CÓMO HACER UN CALEFACTOR SOLAR Hoy día Mundial del Reciclaje ( 17 de mayo) os dejamos un artículo que nos enseña a reutilizar/reciclar las latas de aluminio para captar la radiación solar y calentar el aire. Fabricaremos así un calefactor solar para nuestra casa. El sistema es muy sencillo, se hace circular el aire por dentro de las latas, que expuestas al sol lo calientan a una temperatura considerable, puede servir como apoyo a la calefacción que tengamos en casa, y bajar considerablemente la factura del gas o la luz. El proceso de construcción es bastante simple, se perforan las latas en la base, para luego unirlas utilizando una silicona resistente a altas temperaturas, formando una columna de latas. Las mismas luego se instalaran en una caja de madera donde dejaremos una cámara en ambos extremos de la misma para la entrada y salida de aire.
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Hoy día Mundial del Reciclaje ( 17 de mayo) os dejamos un artículo que nosenseña a reutilizar/reciclar las latas de aluminio para captar la radiación solar ycalentar el aire. Fabricaremos así un calefactor solar para nuestra casa. El sistemaes muy sencillo, se hace circular el aire por dentro de las latas, que expuestas al
sol lo calientan a una temperatura considerable, puede servir como apoyo a lacalefacción que tengamos en casa, y bajar considerablemente la factura del gas ola luz.
El proceso de construcción es bastante simple, se perforan las latas en la base,para luego unirlas utilizando una silicona resistente a altas temperaturas, formandouna columna de latas.
Las mismas luego se instalaran en una caja de madera donde dejaremos unacámara en ambos extremos de la misma para la entrada y salida de aire.
Bueno ahora toca la parte de pintura, toda la caja de madera se pintará de blanco,mientras que las columnas de latas de aluminio se pintarán de negro, lo cualayudará a la tarea además de darle una bonita presentación, en los extremosdonde se dejó el espacio se realizara una perforación que quedará cruzada para
Finalmente se pondrá en toda la parte frontal un plexiglass (Policarbonto / Acrílico)que servirá para aislar el calefactor y aumentar el poder de los rayos solares, lascámaras que dejamos en los extremos se sellaran con una madera contrachapadapintada también de negro.
y ya esta listo ahora a buscar el mejor lugar para instalarlo, como solo funcionaracuando haya sol, debemos tomar en cuenta esto para su instalación, el mismo nopuede substituir a ningún sistema de calefacción que ya tengamos pero si puedeactuar como complemento. El principio es muy sencillo, mediante un pequeñoventilador, por ejemplo de una fuente de computador, se impulsa aire desde lacasa al calefactor, puesto en el exterior este aire circulara por las latas elevandosu temperatura y volverá a la casa por la parte superior.
Esquema de funcionamiento del calefactor. En diversa pruebas realizadas enclimas fríos se logra durante el día mantener una sala de 20 mts a 21 ºC durantegran parte del día sin otro sistema suplementario, dado el bajo coste y lasposibilidades de ahorro vale la pena el probarlo.
- Introducimos en la caja una chapa metálica o algún material semejante a
ser posible negro ya que absorbe mejor el calor. Luego cerramos la caja con una
superficie transparente que deje pasar el calor.
- Lo situamos en un lugar donde de bien el calor y instalamos los tubos de
forma correcta. Normalmente, este sistema se suele utilizar para calentamiento delsuelo de una casa por lo que podemos dirigirlos a la parte inferior de éste.
Con el frío invierno a la vuelta de la esquina, la crisis apretando sin tregua, las operadoras eléctricasreclamando nuevas subidas y la conciencia ecológica global en constante crecimiento, estaba claro queel movimiento DIY iba a regalarnos alguna aportación para calentar nuestra casa aprovechando los
recursos naturales. Y aquí la tenemos: la calefacción solar barata (de hecho puede hacerse conelementos reciclados). ¡Tranquilo! No necesitarás paneles fotovoltaicos ni circuitos electrónicos; parahacerse una de estas basta con haber visto algún programa de Bricomanía.
¿Qué necesitas? - Un marco de madera- Un cristal viejo de ventana- Cartón alquitranado- Cemento para la base del calefactor - Espuma aislante para el marco y la base- Conducto de ventilación para secadoras- Rejillas de metal para el interior - Embellecedores de Madera para las rejillas
- Un pequeño ventilador de ordenador - Un termostato para encender y apagar automáticamente el ventilador
¿Cómo se hace? Pues como véis en la primera la foto, se trata de hacer un marco de madera que irá pegado a la paredexterior de tu casa sobre una sencilla base de cemento. La espuma se usará para aislar las juntas de lacaja y las zonas de unión del marco con las paredes y el asentamiento. El marco (una especie deventana ciega) irá panelado con un viejo cristal de ventana. Al otro lado del cristal, cubriéndolo por completo, cartón alquitranado para absorber la luz del sol. ¿Y que hay detrás del cartón? Pues oncemetros de conducto de ventilación para secadoras (los mejores son de metal, véaseesta imagen). Elconducto deberá ir de atrás a adelante dentro del marco, zigzagueando tantas veces como sea posible.
Uno de los extremos del conducto debe acoplarse a un agujero comunicante entre el marco exterior y la
habitación. Se cubre con una rejilla el agujero conector (y si uno es mañoso, se embellece el conjunto con un
pequeño marco de madera) tal y como aparece en la segunda foto. De este modo conseguimos un circuitocerrado en el que el aire frío proviene del interior de la casa, y vuelve de nuevo al hogar tras recorrer el
calentador.
Para acabar el sistema, en cualquiera de los dos extremos del tubo se puede instalar un pequeñoventilador de ordenador unido a un termostato, de modo que se encienda automáticamente cuando latemperatura en el calefactor alcance los 22ºC. De este modo el aire circulará hacia el interior de la casacuando alcance la temperatura óptima.
Según comenta el autor, cuando el tiempo es soleado en el exterior el sistema funciona a las milmaravillas, incluso aunque afuera haya un frío gélido. Obviamente no funciona así de bien en díasnublados (y nada de nada por la noche) pero seguramente en España, donde disfrutamos de bastanteshoras de sol incluso en invierno, el ahorro que podríamos alcanzar con este sistema sería como paratenerlo muy en cuenta. ¿Os animáis a sacar al manitas que lleváis dentro?
CUIDEMOS NUESTRO PLANETA ES HERMOSO MANUAL DE FABRICACION
SISTEMA SOLAR DE CALEFACCION
ECONOMICO – PARA FABRICACIÓN DIRECTA POR ELUSUARIOMODELO Nº 1
MATERIALES PARA FABRICAR SU PANEL..................................................................6
4.0
FABRICANDO EL PANEL................................................................................................14
5.0
CONECTANDO LOS ELEMENTOS.................................................................................18
6.0
CONECTANDO A SU CASA...........................................................................................22
1.0 INTRODUCCION Hasta el momento acceder a las personas a un equipamiento de “ Calefacción Solar ” es un costo elevado a invertir. La metodología que se explica en este
manual termina con el problema de la inversión elevada en dinero. Los costospasan a ser bajos debido a que los tipos de materiales que se usan
son económicos e incluso puede ser usado materiales de desecho. Elobjetivo de este documento es proporcionar la información necesaria a los
usuarios, para que fabriquen e instalen su propio sistema de calefacción Solar,con lo cual van a adquirir la experiencia y destreza necesaria paraposteriormente ampliar su sistema al tamaño que deseen. La tecnología que seplantea en este manual puede ser usada por los usuarios para calentar agua y
también en calefacción del ambiente interno. Mas adelante se describendetalles importantes a considerar para ambos usos.
2.0 RADIACION SOLAR , CONCEPTOS Y DESCRIPCIÓN DEL PROCESO. 2.1 Radiación Solar, Conceptos. La radiación solar es la energía emitida por
el sol en forma de ondas electromagnéticas correspondiente a un rango defrecuencia definido. La radiación térmica generalmente corresponde a la banda
de frecuencias del infrarrojo, un ejemplo donde se puede sentir la presencia deradiación térmica son las estufas con panel infrarrojo que dan a las personasuna sensación de mayor calor al instalarse frente a la estufa, pues reciben
radiación directamente en la piel oropa.. La radiación se presenta como un fenómeno en el volumen de los sólidos, líquidosy gases , todos ellos absorben o reflejan radiación en diversos grados.No obstante la radiación térmica es superficial para los sólidos que son
opacos térmicamente ,por ejemplo los metales, la madera , los ladrillos, lasrocas, ya que la radiación que
incide sobre ellos generalmente solo penetra unas cuantas micras hacia dentroendichos materiales. De seguro al lector le surge la siguiente duda :¿ Si los
metales son poco penetrados por la radiación , por qué se usa cobreenlas placas solares térmicas convencionales ?La respuesta es la siguiente , elcobre es un buen conductor del calor por contactocon otro elemento caliente ,
pero por sí solo no es el mejor elemento para captarradiación térmica , asíentonces se requiere pintar de color negro la placa delpanel, mejorando laabsorción de radiación solar y luego por conducción del cobreel calor es
traspasado al agua . Se requiere una pintura especial para estas placassolares,porque una pintura normal se comenzaría a descascarar en la superficiedecobre por efecto del sol. Todos estos materiales son de costos elevados,
por lomismo estos sistemas tienen altos precios , y a pesar de ello al final se
financiancon el ahorro de gas.Innovación Tecnológica y Descripción delProceso.En el diseño del panel explicado en este manual , el elemento captador deradiación es el agua que circula por el panel, la cual es teñida de negro, a
modo deque absorba directamente la radiación solar. Entonces requerimos queseaconducida por el panel en forma transparente, de modo que la luz solar
incidasobre el agua. En el caso del diseño “Modelo Nº 1”, que es el maseconómico, eldispositivo para conducir el agua es manguera transparente de ½”de diámetro , latípicamente llamada manguera de nivel, la cual será el elemento
captador deenergía del sistema que implementará en su hogar. Cabemencionar que el costode esta manguera es alrededor de $ 200 /mt y se usaalrededor de 40 metros en unpanel, por lo cual nuestro elemento de captación
de energía nos costará $8.000.(Muy económico).
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Para traspasar la energía absorbida al agua limpia , se usa un serpentín decobrede 3/8” de diámetro , el cual conduce el calor desde el circuito decaptación decalor al agua limpia. Ver figura Nº1Figura Nº1El agua teñida denegro se hace circular en circuito cerrado mediante una bombapequeña, con unflujo aproximado de 4 litros/minuto . Así se tiene un circuito queestá entregando
su energía el estanque de agua limpia. El estanque de agua negraes pequeño ypuede ser simplemente un bidón , mínimo de 5 litros. Tanto elestanque de agualimpia como el de agua negra deberán aislarse térmicamente, afin de no perder calor en el sistema.Si lo que el usuario desea es traspasar el calor absorbido a cierto ambiente en suhogar, simplemente deberá colocar elserpentín de cobre al aire dentro de lahabitación que desee calefaccionar . En el caso de calentar ambientes , debecolocarse mas de un panel y el
serpentín de cobre deberá tener mayor largo,debido a que el intercambio decalor con el aire es mas lento.Un dispositivo que funciona como un buenintercambiador , es la parte superior delcalefón a gas , por lo cual si el usuariotiene alguno de estos equipos en desuso,simplemente lo desarma y limpia conácido muriático esta parte y listo, ya tiene unbuen intercambiador para suSistema Solar.
5 En la figura Nº2 se muestra el diagrama de flujos del Proceso del Sistema,losnúmeros y letras indicados, serán usados mas adelante en la descripción yelarmado.Figura Nº2Un sistema de energía solar de este tipo , con un panelpuede llegar a calentarsobre 50ºC un volumen aproximado de 70 litros diarios ,si el usuario requieremayor volumen diario, deberá instalar mas paneles y masserpentines de cobrepara aumentar la transferencia de calor . La misma bomba
y estanques serviránpara agregar mas paneles conectados en serie, hasta unadeterminada cantidad,recomendamos un máximo de 4 paneles , para estabomba, por el aumento deperdidas de carga al tener mayor longitud demanguera transparente.En los siguientes párrafos se describen los pasosnecesarios para fabricar supropio sistema de energía termo solar. AB12
3.1.- Descripción de los Materiales.A continuación se describe losmateriales que se requiere para la fabricación :a).- Tubo para aislamiento
de cañerías 1/2''.Las cañerías o mangueras del circuito de agua negra, queinterconecten lospaneles con la bomba y el tiesto de bombeo, deberán ir
aisladas, a fin de evitar laperdida de calor. La cantidad de este material,va a depender del largo de losrecorridos del circuito cerrado , descritoscon anterioridad.A medida que se va instalando las cañerías o mangueras ,
estas se deben ircolocando por dentro del tubo de aislamiento (FiguraNº3).Figura Nº3b).- Cañería cobre recocida de 3/8''.La cañerías de cobre recocidoserá utilizada para el serpentín del circuito deagua negra, esta cañería viene enrollos. Con 5 metros será suficiente para elintercambio de calor del serpentín al
agua limpia. Pero si se compra un rollo de 10metros (recomendado) serámucho mas eficiente el intercambiador de calor.Cuando se instale , se debe
tener cuidado en que las uniones con el circuitode agua negra quede fuera delestanque de agua limpia, o queden bien selladascon silicona y cinta si se dejan
La bomba que se ve tomada en la mano es recomendable fijarla a una paredopilar. Se puede visualizar la manguera “A” entrando al bidón, esta debe
quedara unos 2 o 3 centímetros del fondo del bidón, para estar seguros que
siempretendrá agua para la succión.La manguera “B” viene con el agua negrade retorno y esta viene después dehaber pasado por el serpentín en elestanque de agua clara y haber traspasadosu calor.Ahora vamos a conectar elserpentín . En la figura Nº 23, se muestra un tipo deconexión del serpentín :FiguraNº 23En la figura se ve la unión en color plomo, esto es así porque primero se
uneembute la manguera transparente en el cobre de 3/8” , luego se poneunaabrazadera, sobre esto se echa un buen poco de silicona , finalmenteseenvuelve con cinta extra-fuerte y se deja a lo menos una 3 horas para
queseque la unión . Se coloca ese nivel de seguridad en esta conexión , porqueelserpentín lo vamos a sumergir en el estanque de agua clara y debemos estar
seguros que no existirá filtración de agua negra, ya que ensuciaríamos el aguaque vamos a usar. Se sugiere nuevamente que para recordar el circuito vuelva
a visualizar el diagrama de proceso en la figura Nº 2, este repaso esnecesario para que elusuario vaya entendiendo paso a paso el circuito. Lamanguera “B” quedará conectada en un extremo al serpentín de cobre y en elotro al estanque de agua negra, en donde solo basta que el agua ingrese , no
es necesario que tenga una distancia del fondo, solo que caiga dentro.
Teniendo conectadas todas las mangueras A , B, 1 , 2 y la conexión entrepaneles, entonces estamos listos para rellenar el circuito con agua
negra. Paraello mezclar la tinta negra con agua en una botella plásticadesechable yproceder a llenar el bidón, luego conectar la bomba hasta que sebaje el nivel yvolver a rellenar, cuando por la manguera “B” retorna el agua al
bidón , estamoslistos con el circuito. Ahora se deja funcionando por una hora yse inspeccionalas uniones para verificar posibles filtraciones.Cuando ya se
tenga certeza de que no hay filtraciones , se procede a llenar esestanque deagua clara y durante el día se irá calentando el sistema. La bombadebedetenerse cuando ya el sol baje de intensidad y reiniciar el bombeo al
díasiguiente por la mañana, cuando el sol levante por sobre la cordillera.Estarecomendación es por si se dejase la bomba encendida durante la
noche,bastante calor será disipado por el panel al aire y perderemos energía.Existenrelojes horarios automáticos y económicos que se conectan
directamente a unenchufe , muy útil para dejar la bomba automática.Elsistema debiera quedar como la siguiente figura, los números y letras sonlosmismos puntos del diagrama de flujo.Figura Nº 24
22
6.0 CONECTANDO A SU CASA. Debido a que esta labor es distinta en cada casa , es difícil generalizar un tipodeconexión, y los materiales van a depender de distancias y tipos deconstrucción ,
por lo cual no se puede generar un listado de estos materiales,pero vamos a
tratar de aclarar los trabajos que debieran realizarse para poderefectuar laconexión.Si el estanque de agua clara se instala por sobre una elevación delnivel deltecho , no será necesario un equipo hidropack, el agua bajará por
gravedad.Ahora estos equipos (hidropack) existen muy modulares y prácticosen las multi-tiendas de construcción .La conexión del estanque de agua clara a
su ducha o donde la vaya a usar , esrecomendable hacerla mediante unpequeño hidropack con partida automática
yademás colocar válvulas de retención , para evitar enviar agua tibiacontracorriente a la red de agua potable y viceversa ( Costo válvula de retenciónes $3.500 Aprox.) , también se debe colocar una válvula de flotador para que serelleneautomáticamente el estanque de agua tibia , ver esquema siguiente:Figura Nº
25Red de agua potableAladucha
Hidropack
Estanque de aguaLimpia TibiaVálvula deRetenciónVálvula de Bola
Válvula de Retención Flotador
23 Como lo más probable es que su red de agua potable sea de cobre
que esnormal, se recomienda realizar este trabajo con un gasfiter, debido a queen lared existente tiene agua a presión y se deben realizar trabajos de
soldadurapara instalar las válvulas.La válvula de Bola es para evitar derramespor mantenciones, se puede obviarpero son muy económicas