ADMINISTRACION Y TECNICAS DE MANTENIMIENTO

CALENTADOR SOLAR

NDICEDelimitacin del temaPlanteamiento del problemaFormulacin del problemaJustificacinObjetivo GeneralObjetivo EspecificoMarco tericoLista de actividadesDiagrama de GanttConclusionesPresupuestoBibliografa

DELIMITACIN DEL TEMA

Calentador solar como alternativa del calentador de gas LP en una casa habitacin.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Es importante mencionar que el 80% del consumo de gas en una casa se debe al calentador. Dentro de cualquier vivienda, el gas es una necesidad bsica por lo que el consumidor debe cubrir una cantidad considerable de dinero anualmente para satisfacer las necesidades de agua caliente de su familia. Con un calentador solar se obtiene un beneficio tanto energtico como econmico a largo plazo.

Para seleccionar un buen calentador solar de agua, hay que tener presente el volumen requerido de agua al da en litros y la temperatura deseada; en base a los habitantes de la casa.FORMULACIN DEL PROBLEMA

Podr ser posible abastecer con un calentador solar una casa con agua caliente?JUSTIFICACION

Cabe mencionar que dicho prototipo tiene como beneficio ocupar la energa solar, ya que en otros lugares no se consume mucho el gas LP.

Esperando que este sea eficaz, se espera la relacin de la cobertura de abastecimiento de agua a una casa habitacin.

En la actualidad, la tendencia es disponer de un sistema hbrido para calentar el agua de uso domstico, consiste en instalar un calentador de gas y un calentador solar en serie o combinados. Si utilizamos nicamente un calentador de gas, estamos desperdiciando un recurso no renovable que adems es ms caro, pero si contamos nicamente con un calentador solar no nos asegura tener agua caliente cuando utilizamos ms de la requerida en das normales, sin tomar en cuenta las condiciones climticas que puedan limitar el recurso solar.

Estudios indican que el consumo de gas lp en una casa en la ciudad de Mxico es de 135lt. Glp/mes, del cual 46% se utiliza para cocinar y el 54% restante para el aseo personal. En base a estos datos, la reduccin en el consumo de gas; utilizando un calentador solar, ser de 21lt. Glp/mes correspondientes al porcentaje de aseo personal de tres personas considerando 50 litros de agua diarios por cada una.

MEDIANTE UNAS GRAFICAS SE DEFINE LO SIGUIENTE PARA EL ABASTECIMIENTO DEL AGUA CALIENTE

Solo para uso de regadera, 30 litros por persona a 45c

Para uso de regadera, lavado, fregadero y lavado de ropa, 45 litros por persona a 55C

Para uso de todos los servicios anteriores, ms lavatrastos, 60 litros por persona a 60C.

OBJETIVO GENERAL

Disear un calentador como alternativa de un calentador de gas en una casa habitacin.

OBJETIVO ESPECIFICO

Proporcionar agua de un 60% a un 80% usada para los quehaceres domsticos.

Tomar los rendimientos del sol aprovechando sus recursos.

Tener una alternativa como un ahorro econmico.

Marco tericoUn calentador solar es un aparato que utiliza el calor del sol (energa solar) para calentar alguna sustancia, como puede ser agua, aceite, salmuera, glicol o incluso aire. Su uso ms comn es para calentar agua para uso en albercas o servicios sanitarios (duchas, lavado de ropa o trastes etc.) tanto en ambientes domsticos como hoteles. Son sencillos y resistentes, pueden tener una vida til de hasta 20 aos sin mayor mantenimiento.

En muchos climas un calentador solar puede disminuir el consumo energtico utilizado para calentar agua. Tal disminucin puede llegar a ser de hasta 50%-75% o inclusive 100% si se sustituye completamente, eliminando el consumo de gas o electricidad. Aunque muchos pases en vas de desarrollo cuentan con climas muy propicios para el uso de estos sistemas, su uso no est extendido debido al costo inicial de la instalacin. En varios pases desarrollados las normativas estatales obligan a utilizar estos sistemas en viviendas de nueva construccin.

Los calentadores tienen una elevada eficiencia para captar la energa solar. Dependiendo de la tecnologa y materiales implementados, pueden llegar a alcanzar eficiencias del 70% u 80%. No debe confundirse el panel solar trmico con el panel fotovoltaico, el cual no se utiliza para calentar substancias, sino para generar electricidad a partir de la luz.

Panel solar de policarbonato

El funcionamiento de un calentador solar de agua es muy sencillo tambin llamado como colector solar plano, este se instala normalmente en el techo de la casa y orientado de tal manera que quede expuesto a la radiacin del sol todo el da.

Para lograr la mayor captacin de la radiacin solar, el colector solar plano se coloca con cierta inclinacin. La cual depende de la localizacin de la cuidad donde sea instalado.El colector solar plano est formado por aletas captadoras conectadas a tubos por donde circula el agua, lo cual permite capturar el calor proveniente de los rayos y transferirlo al agua que circula en su interior.

Pero cmo circula el agua por todo el sistema? esto se logra mediante el efecto denominado termosifnico, que provoca la diferencia de temperaturas. Como sabemos, el agua caliente es ms ligera que la fra 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 circulacin natural, sin necesidad de ningn equipo de bombeo.

Y cmo hacemos para mantener el agua caliente? precisamente, esa es la funcin del termo tanque, el cual est forrado con un aislante trmico para evitar que se pierda el calor ganado.

Componentes del calentador solar, de acuerdo con su funcionamiento los calentadores solares se clasifican en dos tipos:

Activos: los calentadores solares activos son aquellos que utilizan una bomba o algn tipo de energa externa para mover el agua dentro de su ciclo

Pasivos: los generadores solares pasivos no requieren de energa externa para funcionar. Utilizan el principio de conveccin para mover el agua dentro del sistema.

Sus componentes son:

1. El colector constituido por la placa absorbente y la caja trmica. la placa absorbente es la unidad receptora de la radiacin solar que calienta el agua, y est formada por una plancha de fierro a la cual se adhieren una serie de tubos paralelos dentro de los cuales circula el agua. la caja trmica lleva en su interior la placa absorbente con un colchn de aislamiento.

Tubos y placas: en el llamado colector, se disponen dos tubos horizontales y se conectan con varios tubos verticales.

2. El tanque de almacenamiento almacena el agua caliente hasta su utilizacin y est aislado para conservar el calor.

3. Las conexiones, que se usan para la circulacin del agua entre el colector y el tanque durante las horas de sol, y de ste hacia la tubera de uso con el funcionamiento y el servicio esperando sea eficaz se espera la realizacin de la cobertura de abastecimiento del agua a una casa.

Siclo que tiene el calentador solar

EL SISTEMA DEL CALENTADOR:

Son todas las tuberas, bombas, sistemas de control llaves de paso, y accesorios con las que el calentador solar, conecta por medio de tuberas el colector con el contenedor, as como tambin el calentador con las tuberas de una casa.

Sustancia del trabajo:

Si la circulaciones directa, se emplea agua potable; la misma que se utiliza en regaderas, lavabos, lavadoras, albercas, etc. en este caso, el agua se hace pasar por el colector para ser guardada e el contenedor. si se utiliza circulacin indirecta existen dos circuitos: uno con agua potable para el consumo, y otro con un fluido calo portador, que usualmente es agua o una mezcla de agua y glicol.

Los dos circuitos se ceden energa mediante un intercambiador de calor, en este sistema, el agua potable no pasa por el colector, sino nicamente por el contenedor que aloja un intercambiador de calor donde se transfiere la energa captada por el fluido calo portador.

Este sistema es ms conveniente si el calentador se encuentra en una localidad de clima frio, ya que el fluido calo portador que circula por el colector tiene propiedades anticongelantes, previniendo la ruptura de las tuberas por congelamiento.

Esta nos muestra como que da instalado el calentador solarTIPOS DE CIRCULACIN:

Circulacin directa: el agua que se calent en el colector se utiliza directamente por el usuario.

Circulacin indirecta: una substancia de trabajo se calienta y se enva a un intercambiador de calor. Este utiliza el mismo principio que un radiador, de esta manera se separara el fluido del sistema con el fluido a utilizar. Esta opcin es conveniente cuando el sistema de calentado se ubica en zonas propensas a congelacin, donde el agua podra quebrar las tuberas al congelarse.

Los tubos de conexin del tanque con el calentador son de jebe o mangueras aisladas. El tanque y la tubera deben ser aislados con un forro de unos 8 cm de los mismos materiales indicados para la caja trmica. El mantenimiento debe ser constante: limpieza del vidrio de la caja trmica; sellado de los vidrios con masilla; repintado de las partes de madera; verificar el funcionamiento de la boya o flotador; inspeccin de la pintura interior del tanque; y control de cualquier filtracin.

VENTAJAS:

Costo mnimo en comparacin con calentadores a base de gas.

Facilidad de mantenimiento.

DESVENTAJAS:

Dependiendo el volumen y el momento en que se usa el agua caliente, esta puede tener o no la tempera deseada (dependiendo de las condiciones climticas).

Para garantizar el suministro suele necesitar el apoyo de un sistema calentador convencional.

AMBIENTALES:

El uso de los calentadores solares permite mejorar en forma importante nuestro entorno ambiental.

Cmo? los problemas de la contaminacin en las zonas urbanas no solo son provocados por los combustibles utilizados en el transporte y en la industria, si no tambin por el uso de gas lp en millones de hogares, lo cual contribuye en conjunto al deterioro de la calidad del aire y la emisin de gases de efecto invernadero.El calentador solar de aguaAunque los sistemas investigados tienen grandes diferencias entre s, todos poseen tres partes fundamentales: ColectorCapta la energa solar y la transfiere al agua (es la parte ms importante).AcumuladorAll es donde se deposita el agua caliente, para conservarla con la menor prdida posible.Sistema de caosPoseen la funcin de transportar el agua fra y el agua caliente a travs de los elementos que forman el sistema.Diferentes tipos de colectoresLos colectores solares se clasifican segn el grado de concentracin de la energa solar captada. ndice de concentracin = rea de captacin del colector / rea de recepcin del colector Se pueden clasificar en colectores planos (ndice de concentracin igual a 1) y colectores de concentracin (ndice de concentracin mayor que 1)Colector planoConsiste en un panel metlico plano que presenta una superficie absorbente de radiaciones solares. Se coloca sobre una estructura protectora (caja de madera o chapa galvanizada). En la parte superior se coloca una lmina de vidrio y por la parte inferior y los laterales se coloca material aislante.

Colector solar planoBsicamente los colectores planos estn formados por: Cubierta transparente Placa o aletas de metal Tubos Caja Aislante trmicoLa cubierta transparente (generalmente vidrio) es la encargada de producir un efecto invernadero dentro del colector, porque permite la entrada de la radiacin solar incidente (de onda corta) impidiendo la salida de la energa de la placa al calentarse (de onda larga).Las placas o aletas de metal generalmente son de una aleacin de cobre ya que este material ofrece buena transmisin de calor, durabilidad y de fcil trabajo. Su funcin es aumentar la superficie de absorcin de calor.Los pequeos tubos es por donde circula el agua mientras se calienta. Suelen estar soldados sobre una placa metlica negra o en su defecto tienen aletas soldadas sobre sus bordes.La caja es el soporte de todos los dems componentes. Suele ser de chapa galvanizada, ya que este material es econmico y resistente a los fenmenos climticos.

Colectores de concentracinEn estos tipos de colectores se utilizan espejos que concentran la radiacin solar sobre un foco determinado a travs de una lnea denominada eje focal, donde se ubica el receptor.El ndice de concentracin vara segn las caractersticas constructivas, puede ir desde 2 hasta 1000 o ms. Estos colectores deben instalarse con sistemas automticos de seguimiento solar de precisin.

Concentracin lineal alcanzan temperaturas de 200c a 300c

Concentracin puntual alcanzan temperaturas de ms de 300cEn los tres colectores se eligi utilizar el colector solar plano por las siguientes razones: Su eficiencia es la necesaria para las necesidades Su costo es mucho menor No necesita mantenimiento No utilizan energa extra (como lo hacen los de concentracin para seguir el movimiento del sol). Su construccin es ms simple.Adems los colectores planos, aparte de utilizar las radiaciones directas, aprovechan las radiaciones difusas, aumentando su eficiencia en un 10% al 20%. Los colectores de concentracin no pueden utilizar las radiaciones difusas porque salen del foco calculado.

Sistema directo e indirectoSistema directo

El agua se calienta en el colector y se enva al depsito de almacenamiento. sta se ve reemplazada en el colector por agua fra que luego se calienta y as sucesivamente. Sistema indirectoEl agua caliente procedente del colector puede tambin circular por un intercambiador de calor en el interior del depsito: al entrar en contacto con el agua fra del depsito cede sus caloras a travs de la pared del intercambiador y vuelve a calentarse en el colector.

El sistema empleado en los tres colectores es un sistema directo, puesto que su construccin resulta ms sencilla y su costo es menor. Pero se reconoce que un sistema indirecto es ms eficiente porque la sustancia que circula por el interior puede ser otra diferente del agua, con mejores propiedades, como ser mejor captacin del calor o incorporar anticongelante para que no se congele el agua que se encuentra dentro de los tubos finos de cobre. Sistemas de termosifn o por bomba

Sistema de termosifn o pasivoEl principio de este sistema se basa en que al calentarse el agua que se encuentra en el colector, esta adquiere una menor densidad, siendo menos pesada que el agua fra a igual volumen. As el agua caliente recibe una presin del agua fra, capaz de vencer la resistencia del circuito, y empuja a la primera a volver al colector.Su nica desventaja es que el colector debe encontrarse prximo y por debajo del tanque de almacenamiento (mnimo 40cm).

Sistema por bomba o ActivoPara este sistema se acude a una bomba que hace que el agua circule a travs del colector y nuevamente hacia el acumulador.

El sistema elegido fue el termosifn puesto que es menos complicado, es menos costoso, no necesita mantenimiento y no utiliza energa extra para su funcionamiento. Por otra parte tiene la desventaja de que el acumulador est condicionado a colocarse sobre el colector.

Construccin del primer colectorPara el armado del absorbedor (radiador) se utiliz cobre y una de sus aleaciones: bronce fosforado (81% cobre, 18,5% estao y 0,5% fsforo), porque posee una gran capacidad de transmisin del calor, adems de ser muy fciles de trabajar. 1) Se procedi al corte y aplanamiento de 6 tubos finos de cobre de un dimetro interior de 5 mm. Quedaron as los tubos finos de cobre de un largo de 50 cm con una abertura de 2,5 mm (lo recomendable es entre 2mm y 4mm). Esta abertura no debe ser ni demasiado estrecha para provocar una resistencia al paso del agua ni demasiado ancha para permitir el aumento del caudal del agua, la cual no podra ser calentada adecuadamente.

2) Luego a los tubos finos de cobre se les sold a lo largo una placa de bronce fosforado (una de cada lado) para aumentar la superficie de absorcin del calor.

Cabe mencionar que la soldadura, en este caso de estao, debe estar bien hecha para permitir un mejor flujo de calor de las placas hacia el tubo fino de cobre. 3) Los extremos de los tubos finos de cobre se unieron a los dos tubos de cobre colectores. Para lograr esto, primero se debe agujerear, con una mecha, el tubo colector, tantas veces como pequeos tubos existan. Luego se introducen los extremos de los pequeos tubos y se suelda todo alrededor. El tubo inferior es el enlace entre la caera de agua fra y los pequeos tubos de cobre, mientras que el colector superior es el enlace entre los pequeos tubos de cobre y la caera de agua caliente.

4) El absorbedor (radiador) qued de la siguiente manera:

Luego se lo pint de un tono mate para evitar la reflexin y de negro ya que todos los cuerpos oscuros absorben ms calor.5) Este absorbedor se mont en una caja de madera de 84 cm de ancho, por 84 cm de largo, por 7 cm de altura, la cual en la parte inferior y laterales se encontraba revestida de aislante, en este caso telgopor de 2 cm de espesor.

La caja debe tener los dos orificios necesarios para realizar las conexiones adecuadas a los tubos de polipropileno, como se indica en el esquema: 6) En el siguiente esquema se muestra cmo se debe conectar el conjunto de caos de polipropileno con el colector y el acumulador. Se utilizaron caos de polipropileno porque su uso es muy comn en todo tipo de instalaciones de agua. Adems estn revestidos con un aislante trmico para evitar las prdidas de calor del agua durante su recorrido.

7) El acumulador del colector experimental tiene una capacidad de 5 litros y est parcialmente aislado con telgopor de 2cm de espesor. La mayora de las prdidas de calor se producen aqu, 1C cada 8 minutos aproximadamente. 8) Despus se coloca una lmina de vidrio sobre la caja de madera para aprovechar el efecto invernadero. Este efecto se produce de la siguiente forma:El vidrio, como todo cuerpo transparente, tiene la propiedad de dejar pasar las radiaciones de la luz solar y parte de ellas (las radiaciones infrarrojas) quedan atrapadas entre el vidrio y el absorbedorDe esta manera los rayos solares pasan casi en su totalidad a travs del vidrio e inciden sobre el absorbedor. ste aumenta su temperatura y comienza a emitir radiaciones, parte es retenida por el aislante, y otra parte incide sobre el vidrio. Estas son absorbidas por este, que llega a temperaturas entre los 30C y 50C. Al calentarse el vidrio ste tambin comienza a emitir radiaciones por ambas caras, las radiaciones emitidas por la cara exterior significan prdidas de calor, pero las radiaciones emitidas por la cara interior vuelven a incidir sobre el absorbente. En el siguiente esquema se muestran las prdidas del efecto invernadero

Grfico extrado del libro El calentador solar de agua de Cabirol, Pelissou y Roux9) Por ltimo se coloca un termmetro con tres sensores (LM 35) para medir las temperaturas del agua de entrada, del interior del colector y del agua de salida. Correcciones de posibles fallas.En un principio las 2 uniones entre los caos colectores y los de polipropileno se haba realizado introduciendo el de polipropileno dentro del de cobre y sellado con pegamento. Pero luego de un tiempo y a causa de los diferentes coeficientes de dilatacin, las uniones se desprendieron. Para solucionarlo se debieron roscar ambos caos.Varios sensores de temperatura (LM35) se quemaron porque sus patas entraron en cortocircuito debido al incorrecto aislamiento de los mismos.Construccin del segundo colectorEl segundo colector construido tiene un tamao de 1,70 m de ancho 0,80 m de largo y 0,10 m de alto. Tiene una capacidad de 15 litros. El objetivo de su construccin es demostrar que es posible construir colectores para satisfacer mayores demandas de agua. Adems este colector no tiene un costo elevado dado que est construido con viejos materiales de un refrigerador. El radiador de este colector est formado por dos viejos radiadores de heladera. A estos se les cort en cada una de sus curvas como se muestra en el siguiente grfico:

Luego se introdujeron los pequeos caos de los radiadores en unos agujeros previamente perforados en los caos colectores, y se los sold todo a su alrededor

El radiador es colocado en una vieja puerta de heladera, para no solo aprovechar su estructura sino tambin su aislamientoSe conectan los caos del radiador con los del acumulador quedando conformado el colector de la siguiente manera:

Construccin del tercer colectorEl tercer colector es de una construccin muy sencilla. Tiene una capacidad de un litro. Sus medidas son 50 cm por 50 cm. El objetivo de la construccin de este colector es lograr un pequeo suministro de agua caliente, pero de una forma ms rpida. Adems, gracias a su fcil manejo, se pudo probar en l gran cantidad de variables de construccin y extraer conclusiones propias sobre que mtodo es mejor. En un principio este colector se construy utilizando una caja de madera la cual luego fue reemplazada por una caja hecha ntegramente en chapa. Este cambio no afect el rendimiento del colector solamente se mejor su estructura ya que la chapa no se deteriora tanto con las condiciones climticas exteriores. Antes la superficie de absorcin de la energa solar estaba dada nicamente por los pequeos caos por donde circula el agua, es decir que no tenan soldadas aletas, ni estaban soldadas a una placa. Su rendimiento no era satisfactorio. Luego se les sold una plancha de zinc para aumentar la superficie de absorcin, quedando los tubos debajo de la placa. Al realizar las pruebas se pudo comprobar que el rendimiento haba aumentado notablemente. Mas adelante se dio vuelta el radiador es decir que ahora los tubos estaban sobre la plancha de zinc. Este cambio aument el rendimiento en un porcentaje poco significativo. Este aumento se debe a que las radiaciones solares incidan directamente sobre los tubos y no deban atravesar la placa de zinc y las soldaduras. En este colector a diferencia de los anteriores los caos de circulacin del agua se encuentran en su interior. Si bien es una ventaja estructural, puede hacer fallar el sistema de termosifn ya que el efecto invernadero que se produce en el interior del colector puede afectar la diferencia de temperatura necesaria entre el cao que transporta el agua fra de entrada y el radiador.En este colector tambin se intent reemplazar la lmina de vidrio por un plstico flexible similar al utilizado para envolver alimentos. Los resultados no fueron exitosos dado el plstico no pudo hacer correctamente el efecto invernadero. Adems su colocacin es ms difcil dado que debe quedar sin arrugas. Por otro lado el viento y la lluvia son condiciones a las que este material no est preparado para vencer.La experimentacin ms asombrosa fue realizarle un vaco al colector. De esta forma el radiador que se encuentra dentro del colector est completamente aislado y su eficiencia aumenta asombrosamente. Para dar un ejemplo el colector sin vaco lograba, en primavera, calentar el agua a 72 C en una hora en cambio realizado el vaco poda lograr que el agua llegara a los 70 C en solo 20 minutos. El principal inconveniente de realizar un vacio es que se aumenta la presin ejercida sobre el radiador y las soldaduras tienden a fallar si no se encuentran reforzadas. Otras de las mejoras que se puede realizar es un arenado de la superficie del radiador. De esta manera se evita que la superficie del colector sea lisa y provoque la reflexin de los rayos solares. Esta experiencia no se pudo realizar debido a la falta de elementos necesarios para realizarla.Al igual que en los casos anteriores el colector fue pintado de un color negro mate y debidamente aislado en su interior. En este caso se utiliz mexpol, un aislante fino de plstico con una cubierta delgada de aluminio. El mexpol es utilizado para el aislamiento de techos, en nuestro caso cumple una funcin de aislante y adems la capa de aluminio que tiene en su superficie cumple la funcin de reflejar las radiaciones que atravesaron el absorbedor nuevamente hacia l. El aislamiento del acumulador se realiz sobre los laterales y parte superior del mismo con telgopor.

Montaje de los colectores solares

Montaje de los colectores solaresExisten muchas formas de montaje de los colectores sobre techo plano, techo inclinado, balcn, jardn, etc. Pero se debe tener en cuenta el incremento de carga originado por el emplazamiento de los paneles y el acumulador (teniendo en cuenta el agua en su interior). Adems de las condiciones de sobrecarga como ser el viento, nieve, sismos, etc.La separacin entre los colectores debe ser como se indica en el siguiente esquema:

El ngulo alfa debe ser menor de 20, para que otro objeto no produzca una sombra sobre l. Los colectores deben colocarse sobre el techo de manera que no retengan el agua de lluvia. Posibles formas de montaje de colectores solares

Orientacin e inclinacin de los colectoresLos colectores solares deben tener una orientacin e inclinacin adecuada para poder recibir los rayos solares en forma perpendicular. La orientacin en el hemisferio sur debe ser siempre hacia el Norte tratando de no desviarse ms de 20.Las inclinaciones varan segn la latitud del lugar y la poca del ao. Los clculos para obtener el ngulo de inclinacin son los siguientes:En invierno se le debe sumar a la latitud del lugar 10En verano se le debe restar a la latitud del lugar 20Si se quisiera dejar fijo durante todo el ao se debe multiplicar la latitud del lugar por 0.9Teniendo en cuenta esto, s la latitud del lugar es de 38,5 los resultados son los siguientes: En verano 18,5 En invierno 48,5 Todo el ao 34,65

Conexin de los panelesLos paneles se pueden conectar entre s de tres formas: en serie, en paralelo o mixto.En la conexin en serie el agua atraviesa todos los colectores para realizar un ciclo, adquiriendo mayor temperatura. Los inconvenientes que se presentan son que el agua debe vencer una resistencia mayor para atravesar los circuitos. Adems en cada colector la temperatura del agua ira en aumento hasta llegar al ltimo colector donde se produciran muchas prdidas de calor.

La conexin en paralelo es mucho ms efectiva puesto que la resistencia al paso del agua es mucho menor. Incluso si un colector dejara de funcionar los dems no se veran afectados.

Aplicaciones de los colectores solares para calentar aguaAplicaciones de los colectores solares para calentar aguaLos usos que se les pueden dar a los colectores solares son principalmente estos cuatro: como sistema complementario en el hogar, para calentar aguas de piscinas, para calefaccin, para precalentamiento de agua para usos industriales.Se debe ser muy claro en que estos sistemas no pretenden remplazar los mtodos tradicionales sino integrarse a ellos, para lograr un ahorro de las energas no renovables y generar as un beneficio ecolgico y econmico para el usuario.Calentamiento de agua para uso hogareo (complementado con los sistemas convencionales)Esquema:

El anterior esquema muestra la forma de implementar un calentador solar de agua intercalado entre el tanque de agua domiciliario y los sistemas ms convencionales de calentamiento de la misma (termo tanque, calefn) Clculos de rendimiento(Frmulas y datos extrado del libro Energa solar de Quadri Nstor)Para calcular la superficie de paneles solares a colocar en una vivienda se debe utilizar la siguiente frmula:

Dnde:Cd: caudal diario de agua a calentar (l/da)ts: temperatura de salida del agua del tanque (C)te: temperatura de entrada del agua de la red al tanque (C) It: surge de la radiacin proyectada, por el sol por metro cuadrado, sobre la superficie inclinada del colector, en funcin de las horas de asoleamiento y la latitud correspondiente. n: es el rendimiento del colector que es igual a

te : temperatura del agua de entrada (C)ts: temperatura del agua de salida (C)ta: temperatura del aire exterior i: intensidad de radiacin solar promedio sobre el rea del colector (watt/metro cuadrado)Para resolver el clculo de la superficie de colectores necesarios se debe tener en cuenta que: una persona normal consume 50 litros de agua caliente diarios, la temperatura a la cual se desea llegar es normalmente 50 C (mejor punto de equilibrio entre temperatura y rendimiento), la temperatura del agua de entrada oscila entre 10 C y 15 C Para los clculos prcticos el valor de n suele estimarse entre 0,5 C m/W o 1 C m/W Es conveniente agregar siempre un 20% ms de superficie de colector para igualar las prdidas de calor que se producen en el acumulador y el circuito que transporta el agua. Calentamiento de agua para piscinasAunque realizar un clculo de este tipo es complicado se puede tener como referencia, que si se colocan tantos metros cuadrados de colector como el 50% de la superficie de la piscina, el agua de la misma incrementara su temperatura en 8 C. Adems se debe tener en cuenta que el sol incidir directamente sobre ella y de noche se podra recubrir para reducir las prdidas. Precalentamiento de agua para usos industrialesMediante una gran cantidad de colectores se puede lograr un precalentamiento de agua para usos industriales. Aunque en la industria se necesitan temperaturas ms altas de las que puede brindar el colector, este precalentamiento que se le puede brindar, permitira ahorrar energas convencionales.Recordemos que: es ms eficiente calentar grandes volmenes de agua a temperaturas medias que calentar pequeos volmenes de agua a altas temperaturas.Calefaccin de hogaresMediante la conexin de la salida del acumulador a una serie de radiadores se puede lograr que el agua caliente circule a travs de ellos dentro del hogar. La temperatura necesaria que debe tener el agua oscila entre los 40C a 60C.

PRESUPUESTO

RUBROCOSTO TOTAL

Tubo de cpvc de 15 tramos de largo 1.90mts de largo$ 10.22$ 153.30

Tubo de cpvc de 2 tramos de 1.50mts de largo para el cabezal$ 18.32$ 36.64

Tee de cpvc de con reduccin al centro de 30 piezas $ 6.99$ 209.70

Tapn de pvc de 2 piezas$ 14.13$ 28.26

Policarbonato de 3mm de espesor 1 hoja de 2 metros de largo x 1 metro de ancho$ 41.72$ 41.72

MDF de 5mm de espesor 1 hoja de 2 metros de largo x 1 de ancho$ 34.91$ 34.91

Lamina de aluminio 15 tramos de 80cms de largo x 50 cms de ancho $ 34.50$ 539.40

Fibra de vidrio de 2 de espesor 4 metros de largo x .60metros de ancho$ 3.95$ 15.80

Bolsa de plstico negra 10 piezas$ 6.00$ 60.00

Sellador de poliuretano color blanco 3 cartuchos$ 30.00$ 90.00

Vidrio de 6 mm de espesor 1 hoja de 2 metros de largo x 1 de ancho$ 560.00$ 560.00

Angulo metalico de 1 x 3.05 metros de largo 4 piezas $ 25.00$ 100.00

Canal de 3 x 3.05 metros de largo 2 piezas $ 100.00$ 200.00

Pegamento para cpvc 1 litro$ 100.00$ 100.00

Pija auto-brocable de 8 x 100 piezas$ 1.50 $ 150.00

Grapas de uso rudo para engrapadora et-20 300 piezas $ 200.00$ 200.00

Pintura en esmalte color negro mate 1 litro. (puede ser en aerosol)$ 80.00$ 80.00

Pintura en esmalte color negro mate 1 litro. (puede ser en aerosol)$ 80.00$ 80.00

Total$$ 2,600.00

Muestra los tipos de codos y T`s que se utilizaran en distintas instalaciones

Bibliografa:-Libro de fsica y qumica de 3 eso, editorial Mc Graw Hill.-Enciclopedia en carta 98.-Coleccin Tierra viva El efecto invernadero editorial sm.-Coleccin Tierra viva La lluvia cida editorial sm.-Coleccin Tierra viva La capa de ozono editorial sm.-www.textoscientificos.com-www.mundoverde.com