Respuestas de calentadores solares que no llegaron a su destino

20 junio 2012

Es muy interesante su investigación y me motiva con mi proyecto, tengo en mente proporcionar vapor con un calentador solar, pero tengo dudas con respecto al a resistencia o diferencia respecto al calor de usar cobre o tubo negro.

Respuesta: Gracias por sus comentarios hacia el trabajo de Emilio, suena muy interesante la generación de vapor por medio del sol, (si quiere compartir algo al respecto avíseme y le doy un espacio). Alguna vez revisé ese tema con Emilio y me decía que con lo que él había probado (que es lo que está en la página) lo máximo que logró obtener eran 68°C (incluso usando un exceso de calentadores) si lo dejas cavitar (si no circula el agua entonces llega a 86°C y sabes que está cavitando porque hecha pequeños chorros de agua caliente). Alguna vez me comentó que su amigo el Ing. Gómez Coyt (quien experimenta con estufas solares y que estoy tratando de convencer para que también lo publique), había logrado temperaturas mayores pasando aceite en lugar de agua por las tuberías, no recuerdo la temperatura pero creo no llegaba a 90°C. Lo único que he encontrado que genera vapor es el uso de tubos parabólicos donde se coloca un tubo en el foco de las parábolas, pero que requiere un motor computarizado para seguir al sol, se utiliza en termogeneradores de energía eléctrica, si haces una búsqueda de tubos parabólicos puedes encontrar más al respecto.

Espero que te sea útil la respuesta.

17 junio 2012

Estoy pensando hacer un colector,y quisiera saber si el radiador se puede hacer con la tuberia de cobre toda del mismo diametro muchas gracias un saludo

Respuesta:Para poder hacer las conexiones necesitas en los cabezales (donde se sostienen los tubos) un mayor diámetro para poderlos sostener, la única manera que veo para que tengan el mismo diámetro es utilizando T’s pero por la cantidad de las mismas su costo debe ser considerado, además de que requiere más tiempo para los cortes y la soldadura, quedan más espaciados los tubos entre sí (caben menos) aunque tiene la ventaja de soportar más presión (para los casos en que se requiere).

16 junio 2012

hola si en lugar de tubos de cobre uso pvc, y t´s es las uniones disminuye la eficiencia,? y otra pregunta, en dias nublados y/olluviosos no calienta nada o si?

Respuesta:Puedes ver la version 9 ahí Noé Ortíz nos envió su versión hecha en CPVC (No se recomienda en uso de PVC para agua caliente ya que puede generar dioxinas que son sustancias potencialmente cancerígenas). En las pruebas que hizo Emilio baja la eficiencia un 30% aproximadamente, en días nublados calienta un poco (son grados que no tiene que calentar el calentador de gas) en los que no calienta son aquellos en que no pasan los rayos solares (es decir aquellos en que hay que prender la luz incluso de día porque se ve como si ya estuviera anocheciendo) en especial cuando son varios días seguidos.

Para el caso de Veracruz había que ver la forma de anclarlos o quitarles las patas para que estén acostados y no se puedan volar en un huracán.

5 junio 2012

Pregunta: Funciona si el panel de radiador tiene los tubos de cobre en forma horizontal y a que distancia van uno del otro.

Respuesta: No, no creo que funcione y la razón está en la física del calentador solar, el agua al calentarse se vuelve más ligera, por lo que tiende a subir, si los tubos están horizontales, van a subir hacia la parte superior del tubo, pero no del panel. La distancia entre tubos es variable, Emilio lo probó con separaciones de 1 y 2 pulgadas, el de 1 pulgada calentaba más agua que el que tenía separaciones (y por ende más tubos) que el de 2 pulgadas de separación, pero también cuesta mucho más (sobre todo con el precio del cobre) él opinaba que uno de 15 tubos en 1 mt de ancho (colocando los tubos verticalmente y los cabezales horizontalmente) daba un buen balance entre eficiencia y precio.

Pregunta: hola, quisiera saber si puedes hervir agua con uno de estos sistemas…o si sabes de algun sistema que pueda.

Respuesta: Con el sistema de cobre planteado en esta página la temperatura máxima que alcanza es de 68°C (necesitas 100°C a nivel del mar y menor temperatura en ciudades que están bastante más arriba del nivel del mar) se puede lograr con una inversión mayor por medio de tubos con forma de parábola con motores guiados por computadora que sigan al sol y que orienten los rayos a un tubo central, existen termoeléctricas que usan este sistema y llegan a 500°C, pero también son muy costosos. Para que sea más económico creo que conviene más aumentar los grados que se pueda con un calentador solar convencional y el resto con una caldera.

3 junio 2012

Comentario: las demostraciones deberían de ser en forma de despiese para entender mejor

Gracias por tu comentario, no me queda claro como hacerlas en forma de despiese, también se aceptan voluntarios para mejorarlas.

pregunta: buen dia mi nombre es ____ y mi consulta es por que parte del termotanque sale el agua caliente para la casa, y tambien si es que el termotanque tiene doble fondo

Respuesta: Puedes sacar el agua de la mitad hacia arriba del termotanque, respecto al doble fondo me imagino que viste la versión 9, en ese caso tiene doble fondo porque el interno es el termotnaque y el externo sirve para proteger el aislante. No es necesario si lo aislas de una manera diferente.

Pregunta: un gusto saludarles mi nombre es ___ desearia saber como hago para orientar el panel si yo vivo en plena linea ecuatorial.

Respuesta: Inclínalo hacia el sur o el norte (si tienes forma de saber de que lado estás, si estás en el norte oriéntalo al sur y si estás en el sur entonces hacia el norte) y la inclinación sería de 15° ya que es la mínima inclinación con la que puede circular el agua. Saludos!!

22 mayo 2012

Pregunta: En panel de tubos estanque de cpvc porque un tubo es más grande que otro

Respuesta: Porque cuando Camilo Rojas estaba haciendo su calentador, dejó uno de los tres tubos que tenía dentro de la caja con el vidrio puesto, cuando regresó 10 min después el tubo se había fundido, por eso cosiguió otro, aunque no tiene el mismo diámetro. El aprendizaje es que no se debe dejar un colector de CPVC sin agua con el vidrio puesto ya que si no se fundirán los tubos.

8 mayo 2012

Pregunta: Hola me llamo ____ soy de Ecuador y me dedico a la refrigeracion, deseo iniciar un proyecto en base a la energia proporcionada por el sol y asi apoyar a la descontaminacion ambiental, se que sus pruebas me van a ser de mucha utilidad para empezar con el proyecto, me gustaria que si se me presenta algun problema, con sus consejos lo pueda solucionar. Gracias

Respuesta: Con gusto te ayudo con lo que sé. Saludos.

29 ABRIL 2012

Pregunta: Te escribo desde Costa Rica. Muchas gracias por partiparnos de tu proyecto. Lo voy a tratar de hacer para solucionar el problema del agua caliente en la ducha de nuestra casa. Solo tengo la duda de como recircula el agua en el termo tanque y cual es la entrada y o salida de agua en el mismo.

Respuesta: Gracias por escribir, la versión 9 (de CPVC) nos la mandó un cibernáuta para compartirla, su funcionamiento está basado en la version2 en dicha página al inicio aparece un video donde se explica como se calienta el agua y como circula, también puedes encontrar ahí el diagrama de construcción, aunque en la versión 9 está hecho con CPVC en lugar de Cobre.

23 ABRIL 2012

Comentario (en la página principal): ESTA EXPLICACION NO SIRVE BUBUBUBUBUBUBUBUBUBUBUBUBUBUBUBUBUBUUUUUUUUUUUUUUUU

Respuesta: Te agradezco tu comentario, si me compartes en qué no te sirve podré mejorarla para que te sea de utilidad.

Angeles.

19 ABRIL 2012

Pregunta: Hola … me gustaría hacerle algunas consultas:

1- Qué rendimiento tiene para utilizarlo en el suministro de agua caliente en la cocina y en el baño?

2- Podría ser viable y por medio de una bomba y radiadores calefaccionar una casa?

3- Qué pasa si lo construyo con más paneles?

Respuestas:

1. Lo que encontró Emilio es que un panel de cobre de 2 mts cuadrados da el equivalente a una hornilla de la estufa, y mientras hay sol el agua se vuelve a calentar, por lo que el tamaño del termotanque debes considerarlo para el número de personas que se bañarán entre las horas en que hay poco sol(en mi caso de las 5:00 pm a las 9:00 am) estimamos un consumo de 60 lts de agua caliente por cada persona, lavadora, u otros usos de agua caliente, cuando está el sol, éste se encargará de volverla a calentar, en la cocina se puede usar, el agua llega a 68°C, es agua muy caliente ya que agua a 50°C puede ocasionar quemaduras graves en la piel.

2. No tenemos experimentos al respecto, de lo que llegué a comentar con Emilio al respecto es que se necesitarían varios calentadores y quizá lo más efectivo sería hacer circular el agua por el piso (para que sí deje el calor del agua). Existen algunas ideas de calentadores solares de aire, que puedes encontrar en Inicio/ligas interesantes, creo que sería más económico.

3. A Emilio lo que le funcionó fue conectar dos calentadores a la derecha y otros dos a la izquierda conectados en serie, también los podrías conectar en paralelo pero la tubería de llegada debe ser más grande para que pueda recibir el agua de los 4 colectores.


Pregunta: YO HE REALIZADO EL TERMOTANQUE PERO TIENE FUGAS Y NO SE PORQUE. LO FORRE DE LANA DE VIDRIO PERO NO SE QUE SUCEDE O A Q SE DEBA.

Respuesta: Lo mejor es probar las fugas en el termotanque antes de forrarlo, en especial de lana de fibra de vidrio porque tiende a apelmasarse con el agua. Podrías quitar el forro del termotanque y ver en donde está la fuga. No se como hayas colocado las conexiones, pero suponiendo que es de plástico el termotanque puedes encontrar cómo unirlos en termotanque plástico cerca del final de la página en la opción número 2.

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Autor de micalentador solar: Emilio Alvarez Peimbert

El Ing. Emilio Alvarez Peimbert fue Ingeniero Industrial con especialidad en electricidad y dedicó la mayor parte de su vida a compartir sus conocimientos, no solo de matemáticas y física ya que también la hacía acerca de la vida, y esta página es su legado a la humidad.

Durante 20 años realizó investigación en calentadores solares de agua y cuando se jubiló de profesor continuó con el deseo de enseñar y por ello inició la página.

El objetivo de micalentadorsolar.com

Mi principal objetivo es difundir por este medio alternativas para la elaboración de calentadores solares (calefones solares o boilers solares) que nos permitan disminuir el consumo de gas y electricidad y así fomentar el uso de otros tipos de energía como lo es la solar.

En mi experiencia como profesor encontré que se aprende más haciendo que estudiando, como ingeniero, en la industria encontré que las innovaciones se guardan celosamente para que la competencia no haga uso de ellas y como habitante del planeta que la contaminación global nos está aniquilando, y como mexicano que el desempleo puede disminuir con el autoempleo.

En esta página encontrarás varias formas de cómo hacer un calentador solar en la que otros colaboradores y yo te compartimos nuestras experiencias para que no tengas que comenter los mismos errores que ya cometimos nosotros antes. Si decides construirlo en esta página está el paso a paso de cómo hacerlo, y si tienes alguna pregunta no dudes en escribirme.

Tenemos un solo planeta, cuidémoslo.

Bienvenido,

Ing. Emilio Alvarez Peimbert (1939-2012)

¿Y ahora quien se hace cargo de la página?

Actualmente continúo siendo la webmaster de la página, y aunque no puedo reemplazar a su autor, aprendí de él durante 5 años (de hecho mucho más tiempo) acerca de calentadores solares de agua.

En la página está documentado todo lo que necesitas saber para hacer tu propio calentador solar de agua.

Bienvenido,

Ing. Angeles Alvarez

Casos especiales para la conexión a casa

Lo ideal es que la mayor cantidad de agua caliente se consuma entre las 11:00 am y las 4:00 pm, sin embargo no en todos los hogares es posible, por lo que si la MAYOR PARTE DEL CONSUMO ES POR LA NOCHE O TEMPRANO EN LA MAÑANA y tienes paciencia y quieres mejorar la eficiencia del calentador, entonces puedes poner la salida del agua caliente del termotanque en la mitad y en cada atardecer cerrar la entrada del agua fría (para que el agua del termotanque no se enfríe en la noche o en la mañana cuando entra agua fría para reponer el agua caliente que se utilizó). Aquí se utiliza únicamente la mitad del agua del termotanque ya que la mitad de abajo es la que más se enfría por la noche. En este caso se debe poner una válvula check de una vía en donde se indica en el diagrama para lugares en que hace mucho frío en la noche para evitar la convexión inversa. La desventaja es que durante el día no se utilizara el agua más caliente disponible sino la más fría que está en el termotanque.

Si no tienes la paciencia o necesidad de cerrar todas las noches la entrada de agua fría y todos los días de abrirla, entones mejor haz el termotanque con la salida del agua caliente de la mitad hacia arriba, para obtener siempre el agua más caliente entones ponlo en la parte superior.

Autor: Emilio Alvarez Peimbert
Publicado originalmente el: 2012-03-26 16:05:03

Otras observaciones para la conexión a la casa

Al iniciar la investigación la recomendación que me encontré con más frecuencia al visitar algunas universidades es que la parte superior del colector debe estar abajo de la parte inferior del termotanque y que este debe estar abajo del piso del tinaco.

Más o menos como se muestra en el diagrama siguiente (No coincide con lo que he encontrado en mi investigación):

En mis observaciones noté que el sol en la Ciudad de México en verano sale por el oriente ligeramente al norte (E,NE) y en invierno al oriente ligeramente cargado al sur (S,SE) por lo que sería recomendable que el colector se orientara al sur sureste en el solsticios de verano y al sur suroeste en el solsticio de invierno y directamente al sur en los equinoccios tanto de primavera como de otoño por lo que recomiendo que la orientación del colector sea al sur en el hemisferio norte y al norte en el hemisferio sur cuando no se mueve su posición durante todo el año, como es la mayoría de los casos. En el caso de calentadores de CPVC y otros materiales plásticos no recomiendo que se muevan ya que con el tiempo y los cambios de temperatura diarios tienenden a cristalizarse y se vuelven quebradizos.

Debido a que el agua caliente va a la superficie superior un termotanque más alto que ancho nos da una mayor convexión. Esto hace que el agua más caliente este arriba y la fría este en el fondo, tomando en cuenta que no hay cambios bruscos en la temperatura del agua llega el momento en que toda el agua del termo está caliente debido a la transmisión del calor (1er principio de termodinámica) en otras palabras conforme pasa el tiempo la diferencia de temperatura entre la parte superior del termotanque y la inferior es de muy pocos grados (aprox 4°C) cuando hay sol, pero cuando no lo hay que notado que la diferencia aumenta (aprox 7°C) por las noches con termotanque aislado. En la noche el agua va perdiendo calor de abajo hacia arriba y cuando no está aislado entre más pequeño sea el termotanque menos agua caliente queda, incluso con termotanques de 80 lts o menos todo el calor se pierde.

Autor: Emilio Alvarez Peimbert
Publicado originalmente el: 2012-03-26 15:39:38

Inclinación que debe tener el colector

La inclinación recomendada en general es la latitud de la lugar más 10 grados o 15 grados. Por ejemplo la Ciudad de México está en la latitud 19 por lo que la inclinación de los colectores debe ser entre 30° y 35° considerando el ángulo mínimo para el ecuador de 15° para que la convección se realice y como máximo 45° para los extremos cercanos a los polos.

Para lograr la inclinación adecuada hay que calcular a que distancia se debe encontrar la parte superior del colector con respecto al piso, la fórmula para obtenerlo es Largo x seno A donde A es el ángulo de inclinación deseado.

Ejemplo paso a paso Zacatecas.

Obtener la latitud

Al buscar “coordenadas de zacatecas” uno de los resultados es de la wikipedia que nos indica que está en 23°17′34″N 102°42′02″O 

Como la Latitud está al Norte o al Sur significa que el valor que buscamos es 23°17′34″N  or es decir que está en 23° Latitud Norte

Obtener la inclinación del colector

Latitud 23°  agregamos entre 10 y 15°  por lo que la inclinación será entre 33° y 38°

o bien usaremos esta tabla.

Tabla: Inclinación del Colector de acuerdo a la Latitud del lugar

Latitud Incinación mínima             (en grados) Inclinación Máxima      (en grados)
0 – 4

15

5 15 20
6 16 21
7 17 22
8 18 23
9 19 24
10 20 25
11 21 26
12 22 27
13 23 28
14 24 29
15 25 30
16 26 31
17 27 32
18 28 33
19 29 34
20 30 35
21 31 36
22 32 37
23 33 38
24 34 39
25 35 40
26 36 41
27 37 42
28 38 43
29 39 44
30 40 45
31 41 45
32 42 45
33 43 45
34 44 45
> = 35

45

Obtener la orientación del colector

Debido a que es Latitud Norte el colector solar debe estar orientado al Sur

Si es Latitud Sur, el colector se orienta hacia el Norte.

Obtener la inclinación del colector en centímetros

Ya tenemos los datos necesarios para determinar la altura del colector solar (la diferencia de altura entre un lado y otro del colector.

Altura del colector

Altura del colector

Para Zacatecas el ángulo deseado de inclinación está entre 33° y 38°.

Por lo tanto Si el colector tiene 2 mts de largo entonces la (Ver la tabla del cálculo del seno que está adelante)

Altura mínima del colector = 2 mts * Seno(33°) = 2 mts * 0.5446 = 1.09 mts = 109 cm

Altura máxima del colector = 2 mts * Seno(38°) = 2 mts * 0.6157 = 1.23 mts = 123 cm

Tabla de Senos para calcular la altura del calentador solar.

Ángulo deseado Seno Ángulo deseado Seno Ángulo deseado Seno
15 0.2588 25 0.4226 35 0.5736
16 0.2756 26 0.4384 36 0.5878
17 0.2924 27 0.4540 37 0.6018
18 0.3090 28 0.4695 38 0.6157
19 0.3256 29 0.4848 39 0.6293
20 0.3420 30 0.5000 40 0.6428
21 0.3584 31 0.5150 41 0.6561
22 0.3746 32 0.5299 42 0.6691
23 0.3907 33 0.5446 43 0.6820
24 0.4067 34 0.5592 44 0.6947
45 0.7071

Autor: Emilio Alvarez Peimbert

Publicado originalmente el: 2012-03-26 15:22:51

Actualizado: Angeles Alvarez  Fecha 22 junio 2014

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