Calentador solar de agua casero

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Calentador solar de agua casero

calentador solar de agua casero, foto de colectores

Os presento mi calentador solar de agua casero, la forma de construir un calentador de agua capaz de abastecer agua caliente a 4 personas cada da, con un coste muy reducido, sin necesidad de subvenciones.

Si eres capaz de entender el proyecto de mi calentador solar de agua casero, sers capaz de construir y mantener tu calentador solar sin ayuda y sin gastos de mantenimiento y sin pagar un alto coste por un avera.

El propsito de ste proyecto de calentador de agua solar casero, es comprender como funciona los recursos de uncalentador solar de agua casero, que son tan eficientes y que ya se explotan comercialmente desde hace tiempo, explicar brevemente porque funciona, y como hacerlo en casa, como aprovechar un recurso tan bueno y tan gratuito como es el sol, y como fabricarlo nosotros mismos poco a poco en casa y cmodamente, aprendiendo bricolaje, y sin tener que desembolsar un precio tan alto aunque el rendimiento sea un poquito menor que el nos ofrezca el prototipo industrial, aunque incluso es posible conseguir un rendimiento igual o superior a algunos de ellos, porque he visto en algunas webs que algunos fabricantes usan materiales de poca calidad.

Primero tenemos que entender que hace, y como hace un colector solar, para calentar grandes capacidades de agua a tan alta temperatura y en breve tiempo, porque en eso consiste, en calentar mucha agua muy rpidamente.

Cualquier calentador solar de agua casero, o comercial que puedas comprar, buscan la misma funcin, acumular mucha calor dentro de una caja (colector), y cuando dicha caja est muy caliente hacer fluir por dentro de sta caja el agua de nuestro depsito, al mismo tiempo que el agua va pasando por la caja y se va calentado (y vuelve al depsito ya calentado), la caja irremediablemente se va enfriando, y cuando la caja ya est fra o poco caliente, dentendremos ese flujo de agua esperando a que se caliente mucho para volver a repetir la operacin anterior, as hasta que la caja deje de calentarse (porque ya se fue el sol), con esto queremos conseguir calentar el agua de nuestro depsito a la mxima temperatura posible.

Todos los calentadores solares, tanto comerciales como caseros, constan de 3 partes para conseguir lo anterior descrito:1- El colector: El elemento ms importante, el que calienta el fluido caloportador o el propio agua.2- El motor: Que puede ser una bomba de agua que mueve el flujo en los momentos oportunos y de una forma estratgica (a sto le llaman sistema de circulacin forzada), o podemos prescindir de este motor si montamos el colector y depsito en la forma adecuada para que la fsica se encargue de mover automticamente este flujo (conocido como efecto termosifn)3- El depsito: Elemento no menos importante, ha de estar apropiadamente montado y preparado, y correctamente aislado. Un depsito mal aislado arruinar todo nuestro montaje y har que se caliente muy poco nuestra agua y se enfrie rpidamente.

La eficiencia de nuestro calentador solar de agua casero, depender de los materiales empleados en el colector y de su aislamiento, y del aislamiento del depsito de agua, hay muy pocos secretos industriales que aprovechan poco ms el rendimiento, pero prcticamente podemos hacerlo 100% en casa y con rendimientos perfectamente comparables

El colector suele ser un recorrido normalmente de tubos metlicos, tambin es posible usar plsticos resistentes al calor como el cpvc o el polietileno, pero con plsticos el sistema es mucho menos eficiente, ciertas webs afirman que con stos plsticos es ms barato, pero resulta un argumento dudoso, ya que debemos hacer un serpentn mucho ms largo y complejo, usar muchos ms tubos y ms uniones para compensar esa perdida de rendimiento, nos va a salir ms rentable usar cobre y latn, y menos trabajoso, para un montaje simple y sencillo, en lugar de un montaje con muchos tubos de polietileno con sus respectivos elementos de unionesEl material para los tubos mencionados que mejor rendimiento nos va a dar, ser el cobre o el aluminio, incluso el acero inoxidable podra ser util aunque con menos rendimiento y con posibles problemas de oxidacin a largo plazo.

El motor, si elegimos una bomba de agua el montaje ser un poco ms complicado, pero si lo hacemos bien valdr mucho la pena ya que se aprovecha mucho mejor la radiacin solar directa e indirecta.. Pero todo depender de quien gobierne sta bomba de agua,la bomba de agua puede ser activada y desactivada de las siguientes maneras:

->Por un temporizador: esto no suele ser buena idea porque un temporizador nunca sabe cuando hay sol o llueve, y tampoco es lo mismo las 14h en Agosto que en Enero, ocurriran ciclos de circulacin innecesaria incluso contraproducentes, y estaramos perdiendo calor, castigando y sobrecalentando la bomba de agua.

-> Alimentado por unaplaca fotovoltaica:Se activara la bomba cuando hay cierta actividad solar, El problema es que la placa fotovoltaica pondra la bomba en marcha en el mismo momento que recibe sol, y el colector necesita su tiempo para calentarse. Tambin ocurrira que cuando se tapa o se marcha el sol la placa fotovoltaica parara la bomba inmediatamente, y el colector posiblemente tendr mucha calor que regalar.Quiere decir esto, que nunca es directamente proporcional la presencia del sol con la temperatura acumulada en el colector, pero sera una gestin ms o menos lgica, no es la mejor idea pero es preferible a la gestin ciega que ofrece un temporizador

-> Gobernado por untermostato diferencial: Ser lo ideal, es un dispositivo electrnico que va enchufado a la red elctrica, nos da las conexiones para 2 sensores de temperaturas y para la conexin elctrica de la bomba.La funcin de ste termostato diferencial, es activar la bomba cuando se detecta que en el sensor del colector hay mayor temperatura que en el sensor del depsito, y desconectar la bomba cuando sto deje de ocurrir.He de aclarar que estamos hablando de una bomba de agua pequea y sencillita, preferible las tpicas bombas de agua sumergibles de pecera, pequea, porque necesitamos una circulacin de agua lenta, no excesivamente lenta, pero lenta para que el agua se pasee tranquilamente por el colector y se caliente durante su paseo, si la bomba hace circular el agua de forma muy ligera no le dar tiempo a calentarse en el colector, y adems estaremos gastando muchos watios para algo que no estar funcionando bien.El consumo elctrico de todo el sistema (conjunto de termostato diferencial y bomba de agua) suele ser muy muy bajo, entre 5w a 20w segn sea la bomba, y si est gestionado por el termostato diferencial el consumo ser en ciclos cortos discontinuos, a lo largo del da habremos gastado muy poca electricidad a cambio de haber calentado 100 o 200 litros de agua.

Sin motor, conocido como termosifn, se consigue colocando el deposito encima del colector y respetando unas medidas y distancias concretas, ocurre que la fsica hace que el agua caliente (que pesa menos) fluya hacia arriba y el agua fra (pesa ms) se sumerja hacia abajo, ste mecanismo automtico de la naturaleza y el montaje en forma de termosifn hacen que el agua ms caliente siempre vaya hacia el depsito, y a cambio parte del agua menos caliente del depsito viaje hacia el colector, esta informacin la encontrars muy detallada en muchas webs incluido en la wikipedia.

Yo he elegido hacerlo con bomba de agua (circulacin forzada) y voy a basar todo el proyecto en esa modalidad(pero puedes seguir las mismas instrucciones omitiendo la parte que tu descartes)Por 2 simples razones:- 1, te da mucha libertad para ubicar donde mejor nos venga el colector y el depsito, aunque siempre conviene que estn lo ms cercano el uno al otro para evitar perdidas de calor en los recorridos del agua, y en nuestro caso lo vamos a poner cercanos para poder usar una bomba de agua barata y de poca potencia.- 2, porque el rendimiento es bastante mayor.

Voy a exponer un caso breve claro y prctico para entender porque es ms eficiente la circulacin forzada que el sistema de termosifn:

calentador solar de agua casero, funcionamiento de Termosifon

Termosifn:Circulacin por termosifn El sistema de termosifn se hace hace automticamente y sin ningn tipo de posibilidad de control, empieza a funcionar a partir de cierta diferencia de temperatura y de una forma muy lenta, es un motor gratuito pero lento, imaginemos que nuestra agua se est calentando en nuestro colector en un clima de otoo, y justo cuando el agua caliente va a subir al depsito por ste efecto de termosifn viene una nube grande e inoportuna, y ste agua casi lista se enfra, o simplemente no hace el suficiente sol como para facilitar este proceso de termosifn, no calentariamos nada de agua.

No quiere decir sto que sea poco eficiente, hago ste tipo de comentarios porque lo estoy comparando con la circulacin forzada, pero el termosifn tambien es eficiente porque funciona y no deja de ser gratuito.

calentador solar de agua casero, funcionamiento de Circulacion Forzada

Circulacin forzada:Circulacin forzada Si yo tengo un sistema de circulacin forzada, yo decido y configuro en mi termostato a partir de que diferencia de temperatura se intercambiarn las aguas colector y depsito, entonces en un clima de otoo yo puedo preveer temperaturas ms bien bajas, y puedo configurar el termostato diferencial para que recoja el agua del colector aunque slo tenga 1 grados ms que el depsito, sera como el que recoje pelos del suelo de una peluquera para hacerse una peluca, puede que no caliente mi agua a una temperatura deseable en 1 slo da, pero si conservo y aislo bien ese agua templada puede que el segundo da ya se acerque a la temperatura que deseo, Y el tercero ms caliente de lo que esperaba, igualmente un agua poco calentada pero templada, tambin supone un gran ahorro de energa, porque si caliento esta agua templada con una resistencia elctrica o la hago pasar por un calentador de gas, necesitar menos tiempo y menos energa que con un agua fra. sto es lo lgico y lo usual, tener una segunda fuente de energa como refuerzo para das fros, para convertir el agua templada en un agua muy caliente y agradable aportando poca energa

Inconvenientes de la circulacin forzada: El coste, el termostato con sus 2 sensores nos va a costar entre 40 y 60, y una bomba sumergible de pecera de 10 a 20, o idealmente una bomba de agua no sumergible de unos 12Litros/minuto nos puede costar entre 30 a 40.Depende totalmente del suministro elctrico de la casa (al no ser que hagas funcionar el termostato y bomba con una placa fotovoltaica y batera).

Ventajas de la circulacin forzada: ste coste inferior a 100 est justificado por su temprana amortizacin, por el descanso que ofrece a la bomba de agua en los momentos que es innecesario su bombeo para la circulacin, y es una forma de exprimir al mximo las altas temperaturas as como la posibilidad de aprovechar las ms bajas temperaturas.El control que el termostato ofrece en todo momento y las posibilidades de gestionar y configurar una posible resistencia elctrica, la informacin que nos ofrece (temperatura del depsito y del colector)

Los modelos comerciales estn casi todos dedicados al sistema termosifn, cabe pensar que el motivo de esta preferencia por parte de casi todos los fabricantes, se debe a la sencillez y por minimizar los mantenimientos y averas.Pero en nuestro caso que lo montamos nosotros mismos y a precio de coste de material si merece la pena, en el peor de los casos puede que se nos avere alguna vez la bomba de agua, que reemplazaremos por cualquier otra bomba de 2 mano o por unos 20 o 30 si es nueva.Estoy seguro que incluso aunque tuvieras que cambiar la bomba cada ao, sera un gasto amortizado, por las veces que esta bomba hace posible calentar el agua cuando otros sistemas solares de termosifn no pueden.

Hay muchas ms variantes sobre los calentadores solares, con intercambiadores de temperatura, con glicoles caloportadores, con dispositivos varios, ambas sofisticaciones pierden rendimiento, y el tema de los glicoles se benefician slo los climas muy fros, pero si no vives en climas extremadamente frios puede seguir cualquier modelo simplificado, como el mo por ejemplo.

Si ests interesado en conocer mi montaje, pulsa las pestaas del men, y te explicar paso a paso cada parte del sistema.