Calentadores solares

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PROYECTO INTEGRAL DE AHORRO Y CALIDAD DE LA ENERGIA

DISEÑO DE UN CALENTADOR SOLAR

DISEÑO DE UN CALENTADOR SOLAR DE AGUA

Un calentador solar de agua es un sistema fototérmico capaz de utilizar la energía térmica del sol para el calentamiento de agua sin usar ningún tipo de combustible.
Se compone de: un colector solar plano, donde se captura la energía del sol y se transfiere al agua;un termotanque, donde se almacena el agua caliente; y un sistema de tuberías por donde circula el agua. En ciudades con baja temperatura, están provistos de anticongelantes que evitan que el agua se congele dentro del colector solar plano

COLECTOR SOLAR PLANO
El colector solar plano es el aparato más representativo de la tecnología solar
fototérmica, y es éste el elemento más importante de loscalentadores solares. Su principal aplicación es en el calentamiento de agua, aunque también se utiliza para secar productos agropecuarios mediante el calentamiento de aire y para destilar agua en comunidades rurales

Un colector plano solar esta constituido5 básicamente por :

1.- Marco de aluminio o metálico.
2.- Cubierta transparente, si se trata de vidrio debe tener bajo contenido enfierro.
3.- Placa térmica colectora. Enrejado con aletas de cobre.
4.- Cabezales de alimentación y descarga de agua.
5.- Aislante térmico como poliéster, lana mineral, fibra de vidrio, etc.
6.- Caja del colector, galvanizada

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La mayoría de los colectores solares presentan las mismas dimensiones: 1.8 a 2.1 m² de superficie. Éste es conectado a un termotanque de almacenamiento que puedetener capacidad de 115 a 200 litros, aunque los hay de mayor capacidad; frecuentemente, a éste tipo de sistema se le agrega dispositivos termostáticos de control con el fin de evitar congelamiento y pérdidas de calor durante las noches. A todo, en su conjunto se le llama: Calentador Solar.

[pic]

Los colectores solares domésticos tienen un funcionamiento en realidad muy
sencillo. La luzsolar se convierte en calor al tocar la placa térmica colectora, la
cual puede ser metálica (fierro, cobre, aluminio, etc.) o de plástico.Esta
debe ser obscura para lograr la mayor recolección de calor, por debajo de la
misma se encuentran los cabezales de alimentación y circulación de agua, por
donde el liquido “entra frió y sale caliente” del colector solar plano.

El agua circula dentro delsistema, mediante el mecanismo de termosifón, el cual se origina por la diferencia de temperatura que se genera en el agua debido al calentamiento proporcionado por el sol. Esto significa que, el agua caliente es más ligera que la fría y, en consecuencia, tiende a subir. Esto es lo que sucede entre el colector solar plano y el termotanque, con lo cual se establece unacirculación natural6, sinnecesidad de ningún equipo de bombeo.
Para que el agua se mantenga caliente y lista para usarse en el momento
requerido, esta se almacena en el termotanque, el cual está forrado con un
aislante térmico para evitar la perdida de calor.

El calentador solar tiene la capacidad de proporcionar agua a una temperatura de hasta 65°C en un día soleado. Sin embargo, la temperatura del agua depende de laaplicación7, que se le desee dar y de las condiciones climáticas.
Por ejemplo para calentar piscinas se requieren temperaturas del orden de 30° C, mientras que para tomar un baño lo adecuado son alrededor de 50° C. En un día soleado bastaran 2 horas de exposición solar para tener agua caliente; para obtener el 100% de la capacidad instalada, será necesario una insolación de 5 a 6 horas, aunque estopuede variar dependiendo de la capacidad del modelo contruido.

Para tener agua caliente siempre lista para usar se recomienda seguir el “ciclo de calentamiento de agua” el cual, generalmente, va de las 10:00 hrs. a las 16:00 hrs. Durante este lapso de tiempo el calentador solar llega a su máxima
capacidad. Por lo tanto, lo más recomendable es bañarse en la tarde y dejar
suficiente agua...
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