Colector solar casero para calentar agua

  

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  • Autor TheSietch
  • Idioma Español
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Después de nuestro primer intento de construir un panel solar térmico, nos quedamos un poco decepcionados con los resultados. Tardo cerca de 4 horas antes de que la cosa empezara a funcionar, y su coste era alto (más de 50 dólares).
Sabía que se podía hacer mejor y más barato. Mi primer error fue comprar todo nuevo,  sin pararme a pensar en los amplios recursos reutilizables que se encuentran en el vertedero de una ciudad, con un bajo coste.
Otro defecto del primer panel fue utilizar revestimiento del estanque para forrar el colector. El revestimiento del estanque es de plástico, no absorbe el calor, así como otros materiales (como metal) y es más difícil de trabajar con él, ya que tienes que usar pegamento o cinta adhesiva para crear una bolsa de aire para contener el agua.
Hemos resuelto este problema mediante el uso de un colector de metal, diseñado para distribuir el calor.
El defecto principal de nuestro primer panel fue utilizar una cubierta de plexiglás. Al tener que usar dos piezas, con el uso se quedaba una grieta en el centro. Para resolver este problema lo sustituimos por una ventana de vidrio.
Ahora en el proyecto. Lo primero que hicimos fue recoger todos los materiales para su construcción.

                   

Nuestro vertedero local tiene un programa de eliminación de líquido refrigerante (freón) de frigoríficos y deshumidificadores.  Con esto en mente, se encuentra el colector térmico perfecto.  La parte trasera de un frigorífico es básicamente un sistema de disipación de calor y con una ligera modificación se puede utilizar para recoger grandes cantidades de calor.
Asegúrese de que el freón, o de otro tipo de refrigerante ha sido eliminado del circuito, y cortar la parrilla por la base, cerca del soporte de refrigeración de gran tamaño.

La madera que formaba la estructura de un viejo sofá era del tamaño perfecto para el marco.

Me encontré  un panel de vidrio y una alfombra de goma vieja que hizo el respaldo perfecto y frontal.

El vidrio fue un verdadero hallazgo, y puede ser la única parte del panel que puede ser necesario comprar.  Asegúraos de que el cristal es lo suficientemente grande como para cubrir el colector y tener espacio suficiente para colocar la estructura.
La alfombra de goma era enorme, así que tuve que cortarla por la mitad.

Una vez que el respaldo fue cortado a la medida,  era el momento para empezar a construir el marco.

                   
Se puede ver que tipo de construcción del marco alrededor del colector, deja suficiente respaldo para mantenerlo todo junto.
El marco se termina con la construcción de un marco similar en la espalda y con tornillos largos de madera a través del marco frontal, el respaldo y en el marco de la espalda.
He añadido un poco de papel para el respaldo.  La razón de esto es que contrario a lo que se podría pensar, no queremos que el respaldo se caliente.  Sólo deseamos que el colector absorba el calor ( que afortunadamente está ya pintado de negro ).  La lámina reflejará la luz del sol que no fue absorbida por el colector en la primera pasada y la hará saltar de nuevo sobre el colector en otro intento de absorción.  La cubierta de cristal mantendrá todo el calor dentro del panel para la absorción de más calor.
La luz puede pasar a través del cristal, pero el calor no puede.

Observad cómo se utilizó cinta adhesiva en el interior para sellar todas las grietas, se puede usar masilla, pero yo no tenía ninguna, así que utilicé la opción más barata.  Funcionó bien, y mantuvo el aluminio en su lugar.

A continuación cortar algunas muescas de los extremos de entrada y de retorno al colector.

Observad de nuevo el uso de cinta adhesiva para sellar las grietas.
Con un poco de manguera de la bomba de aire de un acuario enpalmo al final de los extremos de entrada y de retorno.

La cinta adhesiva se aplicó para asegurarse de que se trataba de un ajuste apretado, que se retiró más tarde, ya que no era necesario.
A continuación se muestra el apoyo para el colector, utilizando los soportes de montaje que se incluyen en la nevera y un poco de cinta adhesiva.  Si queremos, se podría utilizar algunos tornillos y madera, pero he encontrado la cinta y la tensión natural de la construcción,  suficiente para mantenerlo en su lugar.

Por último cerramos la parte superior.  Esto sirve para atrapar a toda la radiación infrarroja del sol dentro de nuestro panel en el que nuestro colector lo absorberá.  Como ya vimos, la luz puede pasar a través del cristal, pero el calor no puede.

Como se puede ver la cinta adhesiva simple es suficiente para aguantar.  Yo recomiendo usar algún tipo de soporte de montaje sin embargo, ya que después de un par de días en el sol de la cinta comenzó a inclinarse permitiendo que el cristal se deslice.  Con unos pocos tornillos se puede resolver esto.
Situar el panel en un ángulo apropiado, de manera que las capturas más luz solar.


Y ya está. Para meter agua en el circuito, poner un extremo de la manguera en un balde de agua fría, y asegúrese de que está en el fondo de la cubeta, chupar un lado agarrar la manguera de retorno y salida.  Es inevitable acabar con agua de sabor desagradable en la boca. Para esta parte recomendaría tener a un amigo que lo hiciera. :)
Pondremos el cubo de agua fría (fuente) más elevado que el cubo de agua caliente (retorno) y así que funcione por gravedad.  Debido al diseño de este sistema (entrada y retorno se encuentran en la misma ubicación en el panel), no se produce termo sifón.  Para que eso suceda, tendríamos que cortar la tubería de retorno y hacerla salir por la parte superior del panel.
Una palabra de advertencia, este panel funciona muy bien.  Lo probamos en un día muy soleado y en cuestión de segundos el agua que salía del panel era lo suficientemente caliente como para escaldar.  Me quemé los dedos.  Esta agua muy caliente sólo se forma cuando el agua dentro del panel se deja reposar durante un minuto sin moverse.  Si el agua está en movimiento (sifón de gravedad) el agua que sale del tubo de retorno es de unos 42º C, y aunque está caliente, no nos quemará.
El agua no fluye a través del panel muy rápido (ya que las tuberías son muy pequeñas), y así permite que el agua se caliente mucho en su viaje a través del colector.  Sin embargo, tarda un tiempo para calentar un cubo de 20 litros de agua. Recordad que si pintáis los cubos de negro el sistema funcionará más eficientemente.
Durante un par de horas, un día soleado con temperatura ambiente de 25ºC, el sistema calienta 20 litros de agua fría (a 20ºC) a más de 43º C. Si el agua  se deja reposar en el panel durante varios minutos y luego se fuerza a salir (al soplar en una de las mangueras) el agua sale a 76º C. Estamos bastante contentos con el rendimiento (y coste) de este panel.
Las posibles modificaciones para este diseño serían modificar el extremo de salida para que haya un termo sifón, de esta manera podríamos poner la manguera de retorno en el cubo de origen y el agua circularía contínuamente en el panel cada vez más caliente.  También hemos hablado acerca de la adición al panel de espejos para concentrar más calor.  Nuestro objetivo es hervir el agua.  El proyecto entero me costó menos de cinco dólares, porque ya tenía los tornillos y la cinta adhesiva.  Lo único que compré fue la manguera de aire, que me costó menos de 4 dólares.
¡Disfrutad del agua caliente!

Fuente: TheSietch

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