martes, 17 de enero de 2012

SE PUEDE HACER CALENTADOR SOLAR CASERO

Trabajo practico en base a la Fuente: INTA: Energias renovables para el desarrollo rural.
Colector solar para calentar agua domiciliaria.
Un trabajo para demostrar la falta de aprovechamiento de las energías renovables que se podrían llegar a vender para su uso es el colector solar para calentamiento de agua.
La idea del práctico es que lo hagan y comprueben cada uno de los alumnos (y profesores). Se les da un análisis para calentar agua a más de 45ºC. Se pide que utilicen tachos de 10 o 5 litros de agua para contener el agua fría y agua caliente (aislado). Utilizar conexiones del tipo espinas (para enchufarla) en caño flexible de polietileno negro de ½”  colocados en cajas de madera pintada de negro o envuelta en polietileno negro, plana o cuadradas (entrada inferior, con serpentín ascendente y salida superior) con la entrada de energía solar “grande” cubierta con elemento transparente, preferiblemente  vidrio pero puede ser polietileno (transparente). Otra alternativa viable puede ser: que el has de tubo PVC negro atraviese botellas PET que son las plásticas "transparentes" de gaseosa descartable. 
Descripción técnica
Los sistemas desarrollados para el calentamiento de agua están constituidos por un colector solar de tipo plano, compuesto por conductos verticales y colectores, (puede ser de distintas formas) y un tanque de acumulación del agua aislado. El sistema funciona por efecto termosifónico. (Ver mas abajo los cuidados)
El último sistema desarrollado y con mejor respuesta térmica considerando el costo, es un tipo de colector construido con caños plásticos de polietileno negro, con una superficie de 2m2, el cual puede calentar 80 litros de agua, en un día, a más de 45º C.
Funcionamiento de los colectores solares.
El colector solar plano se compone de una superficie absorbente de la radiación solar (se sugiere construir un has de tubos PVC negro), alojada en una caja (B) cubierta con una placa transparente en la parte superior de cara al sol, y aislada en la parte inferior para reducir las pérdidas de calor (principio de conservación de la energía). O la alternativa de botellas PET. 
Cuando la radiación del sol la atraviesa, ésta incide sobre la superficie absorbedora, cuyo calor es transmitido al agua (principio de transferencia de calor), queda además atrapado el calor en la caja (o en el interior de la botella, produciéndose el principio de efecto invernadero).
El agua calentada en la superficie absorbente asciende por las conexiones hacia el tanque que debe ser también aislado térmicamente de almacenamiento (C), y el agua caliente se vuelve más liviana que el agua fría (principio de efecto termosifónico).
Las partes que conforman el colector solar de agua son:
Parrilla de caños (superficie absorbedora)
B. Caja aislada (con aislación térmica) O, la alternativa de botellas PET.
La caja estará cubierta con una superficie transparente, lo que permite el paso de la radiación solar. Se debe orientar en forma perpendicular a los rayos del sol, aislada en su interior para evitar la pérdida de calor. Se aconseja para nuestra región (La Plata, latitud 35°), una inclinación del colector de 60 grados con respecto a la horizontal, orientada al norte (sol del mediodía).
Para la cubierta de la caja se puede utilizar cualquier tipo de material transparente como: vidrio, policarbonato, nailon, etc. Para la aislación de la caja puede utilizarse: poliestireno expandido (tipo «telgopor»), más papel de aluminio, como membrana aislante (térmica e hidrófuga).
C. Tanque de acumulación de agua caliente
Debe aislarse el tanque con lana de vidrio, corcho o «telgopor» para evitar que el agua se enfríe durante la noche y, en cambio, se mantenga hasta el otro día.
Para el tanque de acumulación pueden utilizarse: bidones, tanques plásticos reforzados o cementicios, o recipientes con envoltura metálica protegiendo la aislación térmica.
Conexiones del calentador, y cañería de distribución de agua caliente y fría.
Es necesario que exista un tanque de acumulación de agua caliente, adicional al tanque de reserva o depósito del agua fría, el cuál puede ser llenado por conexión a red o manualmente.
La conexión entre ambos, así como entre calentador y tanque de agua caliente se realizará por medio de cañerías o mangueras que estarán debidamente aisladas para su protección evitando las pérdidas de calor del agua.
NOTA: para que funcione el esquema de termosifon se debe tener especial cuidado en dos puntos claves.
1. Purgar la red de agua. (Conectar la manguera y con agua sacar todo el aire)
2. Notar la relación de altura de la conexiones de entrada y salida para que pueda re-circular una ves que se produce el efecto sifón. La succión debe (el extremo de la conexión de salida de agua fría) debe estar levemente mas arriba que la descarga de agua caliente (extremo de la conexión de entrada), si estan a la misma altura no hay circulación.
Les paso un link muy interesante: http://ecocosas.com/arq/calentador-solar-gratis-con-botellas-pet/

11 comentarios:

  1. ,hola, estoy interesado en realizarme un colector pero no he entendido el tema del termo sifón. Es decir, entiendo en teoría pero sí mee puedes aclarar más como lo realizo te agradecería. Muchas gracias desde ya. Marcelo

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    1. Hola Marcelo. El termo sifón es un tema practico muy interesante. Si te fijas en la imagen, la línea azul es la que representa el agua que baja para calentarse en la parrilla de tubos colocados en una caja aislada, al salir de esta parrilla, el agua sale mas caliente y vuelve al origen, es allí donde se establece el circuito cerrado del calentador de agua. El sifón es el mismo procedimiento que hacemos para el trasvaso de líquidos de un recipiente a otro que está mas abajo del primero. Esta diferencia de nivel es muy importante respetar, es por ello que se nota en la imagen que la terminación de la línea roja (indicativa del conducto que lleva agua calentada en la parrilla) termina a un nivel inferior que la toma de agua (representada por la línea azul). Otro tema muy importante de respetar para que el circuito funcione es la "purga" de la cañería. Se puede purgar con una conexión de un extremo a una red de agua corriente que impulse desde la toma de agua (donde comienza la línea azul) una vez que se quitó todo el aire y sola pasa agua por el circuito, se desconecta de la red y se deja funcionando solo el sifón que calienta agua.

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  2. Hola, es que tu sabes que ti pensaba que era exactamente al revés, que la salida de agua caliente para el hogar debía estar arriba, xq ella tendía a subir por ser más liviana, y que la fría o tibia salíabien por abajo porque al ser más pesada iba a bajar.. Entonces pensé en que la entrada primaria de agua fría debería llegar hacia abajo pero entrando desde arriba con un flotador, agregándole una manguera por dentro. Para que no enfríe el agua.me entendes? Entonces el termosifón funcionaría con la fría saliendo por abajo y la caliente entrando por arriba y saliendo también por arriba.. Al enfriarse baja mientras entra más caliente o se usa.. Bueno eso es lo que había entendido, en teoría porque aún no lo empecé.! Tu lo has hecho? Bueno seguimos hablando! Saludos

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    2. Estimado, con respeto y disposicion, puedo decir que usted esta en lo cierto ya que el esquema tiene algunos errores (solucionables) pero que en la practica no permitiria su funcionamiento... Los quiebres de las tuberias al interior del estanque no pueden ser, impediria el flujo... y lo otro es que el agua a utilizar se saca de la parte alta del tanque, y este se llena por abajo... saludos

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    3. Hola Marcelo. Esto se lo di a los alumnos y pedí construyan algo similar con el mismo principio. Es un trabajo publicado en: un libro de INTA: Energías renovables para el desarrollo rural. hicieron varios tipos y la mayoría funcionan..., el planta piloto por supuesto. Tanques de 10 o 20 litros maximo, mangueras de polietileno transparente para tratar de percibir el movimiento del agua (solo la parrilla con polietileno negro). Anda. Lo que dice Jorge es correcto. Los alumnos que no hicieron quiebres en la conducciones lograron mejores resultados. El agua caliente esta arriba si, pero lo que importa es poder hacerla circular para que vaya calentando cada vez mas.

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    4. Referente al: El tema de sacar el agua caliente de arriba y agregar agua fría desde abajo. Creo es irrelevante para el principio de funcionamiento. Todo en un momento deberá llegar a la misma temperatura. Lo importante es lograr la circulación de agua (sifón) es siempre tomar (la entrada de agua) debe estar en un nivel superior que el de la salida, esto es lo que representan los extremos de las cañerías de re circulación. La carga del mismo es por medio de otra cañería.

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  3. Edgardo: me gustaria saber si para la parrillas son mas eficientes las tuberías de 1/2" o de 3/4". ¿A mayor diàmetro mayor o menor eficiencia? Gracias por tu respuesta. Muy bueno el Blog. Diego Rojas

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  4. Hola. Te comento que en cuanto a la tubería donde se pone en juego el caudal que es constante, no debería haber diferencia. Al cambiar la sección cambia la velocidad del agua. Pero si es considerado mas eficiente con menor diámetro ya que se produce flujo laminar de menor espesor y este transfiere mejor el calor.

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  5. Edgardo: He notado que algunos calentadores de agua están construidos y colocados de forma longitudinal, con las tuberías en su dimensión mas larga, y otros de manera transversal. ¿No hay diferencias en el rendimiento? Saludos. Diego Rojas

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  6. construir hoy en dia un calentador solar casero no es complicado cada ves haz mas guias para hacerlo en casa con materiales economicos

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