versión 9: Calentador solar de CPVC 49


Autor: Noé Ortíz Tapia, Tizayuca, Hidalgo, México

CALENTADOR SOLAR CON TUBOS DE CPV Con Colector de 2 mts x 1 mt y Termotanque de 120 lts.

DIAGRAMA DE CONSTRUCCION:

Este calentador tiene el mismo principio de construcción que la versión 2, pero fue realizado en CPVC en lugar de PVC.

LISTA DE MATERIALES DEL CALENTADOR SOLAR CON TUBOS DE CPVC.

PARA EL COLECTOR SOLAR:

  • 1.- Tubo de cpvc de ½” 15 tramos de 1.90mts de largo.
  • 2.- Tubo de cpvc de ¾” 2 tramos de 1.50mts de largo para el cabezal.
  • 3.- Tee de cpvc de ¾” con reducción Al centro de ½” 30 piezas.
  • 4.- Tapón de cpvc de ¾” 2 piezas.
  • 5.- Policarbonato de 3mm de espesor 1 hoja de 2 metros de largo x 1 metro de ancho.
  • 6.- mdf de 5mm de espesor 1 hoja de 2 metros de largo x 1 metro de ancho.
  • 7.- Lámina de aluminio 15 tramos de 80cms de largo x 50cms de ancho.
  • 8.- Fibra de vidrio de 2” de espesor 4 metros de largo x .60 metros de ancho.
  • 9.- Bolsa de plástico negra 10 piezas.
  • 10.-Sellador de poliuretano color blanco 3 cartuchos.
  • 11.-Vidrio de 6mm de espesor 1 hoja de 2metros de largo x 1 metro de ancho.
  • 12.-Angulo metálico de 1” x 3.05 metros de largo 4 piezas.
  • 13.-Canal de 3” x 3.05 metros de largo 2 piezas.
  • 14.-Pegamento para cpvc 1 litro.
  • 15.-pija autobrocable de 8 x ¼” 100 piezas.
  • 16.-Grapas de uso rudo para engrapadora ET-20 300 piezas.
  • 17.-Pintura en esmalte color negro mate 1 litro. (Puede ser en aerosol).

PARA EL TERMOTANQUE Y LA BASE:

  • 1.- Tanque de plástico de 200 litros de capacidad 1 pieza.
  • 2.- Tanque de 120 litros de capacidad 1 pieza.
  • 3.- Fibra de vidrio de 2” de espesor x 60cms de ancho 6 metros.
  • 4.- Brida para tinaco 4 piezas.
  • 5.- Reducción bushing de 2 ½” x ¾” 4 piezas.
  • 6.- Cinta canela 1 rollo.
  • 7.- Bolsa de plástico negra 2 piezas.
  • 8.- Cinta para ducto 1 rollo de 50 metros.
  • 9.- Angulo de ¾” 2 tramos de 6 metros.

PARA CONECTAR EL TERMOTANQUE CON EL COLECTOR:

  • 1.- Tuerca unión de cpvc de ¾” 4 piezas.
  • 2.- Codo de cpvc de ¾” x 90° 3 piezas.
  • 4.- Te de cpvc de ¾” 1 pieza.
  • 5.- Tubo de cpvc de ¾” 1 tramo de 6metros.
  • 6.- Conector cuerda exterior de cpvc de ¾” 9 piezas.
  • 7.- Válvula de retención de ¾” roscable 1 pieza.
  • 8.- Válvula flotador de ½” 1 pieza.
  • 9.- Conector cuerda interior de ½” de cpvc 1 pieza.
  • 10.-Válvula de esfera de pvc de ¾” 2 piezas.
  • 11.-Termómetro de carátula de 0 a 120°C 1 pieza.
  • 12.-Codo de cpvc de ¾” x 45° 6 piezas.

PARA CONECTAR EL CALENTADOR SOLAR A LA LINEA DE AGUA CALIENTE DE LA CASA Y AL CALENTADOR DE GAS:(bypass).

  • 1.- Te de ¾” de cpvc 3 piezas
  • 2.- Válvula de esfera de pvc de ¾” roscable 4 piezas.
  • 3.- Conector cuerda exterior de cpvc de ¾” 8 piezas.
  • 4.- Codo de cpvc de ¾” x 90 8 piezas.
  • 5.- Conector cuerda exterior de ¾” de cpvc 1 pieza.
  • 6.- Conector de cpvc de ½” 2 piezas.
  • 7.- Te de cpvc de ¾” con reducción al centro de ½” 2 piezas.
  • 8.- Tubo de cpvc de ¾” 1 tramo de 6 metros.
  • 9.- Codo de cpvc de ½” x 90 1 pieza.
  • 10.-Reducción bushing de ½ a ¾ 1 pieza.

ARMADO DEL COLECTOR SOLAR

1.- Se pegan los tramos de tubo de cpvc de ½ con una te en cada extremo y estas a su vez se van pegando entre sí con pegamento para cpvc si no utilizas este pegamento puedes tener problemas de pegado para ir formando el radiador

Formando el panel solar uniendo los tubos de CPVC

Formando el panel solar uniendo los tubos de CPVC

 

2.- A la tabla de mdf hay que fijar los tramos de lámina de aluminio con grapas.

Fijar los tramos de aluminio

Fijar los tramos de aluminio

Fijar los tramos de aluminio

Fijar los tramos de aluminio

3.- Una vez colocados los tramos de lámina hay que montar el radiador de tubos.

Colocar el panel de CPVC en el aluminio

Colocar el panel de CPVC en el aluminio

4.- Ya que está colocado el radiador hay que montar la otra parte de las láminas de aluminio sobre el radiador, estas fueron dobladas previamente para darle la forma del tubo.

Colocar lámina doblada con la forma de los tubos sobre el panel

Colocar lámina doblada con la forma de los tubos sobre el panel

Panel cubierto con lámina de aluminio, por eso no se ve el blanco del CPVC

Panel cubierto con lámina de aluminio, por eso no se ve el blanco del CPVC

5.- Una vez que se han terminado de colocar las láminas de aluminio de procede a pintar de negro mate.

Pintar de negro mate la lámina que cubre al panel

Pintar de negro mate la lámina que cubre al panel

6.- Para armar el resto del colector empezamos por cortar 2 tramos de canal de 3” x 2 metros de largo y 2 tramos de canal de 3” x 1 metro de largo, estos se fijan a la hoja de policarbonato mediante las pijas autobrocables; una vez colocados los canales estos se sellan por dentro con sellador de poliuretano.

Armar el marco del panel

Armar el marco del panel

7.-Posteriormente colocamos la fibra de vidrio sobre la hoja de policarbonato y la cubrimos con las bolsas de plástico.

Colocar fibra de vidrio con bolsa de plástico como aislante

Colocar fibra de vidrio con bolsa de plástico como aislante

forrar la fibra de vidrio con aislante

forrar la fibra de vidrio con aislante

8.- Finalmente colocamos el radiador ya armado y pintado dentro de la base del colector sobre la fibra de vidrio, una vez que está instalado el radiador vamos a colocar el vidrio previamente armado con los ángulos de metal de ¾” , estos se fijan al vidrio mediante sellador de poliuretano en sus 4 extremos; los ángulos los vamos a fijar en el borde de los canales con pijas autobrocables y posteriormente aplicamos sellador de poliuretano a las orillas de los ángulos para asegurar un buen aislamiento de la cámara de efecto invernadero, así terminamos nuestro colector con medidas de 2 metros de largo por 1 metro de ancho.

Colocar el vidrio

Colocar el vidrio

ARMADO DEL TERMO TANQUE:

1.- Al tanque interno del termo tanque le vamos a colocar las bridas de tinaco en las medidas descritas en el proyecto de la versión # 2 del Ingeniero Emilio Álvarez, para colocarlas vamos a barrenar el tanque con una sierra corta círculos de metal apoyados con un taladro.

Ver en la respuesta de ¿Cómo colocar las conexiones en el tinaco?

Barrenar para colocar las bridas

Barrenar para colocar las bridas

bridas colocadas

bridas colocadas

2.- Al tanque exterior igualmente le vamos a hacer los mismos orificios para que por ahí saquemos las distintas líneas de alimentación de la misma forma que con el tanque interno

Hacer las perforaciones en el tinaco externo

Hacer las perforaciones en el tinaco externo

3.- Una vez que ya tenemos los dos tanques listos procedemos a ensamblar uno dentro de otro aislándolos con fibra de vidrio y bolsa de plástico negra.

Preparar el aislamiento del tanque externo (en su interior)

Preparar el aislamiento del tanque externo (en su interior)

Colocar el aislamiento del tanque interno (en su exterior)

Colocar el aislamiento del tanque interno (en su exterior)

forrar con plastico el aislamiento (se ve sin aislar el piso del termotanque)

forrar con plastico el aislamiento (se ve sin aislar el piso del termotanque)

Colocar el termotanque interno dentro del externo para que quede aislado

Colocar el termotanque interno dentro del externo para que quede aislado

Listo, termotanque aislado

Listo, termotanque aislado

Listo, tenemos terminado nuestro termo tanque con un volumen total de 115 litros.

INSTALACION DEL BY PASS

1.- La finalidad de instalar este by pass es para que podamos operar el calentador solar en conjunto con el calentador de gas; o únicamente el calentador solar, o únicamente el calentador de gas, básicamente consta de un juego de válvulas que van a controlar el sentido de flujo del agua.

Instalación de bypass para poder decidir si usar o no el boiler de gas

Instalación de bypass para poder decidir si usar o no el boiler de gas

La válvula #1 es para alimentar el calentador solar cerrando la válvula #2.

La válvula #2 es para alimentar el calentador de gas cerrando la válvula # 1,#3 y #4.

La válvula #3 es el retorno del agua caliente del calentador solar pasando por el calentador de gas, cerrando las válvulas #2 y #4.

La válvula #4 es el retorno del agua caliente pasando directo a la línea de agua caliente de la casa sin pasar por el calentador de gas, cerrando las válvulas #2 y #3.

El #5 nos indica la entrada de agua fría al calentador de gas y el #6 la salida de agua caliente del calentador de gas hacia la casa, esta operación la podemos realizar haciendo el cambio de válvulas necesario para que trabaje solo el calentador de gas, que es cerrando las válvulas #1,#3 y #4 y abriendo la “2.

MONTAJE DEL CALENTADOR SOLAR.

1.- Vamos a instalar el colector solar orientado hacia el sur, en mi caso la inclinación quedó en aproximadamente 33° el colector lo vamos a fijar de la base donde va el termo tanque esta base la hice de ángulo de ¾” y del ancho del fondo del termo tanque; una vez que hemos instalado el termo tanque y el colector vamos a conectarlos entre sí.

2.- Vamos a realizar la conexión de los componentes utilizando las tuercas unión de cpvc de ¾” colocando una en la entrada de agua fría del colector que viene del fondo del termo tanque en donde hemos colocado una más, otra la vamos a colocar en la salida del agua caliente que va del colector al termo tanque, una más en la salida del agua caliente del termo tanque hacia la línea de servicio final y una última en la línea de alimentación de agua fría que va al termo tanque .

3.- Vamos a instalar también 3 válvulas de esfera de pvc de ¾”, la primera en la línea de alimentación del agua fría que viene de la red y entra en el termo tanque, la segunda la vamos a colocar en el fondo del termo tanque y es la que controla el flujo hacia el colector la tercera válvula la vamos a colocar en la salida del agua caliente del colector para purgar este y sacar muestras de agua para medir la temperatura, por último vamos a colocar una válvula de retención en la entrada de agua fría del colector, esto para evitar que el agua pudiera regresarse del termo tanque por la noche y se enfríe, cabe mencionar que el termo tanque se llena por medio de una válvula flotador instalada en el interior del mismo y así es como se controla el llenado del calentador solar.

Calentador solar de CPVC diseñado por Noé Tapia

Calentador solar de CPVC diseñado por Noé Tapia

Calentador solar de CPVC diseñado por Noé Tapia

Calentador solar de CPVC diseñado por Noé Tapia

Calentador solar de CPVC diseñado por Noé Tapia

Calentador solar de CPVC diseñado por Noé Tapia

Calentador solar de CPVC diseñado por Noé Tapia

Calentador solar de CPVC diseñado por Noé Tapia

Calentador solar de CPVC diseñado por Noé Tapia

Calentador solar de CPVC diseñado por Noé Tapia

Calentador solar de CPVC diseñado por Noé Tapia

Calentador solar de CPVC diseñado por Noé Tapia

Por último aislamos las salidas de agua caliente con fibra de vidrio enrollada con papel aluminio y finalmente cinta gris para ducto, y está listo para su operación.

Ha sido un gusto para mí el poder desarrollar este proyecto; ojalá y en un futuro esta idea le pueda servir a alguien para poder desarrollar su propio proyecto.

GRACIAS.

Su atento y seguro servidor.

Noé Ortíz Tapia.

Tizayuca Hidalgo 2010.

AUTOR de esta versión  Noé Ortíz Tapia.
Publicado originalmente el: 2012-03-09 09:05:07


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49 Comentarios en “versión 9: Calentador solar de CPVC

  • Mario Rodriguez

    Saludos y mucho exito. Te desea un amigo desde la vella sierra norte de puebla. Alguna vez vivi en tecamac y trabaje en la cuenca lechera. Tu proyecto es muy bueno y soli me queda agradecer el conocimiento brindado gratuitamente y desearte lo mejor…

  • gustavo valles

    Ángel gracias, pero tengo mas dudas en la foto del tanque chico en el fondo hay un agujero que es la entrada de la agua fría y no ser ve el flotador, y segundo no debería tener un caño por sobre el tanque, para cuando el agua alcance a hervir, saldría vapor, por ese caño, me refiero en verano cuando el sol es extremo, y por ultimo cual es las temperatura mínima de ustedes en invierno.

    • Imagen de perfil de Angeles
      Angeles Autor

      La versión 9 de Noé Tapia está basada en el funcionamiento de la versión 2, por eso es que no documentó tanto Noé esa parte.

      Dentro del montaje del calentador solar menciona al flotador:
      “3.- Vamos a instalar también 3 válvulas de esfera de pvc de ¾”, la primera en la línea de alimentación del agua fría que viene de la red y entra en el termo tanque, la segunda la vamos a colocar en el fondo del termo tanque y es la que controla el flujo hacia el colector la tercera válvula la vamos a colocar en la salida del agua caliente del colector para purgar este y sacar muestras de agua para medir la temperatura, por último vamos a colocar una válvula de retención en la entrada de agua fría del colector, esto para evitar que el agua pudiera regresarse del termo tanque por la noche y se enfríe, cabe mencionar que el termo tanque se llena por medio de una válvula flotador instalada en el interior del mismo y así es como se controla el llenado del calentador solar.”

      El agujero que está en la base es para que el agua más fría del termotanque salga hacia el panel solar, pero el agua fría de la calle o del tinaco llega por arriba, pasa por el flotador y después tiene un tubo que llega al fondo (para no revolver el agua caliente con la fría).
      Este diseño no tiene un jarro de aire porque el termotanque no está sellado (por un lado la tapa no hace sello perfecto, y por otro lado tiene un agujero en el costado (arriba del nivel máximo del agua) para la entrada de agua fría lo que permite la salida del vapor y del aire que haya en el sistema.
      El agua aunque se calienta no alcanza a hervir, la temperatura máxima que Emilio logró (colocando más colectores de los necesarios) es de 68°C (No suena mucho, pero un baño caliente está a 40°C).
      La temperaturas mínimas en invierno en la Ciudad de México no suelen llegar al punto de congelación (excepto en zonas altas como el Ajusco), sin embargo en la casa le pusimos doble vidrio a los colectores para que si eso llega a ocurrir no se congelen las tuberías, además de que están aisladas para disminuir la pérdida de calor ya que donde se encuentran el viento las enfriaba mucho. Nota: el doble vidrio tiene la ventaja de mantener más caliente el agua del panel, evitando que si baja mucho la temperatura se congele, pero tiene la desventaja de que al ser una doble capa llega menos radiación solar a los tubos y por lo tanto se calientan menos. En la casa lo máximo que hemos logrado han sido 62°C en lugar de los 68°C logrados por Emilio.

      Seguimos en contacto,

      Angeles.

  • gustavo valles

    Que pasa si no le pongo el flotador o boya, tendria la presión del suministro de agua de la calle, con eso logro presión a la salida del agua caliente, es por la altura, de no colocarlo en el techo de la casa, la pregunta es si no tendria problemas, muchas gracias.

    • Imagen de perfil de Angeles
      Angeles Autor

      Buenos días Gustavo, el primer punto a considerar es el uso del termotanque, su objetivo es permitir que el agua circule en el panel y se caliente mientras hay sol y se mantenga caliente cuando no hay. Para poderlo utilizar necesitas algún mecanismo para limitar el agua que contiene, por ejemplo en la versión 2 (y en este caso la 9) se utiliza el flotador para que se llene el termotanque sin desbordarse, en la versión 1 se controla con el flotador del tinaco principal.

      Al pensar en la idea de utilizar la presión de la calle de forma directa, agregaría presión al panel y en el caso de uno de CPVC estoy casi segura de que no lo soportará, pudiera soportarlo uno de tubo de cobre soldado con bronce o con plata. Necesitarías una válvula de alivio de vapor para suplir al jarro de aire.
      Por otro lado aunque la teoría es que la presión sería constante en toda la tubería, lo que he visto es que sí disminuye cuando pasas el agua por tubos más delgados (en este caso los tubos del panel solar) y a eso hay que sumarle la presencia de la válvula de vapor y del termotanque, por lo que mi estimación es que no llegará el agua con la misma presión que llega el agua fría que no tiene obstáculos.
      Lo que he sabido que hacen algunas personas es colocar una mangera muy larga (unos 50 mts) tendida al sol y hacen pasar por ella el agua fría para que llegue a la tubería de agua caliente, de este modo en el día se calienta un poco de agua para su uso en el día (como no es un termotanque no está aislado para mantenerla caliente durante la noche). Como funciona es que al abrir el agua caliente se toma el agua que está en la manguera (que si estuvo al sol está caliente) y el agua de la mangera se reemplaza con agua fria que se calentará con el sol. Este tipo de instalaciones dependen de la calidad de la manguera ya que tienden a cristalizarse y fracturarse con los continuos cambios de temperatura.

      Espero que esta respuesta contribuya a nuevas ideas.

      Seguimos en contacto,

      Angeles.