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 Calentadores solares

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AutorMensaje
ezefamo
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El miembro no ha recibido ninguna advertencia

MensajeTema: Calentadores solares   Mar 14 Jul 2009, 6:53 pm

__________________________________
__________Calentadores Solares.______
__________________________________



¿QUÉ ES?
Un calentador solar de agua consta principalmente de tres partes: El colector solar plano, que se encarga de capturar la energía del sol y transferirla al agua; el termotanque, donde se almacena el agua caliente; y el sistema de tuberías por donde el agua circula. En las ciudades donde se alcanzan temperaturas muy bajas durante las noches, los calentadores deben estar provistos de un dispositivo que evite el congelamiento del agua al interior del colector solar plano.

¿CÓMO FUNCIONA?
El funcionamiento de un calentador solar de agua es muy sencillo: El colector solar plano se instala normalmente en el techo de la casa y orientado de tal manera que quede expuesto a la radiación del sol todo
el día. Para lograr la mayor captación de la radiación solar, el colector solar plano se coloca con cierta inclinación, la cual depende de la latitud del lugar donde sea instalado.

En el esquema vemo cómo está constituido el componente colector de energía solar:

1.- Marco de aluminio

2.- Cubierta de vidrio templado

3.- Placa absorbedora, (enrejado con aletas de cobre)

4.- Cabezales de alimentación y descarga de agua.

5.- Aislante

6.- Caja del colector


El colector solar plano está formado por aletas captadoras y tubos por
donde circula el agua, los cuales capturan el calor proveniente de los
rayos del sol y lo transfieren al agua que circula en su interior.

Pero ¿cómo circula el agua por todo el sistema? Esto se logra mediante el
efecto denominado “termosifónico”, que provoca la diferencia de temperaturas. Como sabemos, el agua caliente es más ligera que la fría
y, por lo tanto, tiende a subir. Esto es lo que sucede entre el colector solar plano y el termotanque, con lo cual se establece una circulación natural, sin necesidad de ningún equipo de bombeo.

Y ¿cómo hacemos para mantener el agua caliente? Precisamente, esa es la función del “termotanque”, el cual está forrado con un aislante para
evitar que se pierda el calor ganado.


¿PARA QUÉ NOS SIRVE?
Para nuestro aseo personal y algunos quehaceres domésticos, requerimos agua caliente. Para ello, normalmente utilizamos un calentador, que
conocemos como “boiler” y que funciona con gas.

Entonces, si instalamos en nuestra casa un calentador solar de agua, es posible que en épocas de mucho calor y en lugares donde hay mucho sol todo el año, nos sirva para calentar prácticamente toda el agua que requerimos para la lavadora, el fregadero de la cocina e incluso para bañarnos. En los días muy nublados, el “boiler” servirá para calentar, parcialmente, el agua que requerimos para el aseo personal.


¿CÓMO SE INSTALA?
El calentador solar de agua y el “boiler” se instalan “en serie”, es decir, uno después del otro, por lo que el “boiler” respalda al sistema solar y siempre habrá agua caliente.


¿CUÁNTO DURA?
Un buen calentador solar de agua puede durar funcionando hasta 15 ó 20 años, es decir, varios años más que un “boiler”.


¿ CUÁLES SON LOS BENEFICIOS DE SU USO?
Los beneficios del uso de los calentadores solares de agua los podemos clasificar en dos: económicos y ambientales.

Económicos.
Con la instalación de un sistema adecuado a nuestras necesidades, podemos satisfacer la mayor parte de los requerimientos de agua caliente de nuestra casa, sin tener que pagar combustible, pues utilizar así el sol
no nos cuesta. Aunque el costo inicial de un calentador solar de agua es mayor que el de un “boiler”, con los ahorros que se obtienen por dejar de consumir gas, podemos recuperar nuestra inversión en un plazo razonable.

Ambientales.
El uso de los calentadores solares permite mejorar en forma importante
nuestro entorno ambiental. ¿Cómo? Los problemas de la contaminación en
las zonas urbanas no sólo son provocados por los combustibles utilizados en el transporte y en la industria, sino también por el uso de gas LP en millones de hogares, lo cual contribuye en conjunto al deterioro de la calidad del aire y la emisión de gases de efecto invernadero, con graves repercusiones locales, regionales y aun globales.

¿COMO SELECCIONAR UN EQUIPO?
La selección de un equipo solar depende básicamente de los siguientes factores:
Primero.- Número de personas y hábitos de uso. Estos datos son básicos, porque de ellos depende en gran medida el tamaño del equipo solar requerido.
Segundo.- Otros usos del agua caliente (lavado de ropa, lavado de trastes, etc.).
Si se quiere suministrar agua caliente para estos servicios, se deben
considerar sus consumos.

RECOMENDACIONES:
¿QUÉ HACER PARA UTILIZAR EFICIENTEMENTE UN CALENTADOR SOLAR DE AGUA?

Para el mejor uso y operación del calentador solar de agua, tome en cuenta estas recomendaciones:
Durante el baño, trate de usar la menor cantidad de agua posible, para
lograr el máximo aprovechamiento de la que está almacenada en el
termotanque.

De preferencia, báñese usted y su familia en la tarde o noche, que es cuando se tiene la mayor temperatura del agua en el termotanque.

Limpie periódicamente la cubierta del colector solar, para eliminar la suciedad que disminuye la eficiencia del equipo.


¿SE USAN MUCHO MÁS EN OTROS PAÍSES QUE EN MÉXICO?
El calentamiento de agua con energía solar es una tecnología muy probada y usada en el mundo. Países de Europa y Norteamérica, cuya ubicación con respecto al sol es menos favorable que la de México, utilizan calentadores solares de agua con mucha mayor intensidad que nosotros.


Bueno Amigos, creo qué con esto iniciamos el tema, de aquí podémos tomar una base para crear o formular:
Preguntas, Formas o Ideas para Hacérlos, Modificaciones Qué puédan Funcionar mejor, etc.

En fin es un tema muy amplio y qué con la participación de Todos, lo podemos Hacer aun Más.

Saludos.
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ezefamo
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El miembro no ha recibido ninguna advertencia

MensajeTema: Re: Calentadores solares   Mar 21 Jul 2009, 9:40 am

Colector solar térmico




Objeto:
Material:



Fundamento teórico (temas previos):

¿Qué es ?

La energía solar térmica de baja temperatura consiste en el aprovechamiento de la radiación proveniente del sol para el calentamiento de un fluido a temperaturas normalmente inferiores a 80°C. Esto se lleva a cabo con los llamados calentadores solares que se aprovechan de las cualidades de absorción de la radiación y transmisión de calor de algunos materiales, y del efecto invernadero que se produce cuando otro material (por ejemplo el vidrio) es transparente a la radiación de onda corta del sol y opaco a la radiación de onda larga que emiten los cuerpos que están calientes.

Descripción de la instalación

¿De qué se compone ?

Generalmente un sistema de energía solar térmica está constituido por varios subsistemas, que a su vez pueden considerarse como sistemas interdependientes conectados entre sí. Sin embargo, hay ocasiones en que un mismo elemento físicamente independiente realiza varias funciones dentro del sistema solar. Estos distintos subsistemas son:

a) El sistema de captación.- Los paneles o calentadores solares propiamente.

b) El sistema de acumulación.- Un depósito para acumular el agua caliente generada.

c) El sistema hidráulico.- Bombas y tuberías por donde circula el fluido de trabajo.

d) El sistema de intercambio.- En caso de que el fluido que circula por los paneles solares no sea el mismo que el que utiliza el usuario en su aprovechamiento; por ejemplo cuando existe riesgo de heladas o el fluido del usuario puede dañar la instalación solar.

e) El sistema de control.- Que en los sistemas de circulación forzada con bombas se encargará de ponerlas en marcha y pararlas.

f) El sistema de energía auxiliar.- Hay ocasiones que la viabilidad económica de la instalación solar exige que no se pueda satisfacer la demanda energética en todo momento, máxime cuando la energía producida por la instalación depende de las condiciones climatológicas, es por esto que en ocasiones se dispone en la misma instalación de un sistema de producción de energía auxiliar.



Esquema de una instalación solar térmica de baja temperatura
De todos estos subsistemas el que distingue la instalación solar de cualquier otra instalación de producción de agua caliente es el sistema de captación. Los calentadores solares más comunes son los llamados paneles solares planos. Estos están constituidos por:

* Cubierta.- Elemento transparente a la radiación solar y opaco a la radiación de onda larga que emite el absorbedor (material selectivo transmisivo), produciendo así el efecto invernadero en el interior del captador que aumentará considerablemente el rendimiento del mismo. La cubierta también sirve para reducir las pérdidas por conducción y convección. Algunos captadores llevan varias cubiertas transparentes que reducen aún más las pérdidas pero aumentan considerablemente el coste del equipo. Sin embargo en sistemas para piscinas o que requieren un salto térmico pequeño, se prescinde de la cubierta (además de otros elementos como la carcasa o el aislamiento posterior) para abaratar los costes de la instalación.

* Absorbedor.- Es el elemento donde se produce la transformación de la energía que llega por radiación en energía térmica que absorbe el fluido caloportador. Generalmente está constituido por unos tubos o dos placas conformadas de metal o un material plástico que se encuentran expuestos a la radiación solar y por cuyo interior pasa el fluido de trabajo. Atendiendo al tipo de tratamiento, los absorbedores pueden ser presentados con pinturas negras especiales o con tratamiento selectivo absorbente (alta absortancia en longitudes de onda corta y baja emisividad en longitudes de onda larga).

* Aislamiento.- Para reducir las pérdidas térmicas del captador es conveniente aislar las zonas no expuestas la mayor parte del día a la radiación solar, estas son los laterales y la parte posterior del captador solar. Un buen aislamiento térmico en esta zonas contribuye a disminuir el factor de pérdidas térmicas del captador aumentando consiguientemente su rendimiento.

* Junta de cubierta.- Es un elemento de material elástico cuya función es asegurar la estanqueidad de la unión entre cubierta y carcasa. Servirá a su vez para absorber las diferencias en las dilataciones entre la carcasa y la cubierta, para que no se produzca rotura en ningún elemento del captador.

* Carcasa.- Es el elemento que sirve para conformar el captador, fijando la cubierta. Contiene y protege a los restantes componentes del captador y soporta los anclajes. Habrá que prestar especial atención a los temas de corrosión y deterioro debido a la radiación solar.




Diferentes tipos de paneles solares planos
temas relacionados:


- Transmisión de calor

- Aislamiento térmico

- Fluidos térmicos

- Cálculo de cargas térmicas

- Instrumentación.

Método operatorio:

Difiere según la asignatura de referencia. Se remite al alumno al guión de prácticas correspondiente

Trabajo de gabinete:

Analizar los resultados obtenidos y realizar el informe de la práctica según las normas generales de elaboración de informes de laboratorio.

Capacidad experimental:

1. Medida de la radiación en W/m2

2. Relación entre el tipo de material, y el flujo de calor

3. Obtención de curvas de calentamiento en función del tiempo

4. Efecto del ciclo térmico de acumulación

5. Efecto de la velocidad de circulación

6. Influencia de la cubierta de cristal.

7. Determinación del coeficiente global de transmisión de calor (U)

8. Cálculo de las pérdidas




Práctica virtual: Enlace al Laboratorio Virtual.


Fuente: www.sc.ehu.es


Saludos.


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Luly
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MensajeTema: Re: Calentadores solares   Mar 29 Jun 2010, 6:24 pm

Es una información muy útil la que esta posteada aquí. Gracias. Yo por mi parte, ya me instalaron el calentador y no pude supervisarla, lo que tengo pensado hacer es volver a contactar al instalador y pedirle que me explique, solo espero que lo haga, aunque le pague la clase. El sistema instalado es del tipo de termosifon y hasta ahora a funcionado perfectamente.
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nachinvi
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MensajeTema: calentadores solares   Jue 26 Ago 2010, 9:39 pm

[left]hola yo he visto un sistema pero no se exactamente como funciona, Rolling Eyes este cuenta con un hidroneumatico,(asi lo llaman ) que basicamente es un
tanque que trae un blader dentro. alguien sabe que funciona? el deposito es un doble tanque de acero inoxidable que tiene biruta de madera, como aislante. se podra usar espuma de poliuretano en lugar del aserrin de madera? bueno son muchas preguntas Wink saludos
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ezefamo
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MensajeTema: Re: Calentadores solares   Jue 26 Ago 2010, 10:00 pm

nachinvi escribió:
[left]hola yo he visto un sistema pero no se exactamente como funciona, Rolling Eyes este cuenta con un hidroneumatico,(asi lo llaman ) que basicamente es un
tanque que trae un blader dentro. alguien sabe que funciona? el deposito es un doble tanque de acero inoxidable que tiene biruta de madera, como aislante. se podra usar espuma de poliuretano en lugar del aserrin de madera? bueno son muchas preguntas Wink saludos


Hola Nachivi, Saludos.

Muchas por tu comentario.

Disculpa, pero no me quedó muy claro lo que esta en negritas, ya que se me confunde con lo del Hidroneumático y lo del calentador solar.

Con respecto al aislante de aserrín, sí, si se puede sustituír por espuma de poliuretano, o tela de fibra de vidrio, hay de varios espesores.

Sería importante que me comentaras con un poco más de especificaión ¿cuál es la duda? y ya de allí intentaré responder con gusto de la mejor forma que esté a mi alcance.

Saludos.


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nachinvi
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MensajeTema: calentadores solares   Sáb 28 Ago 2010, 7:09 pm

Hola: Very Happy disculpa la mala redadaccion, Embarassed lo que pasa es que segun me dijeron el hidroneumatico es parte del sistema del calentador solar, este cuenta con una bomba que alimenta el hidroneumatico el cual abastese el sistema del calentador el cual esta en la azotea, la tuberia,el deposito de inoxsidable etc.
Quizas hise dos preguntas una que como funciona el hidroneumatico, y otra como funcionan estos sistemas con hidroneumatico.
espero me entiendas y de nuevo disculpas...
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ezefamo
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MensajeTema: Re: Calentadores solares   Lun 30 Ago 2010, 11:52 am

Hola Nachinvi, Saludos.

No te preocupes, de repente sucede muchas veces que se enreda uno con las ideas, esto es común, así que no hay problema.

Con respecto a tu consulta te invito a que veas el siguiente tema: ¿Cómo funciona un equipo hidroneumático de membrana interna? en él se trata de explicar básicamente el funcionamiento, espero sea de tu agrado y también te pueda ayudar a comprender la idea.

Personalmente, no soy partidario de presurizar un calentador solar, existen muchos posibles problemas, de ser posible la mejor alternativa es usarlos por la vía gravitacional, es decir que el agua baje por su propio peso, ya que aumentan también los costos de mantenimiento y consumos de energía. Esa posibilidad de usar un calentador solar presurizado solamente la podría recomendar en situaciónes muy específicas, pero creo que para un uso doméstico no sean las necesarias.

Un fuerte :abzo: y quedo en disposición.

Saludos.


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