FABRICACIÓN

FUNCIONAMIENTO:

El funcionamiento de un calentador solar de agua es muy sencillo: El colector solar plano se instala normalmente en el techo de la casa y orientado de tal manera que quede expuesto a la radiación del sol todo el día. Para lograr la mayor captación de la radiación solar, el colector solar plano se coloca con cierta inclinación, la cual depende de la latitud del lugar donde sea instalado. El colector solar plano está formado por aletas captadoras y tubos por donde circula el agua, los cuales capturan el calor proveniente de los rayos del sol y lo transfieren al agua que circula en su interior. Pero ¿cómo circula el agua por todo el sistema? Esto se logra mediante el efecto denominado “termosifónico”, que provoca la diferencia de temperaturas. Como sabemos, el agua caliente es más ligera que la fría y, por lo tanto, tiende a subir. Esto es lo que sucede entre el colector solar plano y el termo tanque, con lo cual se establece una circulación natural, sin necesidad de ningún equipo de bombeo. Y ¿cómo hacemos para mantener el agua caliente? Precisamente, esa es la función del “termotanque”, el cual está forrado con un aislante para evitar que se pierda el calor ganado.

PARA QUE LO UTILIZO?: Para nuestro aseo personal y algunos quehaceres domésticos, requerimos agua caliente, en la industria para lavado de ropa y servicio potable. Para ello, normalmente utilizamos un calentador, que conocemos como “boiler o caldera” y que funciona con gas. Entonces, si instalamos un sistema calentador solar de agua, es posible que en épocas de mucho calor y en lugares donde hay mucho sol todo el año, nos sirva para calentar prácticamente toda el agua que requerimos para la lavadora, el fregadero de la cocina e incluso para bañarnos. En los días muy nublados, el “boiler” servirá para calentar, parcialmente, el agua que requerimos para el aseo personal. INSTALACIÓN:

 El sistema calentador solar de agua se instalan “en serie y paralelo”, es decir, uno después del otro, por lo que el “boiler” respalda al sistema solar y siempre habrá agua caliente. En sistemas industriales, los termotanques se instalan de igual manera.

DURABILIDAD:

Un buen calentador solar de agua puede durar funcionando hasta 15 ó 20 años, es decir, varios años más que un “boiler o caldera” a Gas.  BENEFICIOS:

Los beneficios del uso de los calentadores solares de agua los podemos clasificar en dos: económicos y ambientales. Económicos. Con la instalación de un sistema adecuado a nuestras necesidades, podemos satisfacer la mayor parte de los requerimientos de agua caliente de nuestra casa, sin tener que pagar combustible, pues utilizar así el sol no nos cuesta. Aunque el costo inicial de un calentador solar de agua es mayor que el de un “boiler o caldera”, con los ahorros que se obtienen por dejar de consumir gas, podemos recuperar nuestra inversión en un plazo razonable. Ambientales. El uso de los calentadores solares permite mejorar en forma importante nuestro entorno ambiental. ¿Cómo? Los problemas de la contaminación en las zonas urbanas no sólo son provocados por los combustibles utilizados en el transporte y en la industria, sino también por el uso de gas LP en millones de hogares, lo cual contribuye en conjunto al deterioro de la calidad del aire y la emisión de gases de efecto invernadero, con graves repercusiones locales, regionales y aun globales. COMO SELECCIONAR NUESTRO CALENTADOR?

La selección de un equipo solar depende básicamente de los siguientes factores: Primero.- Número de personas y hábitos de uso. Estos datos son básicos, porque de ellos depende en gran medida el tamaño del equipo solar requerido. Segundo.- Otros usos del agua caliente (lavado de ropa, lavado de trastes, etc.). Si se quiere suministrar agua caliente para estos servicios, se deben considerar sus consumos.

RECOMENDACIONES PARA HACER MAS EFICIENTE UN CALENTADOR SOLAR: Para el mejor uso y operación del calentador solar de agua, tome en cuenta estas recomendaciones: Durante el baño, trate de usar la menor cantidad de agua posible, para lograr el máximo aprovechamiento de la que está almacenada en el termotanque.  De preferencia, báñese usted y su familia en la tarde o noche, que es cuando se tiene la mayor temperatura del agua en el termotanque.  Limpie periódicamente la cubierta del colector solar, para eliminar la suciedad que disminuye la eficiencia del equipo.

¿SE USAN MUCHO MÁS EN OTROS PAÍSES QUE EN MÉXICO?

QUE TAN ÚTIL SON EN MEXICO? El calentamiento de agua con energía solar es una tecnología muy probada y usada en el mundo. Países de Europa y Norteamérica, cuya ubicación con respecto al sol es menos favorable que la de México, utilizan calentadores solares de agua con mucha mayor intensidad que nosotros. Por ejemplo, en Alemania, sólo durante 1998 se instalaron 470 mil m2, mientras que en México hasta el año 2000, se tenían instalados apenas un total de 373 mil m2 de calentadores solares de agua. Por todas estas razones, a usted le conviene instalar un calentador solar de agua en su casa o industria: ahorrará gas y, por ende, dinero. Además, contribuirá a mejorar el aire que todos respiramos.

INCLINACION SOLAR EN EL PARALELO DE LA Cd. DE MEXICO:

El colector hay que orientarlo al sur ligeramente al oriente es decir, al sur-sur oriente, y con una inclinación de 30° para que los rayos solares lleguen en forma perpendicular en la Cd. de México , o lo que es lo mismo la altura vertical debe ser la mitad del largo del colector (esto es porque el seno de 30° es 1/2), para otras ciudades, la inclinación dependerán del paralelo en que se encuentren, sin embargo siempre debe debe tener por lo menos una pequeña inclinación.

INCLINACIÓN DE UN COLECTOR SOLAR:

Dependiendo del lugar donde se encuentre el colector solar la inclinación estará entre mínimo 15° y máximo 45°.

La orientación es aquella que le permita “mirar” al Ecuador, es decir si está en el norte que esté orientado al sur y si está en el sur que esté orientado al norte.

En este blog muestro como fabriqué un calentador solar casero fabricado con algunos materiales de desperdicio y otros adquiridos en ferreterías, esto fué con la intención de ahorrarme un dinero pero sobre todo darle un pequeño respiro al planeta ya que el aumento de los hidrocarburos en este país  a estado incrementándose constantemente. En el mercado existen una gran variedad de calentadores solares el cual sus costos oscilan entre $3,000.00 a $10,000.00 dependiendo el numero de personas.  

a continuación mostraré mediante gráficos la elaboración de mi calentador solar:

1.- CONSTRUCCIÓN DEL COLECTOR SOLAR:

Primeramente se cortaron 16 tramos de tubo de CPVC de diámetro 3/4" a 1.50 Cms. y se cortaron 30 tramos de tubo a 4.00 Cms. Para poder unir las uniones tipo "T" y ensamblar los tubos cortados de 1.50 Cms. De tal forma de crear un radiador o serpentin. (Figs. 1-2 y 3).

Ya una ves ensamblados y unidos los tubos con pegamento se procedió a recubrirlos con una cinta de aluminio para luego finalmente darle un baño de pintura negra para altas temperaturas. (Figs. de la 01 a la 11).

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2.- CONSTRUCCIÓN DEL PANEL O CAJON TÉRMICO:

Cuando se pensó de que tipo se construiría el panel si de madera o de metal se opto por lo segundo ya que se contaba en ese momento con algo de material de fierro de desperdicio como angulos, y algunas laminas.
Se inicio cortando 4 piezas de angulo de 1/2" X 1/8" de grueso por un largo de 1.61 Cms. Se cortaron 4 piezas de angulo a 1.05 Cms. Que sería el ancho y cortar 4 piezas de 13 Cms. que sería nuestra altura. Ya cortado todo el materia se procedió a soldar cada uno de ellos para así hacer el alma del panel o cajon. A este panel se le soldaron algunas soleras para reforzar aun más el cajon y así no fuera tan debil la estructura. (Fig. 12 a la 23).

La lamina galvanizada que ya se tenia se coloco por la parte inferior del cajon, ya que esta, por ser galvanizada podrá aguantar mas las inclemencias del tiempo como la lluvia sin oxidarse tan fácil, y que mas adelante se podrá ver que se opto por pintarla de negro también, y esto se hizo ya que se aprovecho la pintura que se tenia. 

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3.- RECUBRIMIENTO DEL CAJON O PANEL:

Para esta etapa se procedió a forrar ó recubrir el interior del cajon con placas de unicel que se compraron en una papelera mayorista, las laminas vienen de 1Mt.2 Estas se se cortaron a la medida y se pegaron por el lado de adentro antes de hacer esto se colocaron unos cartones entre la lamina y el unicel para hacer aún más térmico el panel, se aplico espuma de polietileno entre las junta para evitar fuga de calor y se pinto de negro el unicel. 
(Fig. 24 a la 29). Ya seca la pintura, se le coloco un bajo alfombra o guata, esta tela se compro en una casa de telas para tapicero. La guata viene en rollo y alcanza a cubrir una área de 6Mts.2 Su costo no rebasa los $40.00 Por lo delgado de la tela esta se rompe con facilidad entonces con cuidado se dobla a lo ancho y largo del cajon de tal forma que cubra toda nuestra área. 
(Fig. 30 a la 32).
Se compro una lamina cal. 32 negra, esta ya no requirió que fuese galvanizada porque se pintaría de negro posteriormente para poder absorber el calor  y mantener caliente así el agua que se encuentra dentro de los tubos. Esta lamina se corto a la medida para colocarla por encima de la guata o bajo alfombra. Cabe mencionar que entre la guata y la lamina se le colocaron extendidas una bolsas de plastico de las que se utilizan para contener la basura de color negro. 
Y ya por ultimo se le coloco sobre el panel un cristal de 6mm de grosor y se sello con silicon negro para soportar altas temperaturas y espuma de polietileno.

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4.- FABRICACIÓN DEL TERMO-TANQUE:

Para la fabricación del termo-tanque se compraron dos tambos de plastico usados de desecho industrial, uno de 200 Lts. y el pequeño de 110 Lts. Estos se limpiaron muy bien sobre todo el pequeño ya que es el que va a contener el agua caliente que llega del panel. En la tapa del tambo pequeño se colocaron 2 bridas que son utilizadas para los tinacos  ya que los otros dos orificios se aprovecharon para hacer las otras conexiones hidráulicas.

(Figs. 39 y 40). 

Para colocar los tubos de 3/4" que van en el interior del tambo se usaron conectores exteriores de cobre que previamente se maquinaron en su interior para poderlos soldar con los tubos y poderlos enroscar  con las bridas de plástico. (Figs. 41 a la 44).

Ya una vez terminado de haber soldado los tubos, colocadas las bridas en la tapa y haber acoplado ya nuestras conexiones de cobre con las bridas se procede a sellar herméticamente la tapa del tambo y esto se logra agregando silicon en toda la pestaña de la tapa. (Figs. 48 y 49).

Para poder hacer el tambo térmico  se recubrió de Guata o bajo alfombra y cartón por la parte exterior. En esta etapa también en el tambo grande de 200 Lts. Se le coloco por la parte inferior un tramo de unicel como cama y se relleno de espuma de polietileno para evitar fugas de calor.

Ya por ultimo se introdujo el tambo pequeño forrado con la guata y cartón dentro del tambo grande, y por ultimo se colocaron bolitas de unicel entre ambos tambos, todo el sobrante del cartón para aprovechar el desperdicio y se agrego mas espuma de polietileno y lograr con esto un recipiente térmico. 

Se coloco otra placa de unicel, guata, carton y espuma de polietileno sobre la parte superior del tambo pequeño para sellar totalmente el tambo con el grande y así quedar totalmente sellados ambos tambos y lograr con esto la función de un termo para mantener el agua caliente provocada por los rayos del sol el resto del día y la noche. (figs. 60 y 61).

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 4.- SOPORTE:
Este fue hecho con pedacería de lamina ptr y bañado con pintura alquidaica negra, la altura que se le dio fué de piso a donde descansa el termo-tanque de 90 Cms.
(Figs. 62 y 63).

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5.- CALENTADOR SOLAR TERMINADO:

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Part. No.	Descripción	Unidad	Cantidad	P. Unitario	Total
01	Conexión “T” De ¾”  CPVC	Pieza	34	$7.00	$238.00
02	Codo a 90° CPVC	Pieza	11	$6.00	$66.00
03	Tuerca unión de ¾” CPVC	Pieza	07	$40.00	$280.00
04	Llave de paso ¾” CPVC	Pieza	01	$40.00	$40.00
05	Tapon ¾” CPVC	Pieza	01	$3.00	$3.00
06	Conector Interior ¾” CPVC	Pieza	01	$8.00	$8.00
07	Conector Exterior ¾” CPVC	Pieza	02	$8.00	$16.00
08	Conector Exterior ¾” COBRE	pieza	02	$22.00	$44.00
09	Tubo de 1.50Mts. ¾” COBRE	Pieza	01	$100.00	$100.00
10	Maquinado para conectores de cobre	Trabajo	02	$25.00	$50.00
11	Tubo de 6Mts. De ¾” CPVC	Pieza	06	$110.00	$660.00
12	Brida de plástico de ¾” para Tinaco	Pieza	04	$35.00	$140.00
13	Cinta de Aluminio 9Mts x 48mm	Pieza	06	$36.00	$216.00
14	Pintura en Aerosol negro Alta Temperatura	Pieza	04	$66.00	$264.00
15	Tubo de Silicon negro alta temperatura 280Ml.	Pieza	02	$40.00	$80.00
16	Pegamento CPVC de 145ml	Pieza	01	$45.00	$45.00
17	Bote de Poliuretano de 340g	Pieza	05	$75.00	$375.00
18	Tambo de Plastico de 110Lts.	Pieza	01	$200.00	$200.00
19	Tambo de Plastico de 200Lts.	Pieza	01	$300.00	$300.00
20	Cristal de 6mm de 1.60 X 1.05	Pieza	01	$600.00	$600.00
21	Lámina Galvanizada Cal.26 3 x 6	Pieza	01	$160.00	$160.00
22	Lamina Negra Cal. 24 3 X 6	Pieza	01	$198.00	$198.00
23	Guata (bajo alfombra)	Rollo	02	$30.00	$60.00
24	Angulo de Fierro de 1/8 x ½”	Pieza	02	$78.00	$181.00
25	Placa de 1Mt X 1Mt x 2Cms.de UNICEL	Pieza	03	$27.00	$108.00