Version 8 alternativas de bajo costo

De Mi calentador solar
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Versión 8: Alternativas de bajo costo (Por Armando Manzanares) Alternativas para calentar económicamente agua para bañarse en hogares que deciden no utilizar la regadera o no la tienen.

Por Armando Pastor Manzanares de Chilpancingo, Guerrero, México.

En el mes de marzo del 2009, empecé a calentar agua por medio del sol, después de que me informe de los trabajos del Sr. Emilio Álvarez.

En el sitio donde me encuentro, en el año se tiene una temperatura promedio de 25 a 28 °C, me encuentro a una altura de 1300 sobre el nivel del mar con una posición geográfica de 17.550194° latitud norte y -99.506541° longitud oeste.

El material que utilizo se compone de lo siguiente (cada material es para una alternativa diferente).



  • 1 cubeta de plástico de 20 lts. con tapa, pintada de negro con material de acrílico.

  • 1 cubeta de plástico de 20 lts. Sin tapa blanca sin pintar

  • 1 tubo de pvc de 6 pulgadas y una altura de 47 cm. Pintado de negro con material acrílico, con tapa del mismo material, el volumen es aproximadamente de 10 lts.

  • 1 cilindro de aluminio de 6,5 pulgadas de diámetro y una altura de 34 cm. Pintado de negro con material acrílico, el volumen es aproximadamente de 5 lts. (en mayo 2009, el costo del cilindro de aluminio es de aproximadamente de $200.00 pesos mex., más el vidrio$ 20.00, más la pintura con un costo de$ 30.00 pesos. siendo un total de $ 250.00 pesos.)

  • 1 tambo de plástico negro por ambos lados (ya viene en ese color) de 200 lts. de capacidad, con vidrio (transparente) de 5 mm. de espesor, color negro.



Los componentes se encuentran a nivel del piso, por la mañana se llenan y se ocupan por la tarde después de las 16:00 hrs.

He tomado la temperatura (17:00 hrs.) por medio de un termómetro (mercurio) y he observado el siguiente comportamiento con las diferentes materiales, por ejemplo:



  • La cubeta de pastico pintada con tapa alcanza una temperatura promedio de 38.0 °C.

  • La cubeta blanca sin tapa alcanzo una temperatura de 30.2 °C.

  • El tubo pvc. Con tapa, registro una temperatura de 41°C.

  • El cilindro de aluminio con tapa de vidrio, alcanzo la mayor temperatura con 50°C.

  • El tambo con tapa de vidrio, presenta una temperatura de 36°C.



Hice una comparación entre el PVC. Y el aluminio, en la primera comparación el cilindro de aluminio se coloco un vidrio alcanzo una temperatura de 50 °C; en comparación con el PVC. A pesar de que se le coloco también el vidrio, alcanzo una temperatura de 41 °C.

Para el caso del tambo de 200 lts. Se instaló un vidrio polarizado, registrando una temperatura de 28-30 °C. (Idealmente utiliza vidrio transparente)

Quiero comentarles que cuando empecé a calentar el agua con el sol (únicamente se ocupa para bañarse).

Algunas ventajas con esta técnica la cual las comento:



  • Ya no se calienta el agua para bañar con gas butano

  • De momento no se ocupa la regadera para bañar, esto permite que se desperdicie menos el agua.

  • El material no es muy costoso

  • Pueden ocuparlo familias de escasos recursos

  • No se contribuye al calentamiento global.

  • Para el caso de algunas familias no necesitan calentar el agua con leña



Las desventajas son:



  • Hay que pintar los materiales que se utilizan (el vidrio NO se pinta, se deja transparente)

  • Mayor esfuerzo al cargar las cubetas y exponerlas al sol

  • Trasladarlas al baño

  • Tener espacio suficiente para exponerlas al sol

  • Mayor tiempo expuestas al sol



Cilindro de aluminio con tapa de vidrio

W137 pasted 0.jpg Cilindro de aluminio con tapa de vidrio para calentar agua con el sol

Los diferentes materiales expuestos al sol

W137 pasted 1.jpg Diferentes opciones para calentar agua con el sol

Cubeta de plástico sin tapa blanco

W137 pasted 4.jpg Cubeta de plástico blanca sin tapa

Cilindro de pvc con tapa

 

W137 pasted 5.jpg Cilindo de CPVC con tapa

Tambo de 200 litros de agua con tapa de vidrio

W137 pasted 3.jpg

Autor: Armando Pastor Manzanares
Publicado originalmente el: 2012-03-09 08:51:46





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

Ruben Ramirez: En el diseño de un calentador solar de agua, que es lo mas importante, el volumen de agua a calentar o la superficie de los materiales expuestos al sol. Esto es, cual sera mas efectivo para calentar agua? un sistema de bobina de manguera negra o tubos paralelos?

Apenas estoy iniciando en el tema de calentadores solares, mi idea es implementar un sistema en equilibrio entre efectividad y costo para una alberca comunitario de 120 m3. Agradezco la ayuda que se me proporcione. Gracias

Angeles: Hola Rubén, el caso de las albercas es un poco distinto que el de calentar agua para el uso en una casa, la principal razón es que en la alberca no se mezcla con agua fría, y la temperatura que te interesa alcanzar está entre 30 y 32°C.


El sistema de mangera negra, tiene la ventaja de ser barata (aún así, habría que investigar si es segura por la dioxinas que se generan al calentar el plástico), sin embargo la principal desventaja es la circulación forzada, es decir, tener contectada una bomba todo el tiempo en que hay sol para forzar la circulación del agua. Alguien le comentó a Emilio que puso un sistema de calentador solar en su alberca y que terminaba pagando lo mismo de electricidad que lo que pagaba de gas por lo que en su caso no le benefició poner el calentador solar con circulación forzada.

La mayor transferencia de calor se da a mayor diferencia de temperaturas, es decir, entre más fría esté el agua que llega a los tubos se le agregarán más grados, por lo que es más eficiente un sistema de radiador que uno de zigzag porque el agua pasa menos tiempo dentro de los tubos y por lo tanto constantemente está entrando agua más fría, al final, en el mismo tiempo se agrega más temperatura. Otro punto es que la manguera no se puede poner en una caja de efecto invernadero porque probablemente no va a soportar la temperatura (incluso el CPVC no debe quedarse sin agua dentro de la caja porque se funden los tubos).

Puedes ver más detalles de cómo se da la circulación por convección (sin bomba) en el video de la versión 2

Otras consideraciones si estás pensando en calentar una alberca

Una alternativa que estaba considerando Emilio (pero que la dejó a medio camino) fue hacer un sistema mixto, en el que se calentara el agua por convexión en un termotnaque y cada hora forzar la circulación para intercambiar el agua del termotanque por la de la alberca.

Otro punto es que una alberca puede perder el 70% de la temperatura que se agregó en el día si se queda destapada por la noche, por lo que taparla es una diferencia importante en el costo de calentarla día a día.

Me gustaría mucho escuchar (y yo creo que a otros que están en la misma situación de tu) de que deciciones tomarás.

Seguimos en contacto,

Angeles.

Enrique Santillán: Calentar agua requiere mucha energía, es mejor aislar el recinto de pérdidas térmicas y utilizar una estufa rusa con una gran masa térmica esto junto con una fuente externa para calentar el agua de la alberca sería de las mejores alternativas.



Enrique Santillán: No hay equicomparación, en principio porque el contenedor que tiene mayor ventaja es el que incide una mayor radiación solar y calienta menor cantidad de agua. Y en el caso de dos contenedores cilíndricos de igual volumen, mismo color y mismo material, pero de alturas y radios diferentes no captan la misma radiación solar. Lo mejor es que el área expuesta ala radiación solar sea la mayor posible como en el caso de una caja cuyo espesor sea relativamente pequeño. Respecto al material del contenedor, el mejor es el que tenga una alta conductibilidad térmica como el cobre o el aluminio y que se tenga una buena aislación térmica para que se minimice la pérdida de calor por contacto directo, además que se tenga un buen sellado para que se evite la pérdida de calor por convección o por corrientes externas de aire.

Angeles: Enrique es cierto lo que comentas. Aunque el objetivo de Armando al hacer estos experimentos no es tanto obtener la mayor eficiencia, sino encontrar qué alternativas económicas puede encontrar para calentar agua suficiente para tener un baño agradable calentándola con el sol y con materiales que se encuentran fácilmente.

Me da gusto ver que contestas algunas preguntas de otras personas porque eso es lo que aumenta el conocimiento, gracias!!!

Angeles.