Version 5 calentador solar de bajo costo de cpvc sin termotanque

De Mi calentador solar
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Version 5: Calentador solar de bajo costo de CPVC sin termotanque (Por Camilo Rojas) ir al paso a paso para su construcción


AUTOR: Camilo Rojas, de Chile.[editar]



Características de este calentador solar de agua[editar]


El diseño y la fabricación de este calentador solar lo desarrollo Camilo Rojas C. de Chile y nos envió el proceso de fabricación para compartirlo con quienes quieran aprender de su experiencia. Si quieres conocer los experimentos y experiencias que tuvo antes de llegar al resultado final los puedes encontrar en la sección de experimentos.

Camilio Rojas C., gracias por permitirnos publicarlo.

En su diseño, los tubos de CPVC, que están en una caja con efecto invernadero, tienen 4 pulgadas de diámetro para almacenar el agua mientras se calienta y hasta que se use, de esta manera el panel solar también cumple la función del almacenamiento del agua caliente.

MUY IMPORTANTE: USA CPVC, NO PVC ya que al calentarse puede producir sustancias tóxicas, específicamente dioxinas que son potencialmente cancerígenas.

Si el panel de tubos-estanque se vacía el calor de la caja de efecto invernadero funde el CPVC por lo que no debe vaciarse a menos que se haya tapado con anticipación el panel y esté frío al momento de vaciarse. Incluso a Camilo se le fundió uno de los tubos durante la construcción porque lo dejó 10 minutos dentro de la caja invernadero para verificar el tamaño dentro de la caja. Este calentador se puede vaciar si se demanda agua caliente cuando ya no hay agya en el tanque de alimentación. Si se sabe que no va a recibir agua el tanque de alimentación hay que cerrar las llaves de paso que están antes y después del panel para que éste no se vacíe.

Explicación de Camilo Rojas C.

En vista que es necesario reducir costos en materia de consumo energético en mi casa (Camilo Rojas C.) , he decidido hacer una pequeña investigación de alternativas para calentar el agua a un costo menor del que se viene haciendo. El sol es una fuente ideal, considerando que la latitud a la que se encuentra mi casa en Santiago de Chile no es la óptima. En su punto más alto en el verano el sol alcanza los 75º aprox. con respecto al horizonte y en invierno menos de 45º.

Sin embargo he tratado de diseñar un modelo de calentador que reúna los siguientes requisitos.

- Muy bajo costo de construcción.

- Permita su uso en días nublados.

- Mantenga la temperatura acumulada en el día, para ocuparse en la noche.

- Utilice materiales que no requieran mayor mantención,

- Que no sufran de corrosión ni oxidación.

- Que pueda fabricarlo en la cocina de mi casa con los elementos básicos que encuentro en una ferretería. (pues no dispongo de taller de trabajo ni herramientas especializadas).

Luego de un tiempo de experimentación con pruebas de error y acierto. Llegué a un modelo que hasta la fecha ha sido un diseño acertado. Realicé pruebas con un modelo a escala para no sufrir la pérdida de tiempo en construcción y dinero de esa manera no destruyo un calentador a escala real con cada prueba.

Luego de algunos experimentos básicos, me di cuenta que el sol es una fuente de calor que realmente yo despreciaba.

Basándome en mi experiencia como amante del deporte y aventurero en la naturaleza. Me di cuenta que era posible llevar a mi proyecto un fenómeno descubierto en mis salidas a acampar a la cordillera. En una búsqueda por hervir agua sin elementos para ello, utilicé una botella de plástico de bebida cola. La coloqué sobre un trípode de varas de madera y colgando de un alambre la botella con agua fue sometida a fuego directo. Las llamas atacaron el plástico solo donde no se hallaba en contacto con el agua. De ese modo descubrí que podía hervir agua en una botella plástica llenándola hasta el tope. El agua no quedaba con el olor a humo que queda el agua al hervirla en una cacerola de aluminio sin tapa. La botella podía reutilizarla para ese fin durante 3,4 o 5 veces. Luego sufre una reducción de su volumen.

El principio que descubrí en la montaña y que luego supe era de conocimiento por muchos, me maravilló de tal manera que comencé a utilizar materiales plasticos para la investigación de mi calentador solar, saliendo de los clásicos estanques o colectores de acero o cobre que son tan costosos para mi.

Con una pequeña documentación obtenida en libros e Internet pude darme cuenta como es aplicado el sol para calentar agua en muchos lugares. No encontré nada como lo que yo hice.






Diagrama Calentador solar de bajo costo sin termotanque.[editar]


W112 pasted 0.jpg Diagrama del calentador solar de tubos-estanque de Camilo Rojas

Este es el diagrama que haría después de la experiencia que adquirí, la ventaja que tiene es que es más fácil de construir aunque requiere una caja un poco más grande para que los tubos estén inclinados en forma de zigzag. El diseño que utilicé y está en las fotos está al final de esta página.

W112 pasted 1.jpg Foto comentada del calentador solar de tubos-estanque de Camilo Rojas

En el diagrama se muestran las siguientes elementos:

Tanque de alimentación, usualmente corresponde al tinaco donde se almacena el agua que llega de calle y la mayoría de las casas ya lo tiene.

En este caso Camilo Rojas C. utilizó un bote de plástico con tapa y un flotador o boya.

Su función es controlar la presión del agua. Debido al calor, los tubos-estanque del panel solar se debilitan y si se recibiera la presión directamente de la calleésta los rompería.

El tanque de alimentación recibe agua fría de la llave proveniente de la calle por la parte superior y tiene una salida por la parte inferior que alimenta al panel-estanque solar.

En esta versión de calentador solar, el tanque de alimentación es indispensable.

Es importanque que la parte superior del panel de tubos estanque esté debajo del nivel mínimo del tanque de alimentación, y que el jarro de aire esté 20 cm arriba del nivel maximo de agua del tanque de alimentación.

El tanque de alimentación tiene una salida hacia el panel de tubos-estanque

Llaves de paso, se colocan para poder vaciar el calentador solar, darle mantenimiento o hacer modificaciones si fuera necesario, se colocan 3 llaves de paso en las siguientes posiciones:



  • En la conexión de la recepción de agua fría del tanque de alimentación para poder vaciar el sistema si fuera necesario. IMPORTANTE, si se vacía el calentador debe estar tapado y frío ya que si el panel se queda sin agua el calor de la caja de efecto invernadero fundiría el CPVC.

  • En la conexión del tanque de alimentación al panel de tubos-estanque, para vaciar el colector solar sin necesidad de vaciar el tanque de alimentación.

  • En la salida de agua caliente a la casa (cuando se necesita evitar que salga agua caliente del colector)




¿Porque circula el agua?[editar]


Primero se llena el sistema, el agua fria que llega del tanque de alimentación es la que llena el sistema, el agua circula hacia el colector, el aire que estaba en el colector se desplaza hacia arriba y sale por el jarro de aire. Debido a que es un vaso comunicante el agua en el colector de tubos-estanque sube hasta el nivel del agua del tanque de alimentación.

Ya que está lleno el sistema el sol calienta los tubos de CPVC que a su vez calientan el agua que tiene el colector, el agua caliente sube poco a poco al tubo superior . Cuando se abre la llave del agua caliente se saca agua del tubo superior y se mete agua fria del tanque de alimentación al tubo inferior.

Nota: Un dato interesante es que Camilo Rojas C. realizó la mayor parte del calentador en la cocina de su casa.







En las siguientes páginas encontrarás el paso a paso para construirlo[editar]


Panel solar

opción a) Zig-zag de tubos estanque de CPVC (RECOMENDADO)

caja

opción a) caja de fierro y lámina negra calibre 20

Dura más la desventaja es que el fierro es más caro que otros materiales pero a largo plazo conviene más.

opcion b) caja de madera forrada de plástico reflectante o zinc

Es una alternativa más económica aunque dura menos que el fierro

Armado Colector

Forro interior de la caja

Al armar la caja se forra de unicel/plumavit/frigolith. La desventaja que tiene este recubrimiento es que dura uno o dos años antes de requerir un cambio, pero es muy económico. En su lugar se pueden utilizar varias capas de neopreno esponjado o varias capas de lana de fibra de vidrio, es importanque que esté bien aislado para que almacene el agua caliente en lo que se utiliza.

Transmisor de calor

Al armar la caja, después de forrarla con unicel/plumavit/frigolith se forra con papel aluminio (del que se compra en los supermercados para envolver comida) para reflejar el calor hacia los tubos.

Termotanque

No utiliza un termotanque, el panel de tubos-estanque tiene la función de almacenar el agua caliente.

Tanque de Alimentación

tanque de alimentación.

Conexiones

opción a) tubería térmica (RECOMENDADA)

opción b) tubería de cobre forrado con neopreno

Conexión a la casa

conexión a la casa

Autor: Emilio Alvarez Peimbert
Publicado originalmente el: 2012-03-08 13:39:50





Sección de preguntas y respuestas. Hay que tomar la información relevante y pasarla al texto principal[editar]

Juan Santiago Cresci: Muchas gracias por la realización de está página que permite a muchos acceder a esta tecnología alternativa, barata, eficaz y amigable con la naturaleza... Gracias!.

Angeles: Hola Juan, gracias por tu comentario =) Espero que Emilio lo vea desde donde está.



selene: hola! muy interesante, yo vivo en una región de mexico, donde es desierto y se puede aplicr super bien este concenpto, me gustaria saber si es la mismo concepto de construcción de un desecador solar o destilador de agua, para concepto de laboratorio?

Angeles: Hola Selene,

Lo que he visto es un deshidratador solar (la liga al PDF está en la página principal
Sin embargo existen alternativas como este proyecto que está realizando una Energizar de Argentina http://www.energizar.org.ar/energizar_desarrollo_tecnologico_destilador_solar_que_es.html
Si llegas a desarrollar uno y lo publicas (o deseas publicarlo aquí) avísame para compartirlo.

Saludos!!

Angeles.



Javier: Felicitaciones, esta genial!, y el rendimiento del que hablas 80º días soleados 30º nublados, esta muy bieen!, pero te faltó aclarar con qué temperatura ambiente. Felicitaciones y gracias por el aporte.

Angeles: Hola!! Tienes razón.

Le voy a preguntar a Camilo para actualizarlo.

Angeles: Hola Javier,


Aquí está la respuesta de Camilo (Gracias Camilo Rojas =) )
Durante los días nublados la temperatura ambiental es de 18°C máxima y 5°C mín. Los días con sol es de 28°C máxima y 15°C minima , (en verano).

Angeles.



Erick Echeverria: Gracias por compartirnos tu personal alternativa de manejo responsable de recursos.

Me gustaría saber, ¿Cuanto fue el costo total del calentador?