torno a un 20% del costo de la inversión) en caso de que se puedan solicitar. Aquí en Andalucía existen incentivos para el montaje de instalaciones solares térmicas. Además de la ayuda económica, tienes la ventaja que te realiza la instalación una empresa homologada y que tienes de 3 años de garantía total tanto de material como de mano de obra.
- 05/02/2013, 19:49 #20Forero
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Re: Retorno de la inversion y rentabilidad
No hay ningún problema en aprovechar los excesos, pero tienes que tenerlos. Si tu curva de consumo está bien adaptada a la curva de producción FV, tendrás que ampliar la potencia FV para darle de "comer" al termo, pues apenas tendrás excesos. Ahora bien, si vas a tener muchos momentos de "exceso" de producción, entonces si, hay que aprovecharlos al máximo, un argumento más para decantarte por el ACS con FV.
Ya hay equipos que aprovechan ese y solo ese exceso de producción de una forma automática. Busca IMMERSUN en el foro y en internet.
A lo mejor se han pasado un poco, pero ten en cuenta que es una instalación comunitaria donde hay más equipos que mantener.
No lo dudes, ya ha llegado el día en que tener ACS con FV sale más económico que con térmica. Todo depende de la instalación FV que ya tengas hecha.
Para que te hagas una idea, para un consumo diario de 150 litros de ACS a 40ºC te hacen falta unos 6Kwh, ojo!!, sin apoyo de gas ni de otro tipo.
Para generar esos 6Kwh en Valencia en Diciembre-Enero necesitas instalar 2 Kwpico, que te puede salir por 2000 euros todo. Mira a ver lo que te cuesta con térmica, incluido la instalación hidráulica hasta el tejado.
Y no digamos ya si aprovechas los excedentes que tengas.
Además de tener para el A/A para el verano.
Instalación sin mantenimiento y con 25 años de duración. Son todo ventajas.
- 05/02/2013, 20:17 #21Forero Junior
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Re: Retorno de la inversion y rentabilidad
Vale, he estado mirando algunos datos y por lo visto un termo electrico consume una verdadera burrada, facil alrededor de 3000 kwh/año.
Asi que me lo vuelvo a replantear todo, ahora no veo viable lo del termo ya que la energia que requiere es muchisimo mayor a la excedente de la FV.
Vuelvo al planteamiento incial, de poner termo solar para precalentar el agua antes de meterla en la caldera de gas.
Gracias a todos por los consejos y disculpar por el mareo.
Insisto en que más alla del sofware que pueda haber si alguien sabe como hacer 4 numeros basicos para determinar los kwh de gas que me ahorraria en la caldera por meterle el agua precalentada por una instalacion termo solar se lo agradeceria.
Mil gracias de nuevo y saludos a todos. Estoy aprendiendo mucho por aqui.Última edición por fch; 05/02/2013 a las 20:34
- 05/02/2013, 20:23 #22Forero
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- 05/02/2013, 20:29 #23Forero Junior
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Re: Retorno de la inversion y rentabilidad
150 L se quedan cortos para garantizar el buen servicio a una vivienda de 4 personas (no quiero correr riesgo de quedarnos sin agua caliente)
yo pondira el doble 300 l para evitar el temido efecto de los termos de "se a acabado el agua caliente".
eso supondria dimensionar una instalacion de 4kwp solo para el termo, mas la instalacion que ya tenia dimensionada para el resto ( que por cierto era como la mitad de eso...)
2kwp a 2000 € todo incluido? muy barato es eso no? (el precio que yo tengo en mente es justo el doble 2€ kwp....)
- 05/02/2013, 20:42 #24Forero
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Re: Retorno de la inversion y rentabilidad
Vale, 150 l puede ser poco para 4 personas. Pongamos 200 l de consumo (que no de acumulación, acumulación puede y debe ser más, unos 300 l), corresponde a 4 duchas de 50 l, y que por simple proporcionalidad corresponde a 2700 euros, 2,7Kwpico.
Pero mira a ver que equipo de ACS térmico te proporciona 200 l al día en Enero. Un simple termosifon de 2m2 y 150 litros no te lo va a dar.
El precio es solo de los módulos + estructura.
- 05/02/2013, 22:50 #25Forero Junior
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Re: Retorno de la inversion y rentabilidad
La idea de la termosolar no es que cubra toda la demanda si no utilizarla para precalentar el agua antes de pasar por la caldera para que esta gaste menos gas. Ademas asi sirve para todo, ACS y calefaccion.
Lo que si que digo esque no voy a montar la instalacion termosolar "a ciegas" quiero hacer un calculo de alguna manera del ahorro que supondria hacer esto que planteo. Esa era la duda inical del hilo
Gracias y saludos