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“Quien se atreve a enseƱar, nunca debe dejar de aprender”, John Cotton Dana

Descripción calentador solar (1/3)



Un calentador solar es un aparato que utiliza el calor del sol para calentar alguna sustancia, como puede ser agua, aceite, salmuera, glicol o incluso aire. Su uso mÔs común es para calentar agua para uso en otros servicios sanitarios (duchas, lavado de ropa entre otros.) tanto en ambientes domésticos como hoteles.

Son sencillos y resistentes, pueden tener una vida útil de hasta 20 años sin mayor mantenimiento. Se recomienda limpiar el colector cada 4 o 6 meses para aumentar su eficiencia y vida útil. Dependiendo de la tecnología y materiales implementados, un calentador solar puede llegar a tener eficiencias de70% u 80%.

Esta eficiencia es muy elevada comparada con el panel fotovoltaico, el cual genera energĆ­a elĆ©ctrica pero con una       eficiencia de hasta 15%.Los calentadores solares domĆ©sticos pueden trabajar en conjunto con los calentadores de agua comunes, o bien, sustituirse completamente, ya sea por razones de ahorro en combustibles o electricidad, o por falta de los mismos.

En muchos climas un calentador solar puede disminuir el consumo energƩtico utilizado para calentar agua.

Tipos de calentadores solares.

De acuerdo con su funcionamiento los calentadores solares se clasifican en dos tipos:

Activos: Los calentadores solares activos son aquellos que utilizando una bomba o algĆŗn tipo de energĆ­a externa para mover el agua dentro de su ciclo.

Pasivos: Los generadores solares pasivos no requieren de energĆ­a externa para funcionar. Utilizan el principio de convección  para mover el agua dentro del sistema.
  
Figura 3. Sistemas activo y pasivo en calentadores solares.


Componentes: Existen 4 componentes bƔsicos en un calentador solar:
- Colector: Es el componente que se encarga de transferir la energía solar al agua. Consiste en un arreglo de tuberías o conductos (en este caso las latas), por donde fluye el agua. El arreglo estÔ pintado de negro mate o cubierto con cromo negro para evitar reflejar la luz y así lograr una mayor absorción de calor. El colector puede estar contenido en una caja con paredes externas resistentes a la intemperie y con paredes internas capaces de aislamiento térmico. La parte superior lleva uno o varios vidrios o materiales transparentes capaces de dejar pasar la luz y proteger dela intemperie

- Contenedor: Es el recipiente de almacenamiento del fluido. Se conecta con la entrada y la salida del colector. DespuƩs de un tiempo y dependiendo de las dimensiones del as componentes, el agua se calentarƔ para su uso posterior. En el momento de requerir agua, se extrae del tanque y se rellena con agua frƭa.

- Sistema: El sistema son todas las tuberƭas, bombas, sistemas de control, llaves de paso, y accesorios con las que cuente el calentador solar. Conecta por medio de tuberƭas el colector con el contenedor, asƭ como tambiƩn el calentador con las tuberƭas de una casa

- Sustancia de Trabajo: Usualmente es agua potable, la misma que se utilizarĆ” en regaderas, lavabos, lavadoras, albercas, hoteles. En este caso, es el fluido que se hace pasar por el colector para ser guardado en el contenedor, o bien, pasar por un intercambiador de calor. Si se utiliza un intercambiador de calor, el agua a calentar no pasa por el colector sino Ćŗnicamente por el contenedor en donde se encuentra el intercambiador de calor, el cual proporciona la energĆ­a captada.

Este sistema es mƔs conveniente si el calentador se encuentra en una localidad propensa a climas muy frƭos, ya que el fluido del colector tiene propiedades anticongelantes, previniendo la ruptura de las tuberƭas debido al congelamiento


Tipos de circulación:

 






Figura 4. Esquema de la circulación directa y la circulación indirecta.


Circulación directa: El agua que se calentó en el colector se utiliza directamente por el usuario.

Circulación Indirecta: Una sustancia de trabajo se calienta y se envĆ­a a un intercambiador de calor. Ɖste utiliza el mismo principio que un radiador. De esta manera se separa el fluido del sistema con el fluido a utilizar. Esta opción es conveniente cuando el sistema de calentamiento se ubica en zonas propensas a congelación, donde el agua podrĆ­a quebrar las tuberĆ­as al congelarse.

Ubicación:
Los colectores estƔn instalados en lugares despejados, orientados de tal manera que su superficie estƩ lo mƔs perpendicular posible a los rayos del sol.
Si se encuentra en el hemisferio norte, el colector deberĆ” estar orientado hacia el sur, con un Ć”ngulo proporcional a la latitud del lugar. Debido a que la inclinación terrestre modifica  el Ć”ngulo de la incidencia de los rayos del sol a lo largo del aƱo, es conveniente ajustar la inclinación del colector.

Material y equipo:
·         2 metros de tubo de PVC hidrĆ”ulico de 1 pulgada.
·         30 cm. de tubo de PVC hidrĆ”ulico de ½ pulgada.
·         3 codos de PVC hidrĆ”ulico de 1 pulgada.
·         6 unión T de PVC hidrĆ”ulico de 1 pulgada.
·         40 latas de aluminio en perfecto estado.
·         3 latas de aerosol de color negro mate.
·         2 Tubos de silicón chicos.
·         1 tubo de silicón grande.
·         1 tramo de madera de ½.
·         1 trozo de triplay.
·         Papel aluminio.
·         1 metro de manguera pequeƱa.
·         Vidrio transparente (la medida de este depende de la superficie que se vaya a utilizar para el colector.
·         Pegamento para PVC.

Equipo:
·         Taladro.
·         Serrucho.
·         Pistola de silicón.
·         Broca de ¾ de pulgada.
·         Broca de 1 pulgada.
·         Desarmador plano