Diseño del calentador solar que hizo Camilo Rojas

Estos experimentos son parte del trabajo que realizó Camilo Rojas C. de Chile para diseñar su calentador solar (puedes encontrarlo en la versión 5).


Por Camilo Rojas C. de Chile

Octavo experimento.

En vista que el principal problema a resolver es la eliminación de aire a los tubos de mi calentador, diseñé una serie de maneras para que el aire y otras sustancias como el cloro que se evaporan y se manifiestan en forma de pequeñas burbujas (como cuando uno deja un vaso con agua por mucho tiempo y las paredes interiores del vaso se llenan de pequeñas burbujas), salga al exterior alargando la vida útil del calentador.

Los tubos de PVC resultaron resistentes a las pruebas y transmiten suficiente calor al agua para calentarla a 65°C o más. Entonces el siguiente paso fue construir un calentador a escala natural 1:1, con tuberías de mucho mayor diámetro que pudieran almacenar una gran cantidad de agua destinada a lavadora y baño.

El diseño básico consta de un sistema de tuberías que permite que el agua almacenada en ellos se caliente por el sol y a la vez elimine de manera natural el aire que pudiera existir dentro. Los tubos se disponen de manera similar al prototipo, zigzagueando dentro de una caja de madera revestida con aislante blanco (pluma-vit).

La caja hecha de madera debe soportar el peso de al menos 50 lt de agua contenida en el interior de los tubos. Del espesor del aislamiento dependerá gran parte de la perdida de calor en días fríos y durante la noche. He usado un espesor de 10cm para el fondo y 5 cm para las paredes.

Sobre el aislante blanco he colocado papel aluminio reflectante (del que se consigue en los supermercados para envolver comida) y recubre todo el interior de la caja.

La caja consta de tres tubos-estanques de material de PVC que juntos almacenan 50 lt de agua aproximadamente. Cada tubo tiene un diámetro de 11 cm (4 pulgadas) y utilicé pegamento para pvc encontrado en el mercado chileno fácilmente.

Debido al diseño en zig-zag el agua se ve obligada a entrar al calentador por un extremo de la caja y salir por el otro.

Nota: Un tubo horizontal al que se le ingresa agua por un extremo y se le extrae por el otro no se llenará por completo pues sobre la abertura de ingreso quedará una gran burbuja de aire a lo largo del tubo que no podrá salir pues las aberturas de llenado y salida se encuentran por debajo de ese límite.

Para eliminar el problema de llenado parcial de los tubos por el agua he hecho agujeros en la parte mas alta de los mismos para que el aire escape.

Debido a que de todas formas existe el riesgo a quedar una burbuja en algún punto de la longitud del tubo, incliné estos en un grado menor, levantando uno de sus extremos y realizando una pequeña perforación con el taladro. Esta perforación pasaría a ser la parte mas alta de cada tubo individualmente.

Todos los tubos tienen la misma inclinación y la respectiva perforación para la salida del aire.

Las salidas de aire de cada tubo se unen en un ducto común que lo direcciona al exterior de la caja.

Las conexiones entre cada tubo que permite el paso de agua de uno a otro se encuentran los extremos de cada tubo en la parte mas baja de las tapas. (esto permite un vaciado completo de agua en caso de recambio de alguno)

El hecho de tener una salida de aire a la atmósfera me impide colocar una presión de agua excesiva dentro de los tubos, pues de esa manera el agua saldría por donde debe salir el aire. Para evitar este inconveniente la presion de agua estará dada por el nivel máximo que permite que no se rebase el agua por la salida del ducto del aire.

La manera como resolví esto es colocando un Pequeño estanque externo que mantendrá y regulará el nivel de agua dentro del estanque. El principio usado será el muy conocido de los “vasos comunicantes” que indica que el nivel del agua será el mismo para todos los puntos de un recipiente no importando la forma de este, mientras la superficie del agua este en contacto con la atmosfera. Así, dos vasos de distinta capacidad y forma tendrán siempre el mismo nivel de agua mientras estén conectados con una manguera o tubería.

El pequeño estanque exterior también me proporciona un buen lugar para colocar una válvula que me permita el llenado de este de manera automática. Es la válvula con flotador usada en los estanques de baño casero. Esto permite que la presión dentro del calentador esté determinado por la altura del nivel de agua y no por el de la presión de la red domiciliaria.

El proyecto se encuentra en funcionamiento, y aunque está en etapa de marcha blanca, hasta ahora no ha dado inconvenientes. Se ha hecho una conexión al baño y lavadora de manera que el uso de agua caliente sea el mismo que se usaría en un calefactor eléctrico o a gas tradicional.

Por lo menos estoy muy feliz por haber encontrado a Emilio y Angeles (de micalentadorsolar.com) que me han ayudado mucho con su entusiasmo y opiniones es este proyecto. Por otro lado mi madre se encuentra feliz por que ahora puede lavar la ropa con agua caliente.

Otra ventaja de este sistema es que pueden construirse calentadores gemelos y colocarse en serie sin perjudicar el rendimiento del otro.

Como anécdota puedo mencionar que uno de los tubos en las fotos es de menor diámetro pues cuando comencé a colocar los vidrios, impresionantemente el calor dentro de la caja subió tan rápido que no había alcanzado a llenarlos con agua cuando uno de ellos se fundió. Bastaron solo 10 minutos para que uno de los tubos quedara deformado.

Como recomendación es bueno utilizar lentes oscuros e instalar los vidrios sin sol o cubriendo inmediatamente el calentador.

¡¡¡ Esta cosa realmente funciona !!!!

Por Camilo Rojas C. camistoteles @ yahoo . com

Autor: Camilo Rojas
Publicado originalmente el: 2012-03-09 10:50:58

12 respuesta a “Diseño del calentador solar que hizo Camilo Rojas”

  1. Camilo, estoy en proceso de construccion de mi calentador. Tenia desconfianza del pvc por la alta t° que podria alcanzar el agua. Nada de eso. Mi sistema esta orientado al norte,en 45°,tubos verticales,de 25, 140 cm de alto,estanque con valvula y flotador. Estanque de almacenaje de 100 lt. Los tubos de conexion no los tengo protegidos.
    Dudas: debo pintar los tubos,colocar cristales para aumentar t°.
    La t° final esta mas baja de la esperada.

    1. Hola Luis,
      A camilo lo puedes contactar en su coreo camistoteles en yahoo.com

      De lo que te puedo comentar, Pintar los tubos te ayudaría a que se caliente más el agua ya que absorbe mejor el valor.
      Colocarle una caja de ejecto invernadero aumenta mucho la temperatura que rodea a los tubos (en días soleados por lo menos es de 100°C). Para que te des una idea si observas el calentador de Camilo, uno de los tubos es más pequeño, esto es porque dejó uno de los tubos en el calentador y cerró el vidrio, al regresar 10 min después se encontró el tuvo fundido y por lo tanto no lo pudo utilizar. Lo anterior también implica que si se quedan sin agua los tubos dentro de la caja, éstos se van a fundir, ya que lo que evita que se sobrecalienten es el agua que contienen.

      La recomendación es utilizar CPVC que es un tipo de PVC hecho para agua caliente, que se comporta de forma similar al PVC, pero entiendo que es más seguro con respecto a la calidad del agua.

      Espero te sea de utilidad la respuesta.

      Saludos!!!

      Angeles.

  2. Hola he visto muchos proyectos pero este me gusto mas…
    tendras una foto de como quedo final? Oye y tal la temperatura del agua en la noche??
    … gracias, saludos desde Puebla, México.

  3. Tienes una fotografía de tu prototipo, porque yo le di seguimiento hace un par de años a tu calentador tubos estanque y observo que los tubos están en forma horizontal con su respectiva inclinación , pero aquí veo que están horizontales pero uno arriba del otro esto me confunde, o quizás es el dibujo
    Gracias
    Saludos cordiales
    Desde la cd de México

    1. Buenas tardes José,
      Al buscar el diagrama me di cuenta de que la página a la que te iba a referir estaba incompleta, ya la completé con el respaldo que tenía y es esta Lo que hizo Camilo Rojas (de Chile) fue implementar un zigzag diferente, si observas los tubos están horizontales, pero en cada uno de ellos el agua llega por abajo y la salida del agua caliente está por arriba, lo que permite que las burbujas entren, suban y salgan.
      Saludos (también desde la Ciudad de México).

      Angeles.

  4. Hola Camilo,
    el ultimo dibujo tiene invertida la entrada de agua fría (aquí esta dibujada por arriba ) y la salida de agua caliente (aquí esta dibujada por debajo), esto basándome en el diagrama que esta mas arriba.
    Pregunta, si utilizas para forrar el interior de la caja tejuela refractaria pintada de negro, mejoraría los resultados en ausencia de radiación solar ( noche )
    Sergio

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

12 − 9 =

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.