Versión 1: Calentador solar con termotanque sellado y tanque de alimentacion

ir a paso a paso para su construcción

Conexiones version 1.

Calentador_comentado_ezg_3

W91_pasted_0

 

En el diagrama se muestran las siguientes elementos.

A. 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.

El tanque de alimentación recibe agua fría de la llave proveniente de la calle por la parte superior y tiene una salida de agua fría que distribuye el agua a la casa.

Este tanque tiene un flotador (B) que controla el nivel del agua del tinaco para que no se tire.

De la salida de agua fría del tanque de alimentación se obtiene el agua que se alimenta al colector entre el punto J e I, es importante que esta conexión se exclusiva para este fin, es decir no tomar de ahí agua fria ya que en realidad saldrá caliente.

La parte inferior del tanque de alimentación debe estar arriba del punto del jarro de aire (F) que conecta con el colector.

E. Termotanque en este tanque se almacena el agua caliente que está circulando en el colector. Tiene tres puntos de salida, uno superior (Jarro de aire y la llegada de agua caliente del colector ver F. jarro de aire), otro superior que sale al agua caliente de la casa, y otro que alimenta al colector por la parte inferior del mismo y a la vez en esta conexión está la alimentación del agua fría.

El termotanque debe estar completamente sellado, no debe tener ninguna fuga (esto es muy importante porque si no el agua no circula).

K-H Conexión entre el jarro de aire del termotanque (E) a la salida superior del colector (G) la toma del jarro de aire (K) debe estar arriba de la salida superior del colector.

F. Jarro de aire, es un tubo que permite la salida del aire y vapor que se encuentre en el sistema, utilizo un jarro de aire en lugar de una válvula de vapor ya que a diferencia de ésta el jarro de aire no requiere mantenimiento. El tubo debe más alto que el nivel máximo de agua del tanque de alimentación en 20 cm o más. Normalmente se curva en la parte superior para evitar que el agua de lluvia entre.

J-I Conexión entre la parte inferior del termotanque (E) y la parte inferior del colector (G) el punto J (parte inferior del termotanque) debe estar arriba de la parte inferior del colector (I) en este tubo se recibe el agua fria que viene del tanque de alimentación.

G. Colector tiene 2 salidas, una en la parte superior (H) que va al jarro de aire del termotanque (K) y en la parte inferior a la salida inferior del termotanque (I)

Llaves de paso, se colocan para poder vaciar el calentador solar o darle mantenimiento o hacer modificaciones si fuera necesario, se colocan 4 llaves de paso en las siguientes posiciones:

  • En la salida de agua fría que alimenta al colector (después de la T en la que se toma el agua para el colector) para poder detener el agua que alimenta el colector en caso de ser necesario.
  • En la conexión J-I cerca del punto J para suspender el envío de agua del termotanque al colector (por ejemplo, para vaciar el colector solar y que el agua caliente del termotanque se pueda utilizar.
  • En la conexión J-I cerca del punto I para suspendier el envío de agua fría al colector solar.
  • En la salida de agua caliente a la casa (cuando se necesita evitar que salga agua caliente del termotanque)
  • Entre K y H para poder vaciar el colector

Se coloca una llave de salida en el punto I para poder sacar el agua del sistema para poderlo vaciar (hay que cerrar las llaves de paso dependiendo de las partes del calentador solar que se necesiten vaciar).

¿Porque circula el agua?

Primero se llena el sistema, el agua fria que llega del tanque de alimentación es la que llena el sistema (se recibe entre J e I) el agua circula hacia el colector, el aire que estaba en el colector y en el termotanque sale por el jarro de aire, y el termotanque se llena completamente (por eso no debe tener fugas).

Ya que está lleno el sistema el sol calienta los tubos de cobre que a su vez calientan el agua que tiene el colector, el agua se dilata por el aumento de temperatura, disminuye su densidad y sube por el colector, al subir se dirije al jarro de aire y entra al termotanque (el jarro de aire mantiene casi el mismo nivel que tiene el tanque de alimentación) al ser agua caliente y más ligera empuja el agua más fria que está en el fondo del termotanque hacia el colector, y no recibe más agua fria si no hasta que se utiliza agua caliente en la casa (sale agua del termotanque por la salida de agua caliente) en ese momento el sistema necesita más agua y la recibe del tanque de alimentación de agua fria (Está marcado el flujo principal con flechas verdes)

Calentador con tantque terminado

Calentador solar con páneles y termotanque
Calentador solar con páneles y termotanque


Páginas que tienen paso a paso su construcción

Panel solar

opción a) Radiador de cobre

caja

opción a) caja de fierro y lámina negra calibre 20 (RECOMENDADO)

Se recomienda porque dura más la desventaja es que el fierro es más caro que otros materiales pero a largo plazo conviene más.

Armado Colector

Forro interior de la caja

opción a) Forro de neopreno esponjado

Transmisor de calor

opción a) Transmisor de aluminio

Termotanque

Estructura de soporte del termotanque

opción a) Estructura de metal

opción b) Estructura de concreto

Ambas son recomendables ya que cumplen bien con el objetivo.

Tanque para el termotanque

opción a) de lámina negra hermético

Nota: el termotanque de lámina de fierro dura entre 3 y 7 años antes de perforarse y requerir un cambio.

Forro del termotanque

opción a) Forro de neopreno esponjado en intemperie

Esta es una opción para la intemperie o bajo techo. El neopreno dura aproximadamente 3 años.

opcion b) Forro de fibra de vidrio y manta bajo techo.

Esta es una opción para cuando se tiene un techo sobre el termotanque que impide que este se moje.

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 14:56:19

25 respuesta a “Versión 1: Calentador solar con termotanque sellado y tanque de alimentacion”

  1. Las preguntas anteriores que hice sobre el colector o radeodor sobre la medida correcta para una buena eficiencia el colector que hice yo es de 70×150 aproximadamente 2.20 cuadrado y es Cpvc que tan eficiente puede ser y cuánta agua Caliente puedo almacenar en un tambo de 120 litros

    1. según mis cálculos 70 x 150 = 10,500 cm2 1 metro cuadrado son 100*100 = 10,000 cm2 por lo tanto un calentador de 70 x 150 es ligeramente más que 1 mt2.
      2 mt2 calientan entre 100 y 120 litros de agua, por lo que el estimado para tu calentador entre 50 y 60 litros.
      Si el agua no se usara todo el día, en días soleados lo más probable es que llegue a calentarse toda el agua, si se usa en el día, entonces se tendrían 50 a 60 lts para la noche, que es lo que alcanza a volver a calentar el colector.
      Saludos!!

      Angeles.

    2. Hola buenas noches aque distancia debe estar la entrada de agua caliente de la salida de agua caliente de un termo tanque ya que la entrada al colector está abajo un termo

      No abría manera de tener comunicación más directa vía correo electrónico

      1. Es que mi termo es de 120 litros y quiero saber aque altura o en qué lugar se pone la entrada de agua caliente y que distancia va la salida de agua agua caliente para la regadera ya la entrada de agua fría que va al colector está en la parte de abajo del radiador

      2. Hola,

        Sí, mi correo es angeles arroba micalentadorsolar.com
        Tuve un problema con el dominio y tardaron un poco en solucionar la situación, por eso no estaba activo ni el correo ni la página, pero ya quedó resuelto.

        Respecto a las entradas del termotanque, comenzando por un termotanque lleno (que no tiene ni entrada ni salida de agua): lo más importante es que la entrada de agua caliente proveniente del colector esté lo más arriba posible y que la salida de agua fria esté lo más abajo posible, esto es porque el agua caliente es más ligera que la fría, y es justo lo que da la circulación del agua del calentador solar, el agua que alimenta al panel solar es el agua fría que llega en la parte de abajo, cuando hay sol el agua se caliente (se hace más ligera) y sube hasta que llega a la entrada de agua caliente del termotanque, esa agua que entra desplaza el agua del fondo del termotanque (que está fría) y en varias “vueltas” se calienta poco a poco el agua del termotanque.

        Ahora hagamos que el termotanque se llena con agua fría (que proviene de otro tinaco o de la calle), el termotnaque tiene el agua más fría en el fondo y la más caliente arriba, por lo que lo mejor es agregar el agua fría en el fondo (para no entibiar la de arriba), para ello lo más práctico para su construcción es que el agua entre por arriba y que pase por un flotador (para controlar cuánta agua debe entrar) y poner un tubo que lleve el agua al fondo del termotanque. (Los detalles de construcción están en Termotanque de neopreno, no hermético

        Por último, falta poder sacar el agua caliente del termotanque, sabemos que esa agua se encuentra en la superficie del termotanque, esa es la razón por la que hay que sacarla de arriba, ahí Emilio probó 2 opciones y yo otra más, la opción que le gustaba más a él era sacarla de la mitad del termotanque, la desventaja es que no es el agua más caliente disponible ya que está a medio termotanque, pero en caso de que se vaya el agua, por lo menos se puede sacar la mitad de agua del termotanque. La segunda opción es ponerla hasta arriba (se puede derivar del regreso de agua caliente del colector hacia el termotanque) o bien con otra conexión, lo importante es que esté debajo del nivel máximo de agua. La tercera es hacer la conexión lo más arriba posible y colocar una manguera flexible amarrada con alambre de cobre a un flotador pequeño de cobre (es importanque que sea cobre y no fierro para evitar una bacteria llamada legionelosis) de modo que la manguera siempre esté debajo del agua pero cerca de la superficie, si se va el agua la manguera seguirá en la superificie y se puede seguir sacando agua, así es como lo instalé yo, pero hubo que hacer un par de ajsutes porque se llegó a atorar con el flotador de la alimientación del agua fría, y el primer flotador que pusimos fue de plástico, pero el calor del agua lo daño y se hundió, por eso es que es mejor uno de cobre.

        Este es el diagrama de las conexiones.

        conexiones del termotanque

        Se instalan las 4 salidas del termotanque

        Para recibir el agua fría del tanque de alimentación o la alimentación directa, esta salida está arriba del nivel de agua del tinaco y es donde se conectará el flotador (boya) y el tubo que desvía el agua fría al fondo del termotanque (marcado en azúl).
        para el agua caliente que se envía a la casa, esta salida está 5 cm debajo del nivel máximo del agua, que es el mismo nivel al que se pone la entrada del colector (marcado en rojo)
        Para el agua caliente que se recibe del colector, esta salida está inclinada ligeramente hacia abajo ya que proviene de la parte superior del colector, 5 cm debajo del nivel normal del agua (marcado en violeta)
        y la del agua fría del termotanque al colector que debe estar en la parte inferior del termotanque y es una salida horizontal apuntando ligeramente hacia abajo. (marcado en verde)

        Espero que la explicación sea más clara, si no lo fuera avísame, ya sea por este medio o por el correo.

        Seguimos en contacto,

        Angeles.

  2. Hola buenas noche Ángeles tengo varias preguntas.
    1.puedo hacer un termo tanque sellado con tambos de plástico uno de 120 lts adentro de uno de 200
    2. Cuál es la medida recomendada para el colector o radeodor yo hice un de 70 ×1.50 con 11 tubos de PVC
    3.cuantos orificio lleva el termo tanque lo puedo hacer como el de Noé Hernández
    4. Como puedo hacer para que para que no se regrese el agua del radiador cuantas válvulas chet lleva y donde
    5.te agradecería tu información gracias

    1. Hola!
      1.puedo hacer un termo tanque sellado con tambos de plástico uno de 120 lts adentro de uno de 200
      En teoría sí, sólo hay que cuidar las entradas y salidas en su elaboración para que no haya fugas.
      2. Cuál es la medida recomendada para el colector o radeodor yo hice un de 70 ×1.50 con 11 tubos de PVC
      Más bien, sería cual es el tamaño recomendado de un colector con respecto al termotanque, la regla empírica que usaba Emilio es un colector de 2 mts cuadrados de 16 tubos de cobre calienta 120 lts de agua, y el PVC es más o menos 30% menos eficiente que el de cobre. Un calentador de 150 x 70 cm más o menos es 1 mt cuadrado de colector quitando la eficiencia del PVC (por cierto, la recomendación es usar CPVC que es una versión de PVC hecha para agua caliente) lo que significa que calentaría como 40 litros de agua cada 3 horas en días soleados en un clima como el de la Ciudad de México.
      3.cuantos orificio lleva el termo tanque lo puedo hacer como el de Noé Hernández
      La versión de Noé Hernández está basado en la versión 2, aquí puedes ver las conexiones del termotanque no sellado
      4. Como puedo hacer para que para que no se regrese el agua del radiador cuantas válvulas chet lleva y donde
      En el diseño no se utilizan válvulas check porque son poco confiables a baja presión, puedes ver en este video cómo explicó Emilio la circulación del agua en el calentador
      Cómo funciona el calentador solar
      Saludos!!
      Angeles.

  3. Hola. Tengo una duda. ¿Se puede instalar un calentador solar al ras del piso? Es decir, con su base y todo, pero sobre el piso. La única zona donde el sol pega en donde lo ocupo no tiene construcción. No necesito presión como para una regadera ni un baño, es sólo para sacar cubetadas de agua caliente. ¿Es posible? ¿Será muy baja la presión del agua? ¿Se puede ayudar con una bomba? Saludos.

  4. ME GUSTARIA APRENDER A CONSTRUIR UN CALENTADOR SOLAR ,SE ME HACE MUY INTERESANTEPERO CREO QUE EN LA CONSTRUCCION PUEDEN SURGIR DUDAS Y POR CONSIGUIENTE ME GUSTARIA SABER SI HAY LA MANERA DE TENER MAS CONTACTO POR MEDIO DE UN TELEFONO O CORREO ,POR DUDAS QUE SALGAN,GRACIAS11120

      1. BUENOS DIAS ANGELES TENGO UNA DUDA ME GUSTARIA CONSTRUIR UN CALENTADR SOLAR ,PARA UNAS 7 PERSONAS PERO QUISIERA SABER CUAL ME RECOMENDARIAS Y SI EL PRECIO ES MENOR A UN CALENTADOR COMERCIAL.’? TE AGRADEZCO TU RESPUESTA GRACIAS,Y SI FUERA ASI QUE MATERIALES NECESITO EMPEZAR A CONSEGUIR.

        1. Hola Ricardo,

          Depende de los materiales que utilices, quizá te salga en el mismo precio o menos, la ventaja de que lo hagas tu es que por un lado se puede desarrollar nueva tecnología y por otro lado si tienes un problema con el calentador sabrás cómo repararlo. El primero que hizo Emilio duró poco más de 20 años funcionando, después le cansó el diseño (era de zigzag) y lo desarmó, encontró que los tubos se veían como si se hubieran sopleteado (es decir, como quemados con fuego) pero en buenas condiciones, lo volvió a armar y lo dejó listo para funcionar aunque ya casi no le dio tiempo de usarlo. En otras palabras, puedes tener un calentador solar muchísimos años.
          Para determinar el tamaño del termotanque hay que considerar cuántos se van a bañar y lavadoras vas a poner entre las 4:00 pm y las 10 am (para la Ciudad de México), ya que las que están en las horas en que hay sol no se consideran ya que se alcanza a calentar el agua nuevamente.

          Puedes encontrar más detalles en cómo determinar el tamaño del termotanque de un calentador solar.

          Saludos!!!

          Angeles.

  5. Realmente valoro su dedicación a la investigación, siempre enfocada al bien social y de gran interes para las personas que quieran ahorrar en su economía familiar y sobre todo sin el interes y afan de lucrar con la difusion de este conocimiento adquirido.
    En buena hora.
    saludos

  6. Hola Angeles
    Queria darte las gracias por todo el trabajo de esta pagina y tus respuestas a mis preguntas. Hace 10 dias termine mit calentador solar (Version 1) y todo funciona mejor de lo que pense. En un dia con 24 Grados (se enfrio rapido despues de la bajada del sol, hasta los 14 Grados), el colector de 1.8m2 (con aprox 2.2 litros de agua en las tuberias) calento el agua en el tambo de 220l de tal manera, que a medianoche todavia se puede bañar con agua caliente. Y eso, que el tambo podria estar aislado todavia mejor. Estupendo 🙂
    Saludos

  7. Íng. Peimbert reciba un saludo afectuoso, ya tengo casi terminado el colector de 26 tubos de 1/2 unidos con T y de 176 cm adquiri un termotanque comercial sellado Kalotron. El tinaco esta a 1.40 cm de altura y la base y el termotanque dan una altura de 136 cm.
    Mi pregunta es sin esta escasa altura alcanza para un buen funcionamiento del sistema considerando que la capacidad del tinaco es de 1000 lt. Si estuviera a la mitad, generara la suficiente presión para mover el agua y permitir el efecto de convección en el agua. Pendiente de sus experimentados comentarios.
    Antonio tejada de Guadalajara, jal.

    1. Buenas tardes Antonio,

      Te respondo en ausencia de Emilio =)
      El piso del tinaco de alimentacion (agua fría) debe estar arriba del nivel máximo de agua del termotanque, si esto se da, vas a tener agua caliente.
      La otra restricción es que la salida del agua fria del termotanque esté arriba (mínimo 20 cm) de la entrada de agua fría del colector, y la llegada de agua caliente del termotanque esté arriba (mínimo 20 cm) de la salida de agua caliente del colector.
      Como sugerencia, al hacer la conexiones pon especial énfasis en que todas las tuberías queden rectas hacia el termotanque (sin que se cuelguen, ya que al formarse una U o U invertida deja de haber circulación del agua por las burbujas), para ello hay que verificar cada tramo con un nivel de burbuja, que siempre esté del lado del termotanque y que no cambie de sentido.

      Anécdota: En mi caso como no lograbamos tener la altura suficiente pensamos que por vasos comunicantes si el termotanque y el tinaco se traslapaban en altura de todas maneras tendríamos agua en el termotanque, el resultado fue que al usar agua caliente, se vaciaba un poco y tardaba tanto en volverse a llenar que perdíamos las horas de sol y no se alcanzaba a calentar el agua).

      Seguimos en contacto,

      Angeles.

  8. hola yo tengo un calentador marca solaris me lo dieron en una casa, pero dure tres años y nunca lo use cuando lo canvie ami otro domicilio lo istale pero sin tinaco linea directa de la calle y si calienta pero muy poco en la parte de arriva el tanque de calentador tiene una valvula. necesitara otra para fuga de aire o por no tener tinaco que es lo que hace qu eno caliente bien gracias…

    1. Buenos días Miguel Angel,

      Lo mejor sería contactar directamente a los fabricantes (haciendo una búsqueda encuentro esta liga http://www.solaris-eco.com.mx/calentadores/contacto.html)
      Si la válvula no estuviera funcionando habría burbujas acumuladas y por lo tanto no habría circulación, por lo que creo que por lo menos funciona parcialmente.
      Respecto a la conexión directa, depende de cómo esté construido el calentador, en teoría el agua fría llegaría al fondo para no enfriar el agua superior (que es la más caliente), hay básicamente dos diferencias entre el agua que llega del tinaco y de la calle, la primera es que el agua del tinaco ya sacó las burbujas por lo que al entrar al termotnaque llega sin burbujas que al subir revuelven el agua y la enfrían un poco. La otra es la presión, si tiene mucha va a revolver el agua más que la del tinaco.
      Sin embargo, al menos en mi experiencia, no es suficiente razón para no tener agua caliente, ya que por la altura que tiene el tinaco de la casa, tuvimos que conectar el termotanque al agua de la calle directamente.

      Si decides compartir la razón que encuentres avísame para que otros aprendan también de tu experiencia.

      Seguimos en contacto,

      Angeles.

  9. En mi caso noto que el jarro de aire del calentador solar debe ser más alto que el jarro de aire del tinaco de agua fría. ¿Se debe a la temperatura?
    Ya lo he modificado 2 veces y parece que tendré que elevarlo más de nuevo.

    1. Hola Diego, Hasta donde he visto sólo es necesario que sea 20 cm más alto que el nivel máximo de agua del tinaco de agua fría ya que por vasos comunicantes el agua no subirá más. En un experimento que hizo Emilio vio que el agua del calentador solar a la salida subía 2 cm arriba del agua que entraba por lo que la diferencia es muy pequeña. (También es la razón por la que las burbujas pueden detener fácilmente la circulación) Puedes probar poner una línea (por ejemplo jalando un hilo una persona en un jarro de aire, otra en el otro y una tercera con el nivel) entre ambos jarros de aire y colocando un nivel en la línea para verificar que efectivamente el nivel del termotanque es mayor o igual al del tinaco de alimentación y que no se trate de un efecto óptico?

Deja un comentario

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

20 + dieciocho =

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