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Calentamiento Solar del Agua sin Partes Móbiles

Calentamiento Solar del Agua sin Partes MÛviles
Muchos de Uds tienen una experiencia personal sobre el tema, aunque fuere en forma accidental, al dejar una manguera de jardÌn expuesta al sol. Al abrir el grifo, el agua sale bien caliente. Mientras Ud. no prestaba atenciÛn, el amigo Sol estuvo trabajando para que el agua se calentara, aunque Ud. no lo quisiere. Si esto ocurre en forma tan sencilla, imagine quÈ resultados pueden obtenerse cuando la finalidad especÌfica es la de calentar agua. Los sistemas solares pasivos para el calentamiento de agua son los sistemas comerciales m·s antiguos. Hacia fines del siglo pasado existÌa un gran nmero de calentadores solares en Los Angeles y La Florida, los que eran ubicados en los techos de las casas. Poco ha cambiado desde entonces. El sistema sigue teniendo un tanque de acumulaciÛn lleno de agua, dentro de una caja, la que tiene una cara cubierta con vidrio mirando al sur (norte al sur del Ecuador). Estos sistemas no tienen ninguna parte mÛvil que pueda descomponerse, y no necesitan combustible o producen poluciÛn ambiental. Hoy dÌa se los conoce con distintos nombres, pero el sistema es siempre el mismo.

El tanque tiene, comnmente, 40 galones (160L) de capacidad y posee una cubiertura interna de protecciÛn contra el Ûxido. La mayorÌa de ellos son tanques usados en sistemas para agua caliente domÈstico, del tipo elÈctrico, a los que se le han quitado las resistencias de calentamiento y la aislaciÛn externa. A su superficie externa se le aplica una capa de pintura negra para alta temperatura, como las usadas en los asadores dÛmÈsticos o motores. Con este color se consigue incrementar la recepciÛn del calor. El tanque es colocado dentro de la caja, la que tiene una muy buena aislaciÛn en todas sus paredes, para evitar las pÈrdidas de calor. Una caja tÌpica usa listones de 2"x4" o 2"x6", y aislaciÛn de lana de vidrio. La parte exterior puede pintarse para que haga juego con el exterior de su casa. Uno de los materiales aislantes que pueden usarse en la parte interior est· moldeado como un panel. La versiÛn ideal es la que tiene una cubertura de aluminio en uno de sus lados. Si el lado aluminizado se ubica del lado del tanque, la luz solar ser· reflejada por todos los lados, aumentando la cantidad de calor que llega al mismo. Este tipo de paneles aislantes se ofrecen con diferentes espesores, los decreciendo la posibilidad de que se congelen, si vive en una regiÛn de bajas temperaturas invernales

El tamaño de la caja debe ser suficiente como para acomodar el tanque y proveer un máximo aprovechamiento de la energía solar. Se recomienda, como mínimo, respetar la relación de un pié cuadrado (0,9m2) de vidrio por cada 2 a 2 y 1/2 galones (8 a 10L) de agua en reserva. En los EEUU el vidrio de una puerta corrediza (34" x 76") es fácil de conseguir y resulta ideal para un tanque de acumulación de 40 galones. Pero si Ud. tiene ya un pedazo de vidrio.......

El tanque usado tiene una entrada y una salida, las que deben ser conectadas correctamente, ya que la circulación depende de la diferencia térmica dentro del tanque. El agua caliente es menos densa y se mueve hacia arriba. Cuando el tanque se coloca en forma vertical, la entrada de agua fría tiene un largo caño que va a la parte inferior del tanque. La salida del agua caliente está ubicada en la parte superior del tanque. Si Ud. va a usar el tanque acostado, en lugar de parado, no olvide que la entrada del agua fría debe estar ubicada en la parte más baja del tanque.

Los 40 galones (aprox.160L) pesan 350 libras (aprox.160Kg). Si a ello se le agrega el peso de la caja, aislación, vidrio y cañería, este valor puede que exceda lo que puede soportar la estructura del techo. Si ese es el caso, contemple ubicarlo en el suelo, cerca de la casa. Esta solución es muy común en los EEUU cuando el dueño vive en una casa rodante.

Debe asegurarse que su ubicación le permitirá recibir la mayor cantidad de energía solar durante las horas críticas (9 de la mañana a 4 de la tarde).

Si el calentador solar va a ser instalado en el techo de una casa que usa una armazón de madera en el techo, deberá distribuírse el peso entre varias vigas y agregar extensiones entre la parte superior de una pared interna y las vigas que sostienen el peso.

La ubicación ideal es la cercana al calentador de agua existente en la casa. De esa manera se acortan los tramos de plomería que los conectan, decreciendo la posibilidad de que se congelen, si vive en una región de bajas temperaturas invernales.

La posibilidad de congelar un tanque de 40 galones con agua caliente (o tibia) es mÌnima, pero no inexistente. La de congelar los caÒos de conecciÛn m·s que probable. Por ello se hace necesario aislar todos los caÒos de la plomerÌa de conecciÛn que estar·n expuestos a la intemperie o en la zona del ·tico.

Haga la conecciÛn de manera que el agua frÌa llegue primero al tanque solar y, de allÌ, vaya a la entrada de agua frÌa del calentador (a gas o elÈctrico) que ya existe en la casa. Mientras la temperatura que entra a su calentador domiciliario sea mayor que la requerida por el control termost·tico del mismo, Èste no consumir· energÌa. SÛlo ser· activado cuando el agua del calentador solar baja a una temperatura por debajo de la del control.

 

La temperatura que alcanza el agua a la salida del calentador solar depender· de la radiaciÛn solar, la temperatura ambiente, la cantidad de aislaciÛn tÈrmica, la temperatura del agua en la lÌnea de entrada y la demanda del consumo.


Bajo condiciones normales, si no se usa agua caliente durante el dÌa, la temperatura a las 5 de la tarde excede los 180F (82C). Si Ud. encuentra que la temperatura de la lÌnea de agua caliente es muy alta (an mezcl·ndola con frÌa), contemple el uso de una v·lvula mezcladora, la que fuerza un volumen adicional de agua frÌa antes de alcanzar el grifo.
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¿Que proporciÛn del consumo total de agua caliente proporciona un calentador solar de 40 galones? La respuesta depende de si Ud. ha incorporado un restrictor de volumen en su regadera (lluvia), de si Ud. ha cubierto el calentador domÈstico con una cubierta exterior aislante, de la posiciÛn del termÛstato de control en el mismo y de cÛmo usa el agua caliente. Si, por ejemplo, Ud hace su lavado o toma un baÒo hacia el atardecer, es muy posible que no cuente con mucha agua caliente a la maÒana. Si normalmente hay alguien en la casa durante el dÌa y lava alrededor del mediodÌa, entonces tendr· m·s horas de agua caliente por dÌa. Un consumo normal durante el mediodÌa permite un calentamiento del agua durante las horas de la maÒana y las de la tarde.

Al llevar a cabo la instalación siempre respete los códigos de plomería locales.



CALENTADORES SOLARES DE AGUA

Mucho del correo electrónico que recibimos sobre el tema procede de personas que buscan que
nuestra asociación les envíe un juego de planos que les permitan construirse el calentador solar que
necesitan. Una solución de este tipo es imposible, ya que se desconocen las condiciones que el sistema
debe satisfacer, los materiales de fácil adquisición en el área en que el lector vive, o el tipo de plomería
usado en un determinado país.

 

 




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