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

Posted in: faq |

7 thoughts on “Inclinación que debe tener el colector

  1. Hola Ing. Ángeles buen día.
    FELICIDADES por continuar con su noble labor. Mire yo tengo instalados dos calentadores solares marca Módulo Solar modelo AXOL Concept II de 150 litros de capacidad cada uno en una casa en construcción que aún no habito, los cuales de fábrica vienen con una inclinación en el colector de aproximadamente 20 grados respecto a la horizontal y a decir del fabricante son de los mas eficientes del mercado mexicano. Yo comparto con usted la recomendación de ponerlos de 10 a 15 grados mas respecto a la latitud del lugar en donde se encuentren y todavía mejor si se pudiera mover el colector de acuerdo a la estación… he estado tentado a moverlos pero requiero hacer unas modificaciones y me gustaría substituir las mangueras que interconectan el termotanque con el colector por tubería de cobre flexible de 1/2 pulgada ya que han tenido fugas y me parecen muy frágiles y delicadas. Me apasiona el tema de los calentadores solares y no los construí yo solo por falta de tiempo. Me gustaría saber de acuerdo a su vasta experiencia y gran pasión por el tema que opina al respecto de mi comentario e inquietud.
    Reciba un cordial Saludo desde Tepic Nayarit, MÉXICO

    • Hola Oscar, Gracias.
      Estuve revisando los datos en particular para Nayarit, y creo que los dejaría en 20° (el óptimo para esa longitud y latitud está entre 21 y 23° con una orientación hacia el ecuador, es decir al sur en tu caso) de acuerdo con esta información de retScreen que es un proyecto de energía alternativa, entre ella la solar y está apoyado por la nasa. https://eosweb.larc.nasa.gov/cgi-bin/sse/grid.cgi?&num=075112&lat=21.4&submit=Submit&hgt=100&veg=17&sitelev=&email=skip@larc.nasa.gov&p=grid_id&p=ret_tlt0&p=ret_esh0&p=ret_psh0&step=2&lon=-105.13
      Antes de poner una tubería de 1/2 pulgada en la unión, hay que verificar cual es el diámetro actual, ya que si se coloca uno menor se reducirá también la eficiencia ya que puede circular menos agua. Un material que me gusta en esos tubos es el tuboplus de rotoplas (seguramente hay otras marcas de tubería aislada, pero esta es con la que tengo experiencia), tiene la ventaja de estar diseñada para transportar agua caliente (de hasta 90 °C, los calentadores solares caseros no llegan a esa temperatura), están hechos para la intemperie y son aislantes, por lo que se enfría menos el agua en el trayecto (Nota: aún cuando está aislada la tubería en la casa pega mucho viento en la azotea y tuvimos que aislarlos adicionalmente) la principal desventaja es que se requiere un equipo especial para unir los tubos ya que se unen con calor y por ello hay que contactar un plomero que tenga dicho equipo (se puede comprar, pero si uno no se dedica a eso no tiene mucho caso, es fácil de usar).
      En dos colectores que Emilio necesitaba unir y que estaban separados por menos de 10 cm, primero comenzó con tubo de cobre rígido pero era muy difícil hacer que coincideran y la soldadura se complicaba por lo que usó mangera gruesa de 1 pulgada para unirlos con abrazaderas, tuvo buenos resultados (y es el método que usé y también me ha dado buenos resultados).

      Respecto a poderlos mover coincido, hay una ganancia en la inclinación, pero es mayor la ganancia al orientarlos de acuerdo a la estación ya que en diferentes épocas del año conviene una orientación diferente.

      Espero le sea de utilidad.

      Le mando un cordial saludo desde la Ciudad de MÉXICO.

      Angeles.

  2. Emilio y Ángel: gracias por la información es bastante útil, estoy en Guatemala y tengo un área pequeña donde instalaré el calentador, tuve que leer un poco para ver sobre el solsticio el equinoccio etc. buscar en google para ver la latitud etc., me faltaba la inclinación y la información es muy buena gracias por ello, tengo un problema que la instalación tengo a al Sur Este está el edificio creo que solo lograré sol de las 11 para las 4 que opinan, gracias

    • Hola Hebert, aunque tendrás menor tiempo de radiación solar, las horas que te quedan son las que llega el sol más directamente. Posiblemente en tu caso convenga que adaptaras el calentador para poderlo girar para optimizarlo entre verano e invierno. Otra opción es que veas si puedes colocar alguna lámina con acabado espejo para redireccionar los rayos solares.

  3. Algo de información respecto a el área: Zacatecas, Zac.
    No entiendo muy bien las formas de medir el grado de inclinación aun y supongo que los “colectores” son los tubos que almacenan el agua de los calentadores solares… POR FAVOR

    • Hola Alejandro,

      Acabo de modificar esta entrada para ejemplificarlo con Zacatecas, si no fuera claro avísame.
      Es correcto, los colectores son las cajas que contienen los tubos que captan/colectan la luz solar para transferir el calor al agua.
      Saludos!
      Angeles.

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