Cuándo se usa un jarro de aire, un flotador o una trampa de vapor en un calentador solar.

¿Qué opciones hay para dejar salir el aire del calentador solar?

Una creencia que noto es que la primer alternativa para colocar en un calentador solar es la trampa o válvula de vapor cuando en mi opinión es la última, y la razón es el mantenimiento. A Emilio le preocupaba mucho que cualquier calentador requiriera un mantenimiento mínimo ya que si alguna de las piezas falla fácilmente se culpa al calentador y en ocasiones se desecha uno en buen estado por que una pieza dejó de funcionar. En particular vió una granja de calentadores solares (aprox 50) que usaban trampa de vapor y al fallar las trampas de vapor no hubo quien las cambiara y se dejaron de usar los calentadores. Sé que no parece suficiente razón, pero vi las fotos.
Importante: Dentro del calentador (en especial en el colector) para que circule el agua por convección (y que no se requiera una bomba para forzarla) es muy importante que se permita la salida de las burbujas, además de que si se calienta mucho el agua es importante permitir los cambios de volumen en el agua para que no aumente la presión interna.
Esquema básico del calentador solar
Vamos a comenzar con un esquema básico del calentador solar, hay un tanque de alimentación, un termotanque y un panel. (No tiene forma de sacar el aire). 

vasos8

Si lo observamos funciona como un gran vaso comunicante. Una vez que entra el agua ahí se queda, como en el colector se calienta y el agua caliente es más ligera que la ligera entonces sube, y así es como circula en el termotanque, por ello es importante que el agua fría llegue al fondo del termotanque (para que no enfríe el agua de la superficie del mismo).
Veamos que alternativas hay.

Jarro de aire

Supongamos que el termotanque está sellado (es decir, no tiene tapa y no tiene fugas) entonces tiene que soportar la presión que da la columna de agua del tinaco de alimentación. Ahí se agrega un jarro de aire, y debe quedar 20 cm arriba del nivel máximo de agua (es decir, el del tinaco de alimentación) y doblada la punta a 45° para que no se meta la lluvia y el polvo fácilmente.

version 1 del calentador solar comentada

 De esta idea es que sale la versión 1 del calentador solar.
Sin embargo el tener un termotanque sellado tiene algunas dificultades en su construcción, la primera es tener un recipiente que se pueda tener sellado (Emilio usó tinacos de 200 lts de fierro, en ese momento no sabía que no es bueno usar fierro en un calentador solar debido a una bacteria llamada legionelosis que prospera en agua tibia/caliente en presencia de fierro y que ataca las vías respiratorias) pero sellarlos no era fácil, se requiere un herrero con mucha experiencia. 

termotanque sellado

Además de que se oxidan.

termotanque oxidado

Entonces su amigo el Ing. Gómez Coyt utilizó tanques de plástico pero no soportan bien la tensión así que le agregó unos cinchos para que no se deformara. 

termotanques de plástico con cinchos para que no se deformen

Usando un flotador/boya para controlar el nivel máximo del agua

En ese tiempo Emilio comenzó la página y en una serie de preguntas y respuestas surgió la idea de limitar el vaso comunicante hasta el termotanque, así se podría tener un termotanque abierto, que permite la salida de las burbujas en ese punto sin que sea necesario poner un jarro de aire, y así es como nace la versión 2.

version 2 calentador solar

 Y este sería el esquema, ahora el nivel máximo del agua es el termotanque, y como es un termotanque abierto (tiene una tapa que permite el paso del aire) entonces no se requiere un jarro de aire en el termotanque. 

esquema de la versión 2 del calentador solar

¿Cuándo hay que usar una trampa de vapor?

Una trampa de vapor permite la salida de gases sin dejar salir el vapor o el agua que contiene. Es necesario utilizarla cuando el nivel máximo de agua no puede ser definido.
Por ejemplo, cuando se utiliza un hidroneumático, éste aumenta la presión del agua, por lo que si se coloca un jarro de aire el agua se saldría. También cuando por cuestiones de espacio no es posible colocar un jarro de aire.
¿Qué otras razones conoces?

Tubería de tuboplus

Para versiones 1 y 2
MATERIALES:
Tubería de térmica (la única marca que conozco es tuboplus de Rotoplas www.rotoplas.com/tuboplus) de 1″ codos y T’s necesarios (todos ellos de la misma tubería térmica). Hay que hacer el cálculo de cuánto se necesita para hacer todas las conexiones esto depende de dónde esté el termotanque y tanque de alimentación.
PASOS
Hacer las conexiones con la tubería de tuboplus del termotanque con el colector para disminuir la pérdida de calor cuando el viento pega en el tubo, así como la tubería que une el calentador solar con el calentador de gas o eléctrico o la entrada de agua caliente de la casa.
Ventajas: Dura 50 años, es un poco más económica que el cobre, aisla bien el agua caliente, está hecha de plásticos antibacteriales, soporta temperaturas de -5° a 95 °C.
Desventajas: Se requiere una herramienta especial para hacer las conexiones y es algo costosa, además de que hay que aprender a usarla.
Si tienes la oportunidad de poner una conexión de este tipo te la recomiendo. Es un poco más problemático instarla (por la herramienta empleada, que además requiere conexión eléctrica para usarla) pero no requiere conocimiento previo como el cobre, además de que no tiene fugas si está bien instalada porque queda en una sola pieza.
La información completa la puedes encontrar en www.rotoplas.com/tuboplus
EXPERIENCIA: Te comparto la experiencia que he tenido, la finalidad es darte una idea de los pasos a seguir, pero si vas a usar esta tubería por favor ve el manual completo en la página de la misma.
La tubería se instala por medio de esta herramienta (las piezas redondas negras son parte de la herramienta).

Y es por medio de temofusión por lo que las conexiones quedan en una sola pieza.

Las piezas negras son las que se utilizan para calentar los extremos de la tubería que después se unen

hay que tener cuidado de dejar enfriar las tuberías, porque si se instalan calientes se pueden deformar como en la siguiente foto.

Nota: Agradezco a Alfredo F. su correo en el que me recomienda esta tubería y me recordó agregar la información. No la había incluido antes porque las especificaciones no incluían el rango de temperaturas que maneja un calentador solar.
Preguntas frecuentes acerca de las conexiones
Autor: Emilio Alvarez Peimbert
Publicado originalmente el: 2012-03-06 22:49:38