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 Instalación solar agua caliente con tubos de vacío

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AutorMensaje
Calamidad
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MensajeTema: Instalación solar agua caliente con tubos de vacío   Miér 21 Mar 2012, 3:29 pm

Hola a todos:
Voy a tratar de exponeros el montaje de unos colectores de tubos de vacío con tubos de calor, que hice en mi campo para tener agua caliente.
Supongo que ya conocéis este tipo de colectores solares. Para quien no los conozca, les diré que están formados por un absorbedor, que es la superficie azulada que se ve dentro del tubo de cristal, que esta en contacto con un tubo por la parte de atrás del absorbedor, y que asoma por la parte superior del tubo de cristal y acaba en un bulbo (la especie de ampolla de diámetro mayor). Ese tubo (de cobre) es un tubo de calor, que no es mas que un tubo de cobre, que contiene una porción de agua y otros que suelen no desvelarse, pero que suele ser alcohol, y al que se le ha hecho el vacío, de tal modo que al ser calentado por el absorbedor, el agua se evapora (cambiando de fase), y sube por el tubo hacia el bulbo, bulbo que esta en contacto (como veréis en las fotos) con otro tubo por donde circula el agua a calentar, y que esta dentro de la caja rectangular de color gris ( en ingles “manifold header”) . Pues bien, ese vapor de agua que sube hasta el bulbo, cede el calor al tubo (al que llamaremos intercambiador) donde están conectados todos los bulbos por el que circula el agua a calentar, haciendo el intercambio de calor, y al ceder el calor, se condensa (ese agua actúa como fluido caloportador), y cae por dentro del tubo de calor, para volverse a evaporar por efecto de la radiación solar, para repetir una y otra vez el ciclo, siendo este sistema de tubos de calor muy efectivo, y mejorando el rendimiento del panel, sobre todo en alta temperatura.
El tubo de calor y el absorbedor están contenidos en un tubo de vidrio, al que se le ha hecho el vacío, y por tanto, en teoría, no tiene perdidas del calor que se ha producido por efecto de la radiación sobre el absorbedor hacia el exterior (yo los he tocado, y están fríos, por lo que pienso que no).
No se si se ha entendido todo este rollo, pero en Internet lo explican mejor, si buscamos por “tubos de calor”.

Lo primero que hice, fue construir el muro que veis, para tener una superficie vertical donde situar los paneles. Debido a la orientación de la casa, y a las dificultades del terreno así como lo que estéticamente nos parecía, se dividió en dos caras, una que mira al sur, donde se coloco el panel mas grande (30 tubos), y otra al suroeste, donde se coloco el mas pequeño (20 tubos). En total 50 tubos, que viene a ser como unos 6,5 m2. Hay que decir que por la mañana esta sombreado por la casa, pero por la tarde esta libre de sombra y queda el panel pequeño mas favorecido orientado al oeste aprovechando mejor las últimas horas de sol. El muro, ha quedado como una especie de mirador, no es lo mas bonito, pero al final casi nos gusto.





Se tomaron las medidas, y se pusieron unas varillas roscadas para atornillar los soportes. Primero se hicieron los taladros en el muro, y después se fijaron las varillas roscadas con tacos químicos (que es una resina epoxi especial para ese fin).







Mira, Platero, cómo han puesto el río entre las minas, el mal corazón y el padrastreo. Apenas si su agua roja recoge aquí y allá, esta tarde, entre el fango violeta y amarillo, el sol poniente; y por su cauce casi sólo pueden ir barcas de juguete. ¡Qué pobreza!

"El Rio" de "Platero y yo" Juan Ramon Jimenez
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MensajeTema: Re: Instalación solar agua caliente con tubos de vacío   Miér 21 Mar 2012, 3:40 pm

Ya listos los soportes, y montados los intercambiadores o manifold (cajas azules), procedemos a colocar los tubos de vacío, conectándolos al intercambiador como se muestra en las fotos.


En esta foto, podemos ver unos tubos ya montados, y el intercambiador o manifold por dentro. Se puede apreciar que no es mas que un tubo con una forma especial para acoplar los bulbos de los tubos de calor, y en la parte superior de la caja, podemos ver los tubos de entrada y salida del agua a calentar, cuyo orden es indiferente, lo mismo da que la entrada y la salida sean uno u otro.




En estas fotos podemos ver el tubo intercambiador, como es plano, con el tubo colector de entrada o salida por un extremo soldado y el otro extremo idéntico, así como las grapas que sirven para sujetar los bulbos de los tubos de vacío, que quedan apretados contra el tubo intercambiador para hacer un buen contacto térmico.

A continuación unas fotos para ver como se conectan los tubos de vacío.

Lo primero es aplicar silicona conductora térmica al bulbo (es la misma silicona que se utiliza en electrónica para acoplar los transistores de potencia al disipador de calor).



Se introduce el bulbo por el orificio de la caja, con cuidado de no rozar, para que no se quite la silicona, y se introduce entre las dos pestañas soporte del intercambiador.




Con el bulbo en su sitio, se colocan las grapas para sujetar el tubo de vacío (el de vidrio) a los soportes, quedando el tubo fijado definitivamente.



Seguidamente, hay que colocar la grapa que apretara las pestañas y por tanto el bulbo contra el intercambiador.

Con un alicate se cierran las pestañas.




Mira, Platero, cómo han puesto el río entre las minas, el mal corazón y el padrastreo. Apenas si su agua roja recoge aquí y allá, esta tarde, entre el fango violeta y amarillo, el sol poniente; y por su cauce casi sólo pueden ir barcas de juguete. ¡Qué pobreza!

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MensajeTema: Re: Instalación solar agua caliente con tubos de vacío   Miér 21 Mar 2012, 3:46 pm

Se introduce la grapa deslizándola.


Y se termina de colocar hasta el final empujándola con el mismo alicate.


Eso es todo, y así todos los tubos, ¡más sencillo imposible!


Los dos paneles listos, y las espectadoras asomadas al “mirador” (en España siempre que se trabaja, hay espectadores. Uno trabajando, y dos mirando). Jajaja.




Ahora solo queda situar el depósito, que será de 500 litros, y hacer las conexiones con tubo de cobre soldado con estaño/plata.


Mira, Platero, cómo han puesto el río entre las minas, el mal corazón y el padrastreo. Apenas si su agua roja recoge aquí y allá, esta tarde, entre el fango violeta y amarillo, el sol poniente; y por su cauce casi sólo pueden ir barcas de juguete. ¡Qué pobreza!

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MensajeTema: Re: Instalación solar agua caliente con tubos de vacío   Miér 21 Mar 2012, 3:53 pm

El montaje ha sido de lo más sencillo, es directo (sin que medie ningún otro intercambiador). Una entrada de agua fría por la parte baja del depósito (que viene de un depósito que esta situado en lo alto de un cerro y proporciona aproximadamente 1,5 atmósferas, suficiente para subir el agua a la segunda planta de la casa), y la salida a la casa por la parte superior del depósito. Por otro lado los dos paneles en paralelo, con unas válvulas de bola a la entrada y salida por si se quiere anular algún panel (en verano). La entrada de los paneles se alimentan por la parte baja del deposito, y las salidas de los paneles van a la parte alta del deposito. El agua circulara por termosifón.
Al deposito se le ha colocado una válvula de seguridad, por si las moscas, también se ha puesto un buen termómetro en la parte superior del deposito, y eso es todo.











Una instalación muy simple que funciona muy bien.

Y vosotros os estaréis preguntando… Vaya instalación rara, con los paneles verticales, eso no debe funcionar. Pues error, si que funciona, ya que con esta orientación (para esta latitud), en invierno, cuando el sol esta mas bajo, recibe la radiación casi perpendicular, y en verano que el sol esta mas alto, hay mas horas de sol (y casi no hace falta el agua caliente) recibe la radiación muy oblicua, con lo que calienta menos.
El resultado es que la radiación que recibe esta equilibrada el invierno con el verano, y nunca me ha pasado de 60ºC. El uso que se hace es de fin de semana, y el agua no se recalienta, cuando llego el viernes esta a 60ºC, y si estoy alguna temporada, y no esta nublado, siempre se mantiene a 60ºC. Para no mentir, solo en verano, y si no utilizo el agua caliente, lo he llegado a ver a 75ºC. Y vosotros diréis…¿tendrá roto el termómetro? Jajaja. ¡Pues no, no esta roto!

La instalación fue realizada en marzo de 2009, y todavía esta funcionando, sin interrupción. La única avería que tengo, y que se ha producido este invierno, en el que no ha llovido ni una gota, es que se ha rajado el muro, pienso por que el terreno esta muy seco, y no se que pasara cuando llueva. Por tanto voy a tener que desmontar todo para arreglarlo.

Esta es mi experiencia, si alguien tiene alguna pregunta u observación…

Saludos.

Calamidad.


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dongat
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MensajeTema: Re: Instalación solar agua caliente con tubos de vacío   Vie 22 Jun 2012, 10:13 pm

Hola amigo te ha quedado muy bueno tu trabajo... tengo una consulta.. sale muy caro hacer lo que has hecho... me refiero al precio porque me gustaria hacer algo similar..


Saludos
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Calamidad
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MensajeTema: Re: Instalación solar agua caliente con tubos de vacío   Sáb 23 Jun 2012, 9:33 am

Hola dongat:
He de decirte que estos paneles con tubos de vacío, son algo más caros que los planos, pero tienen más rendimiento.
No sé cuanto podrán costarte en Chile, y por otro lado, a mi me han salido gratis, ya que son unas muestras de un laboratorio de ensayos (se iban a tirar a la basura), y el depósito salió de una instalación que se desguazo, así que lo único que tuve que comprar fueron las tuberias, y poco más.
Si estas interesado, puedo hacer la gestión, y si me das más datos de lo que quieres hacer, podría ayudarte a diseñar tu proyecto.
Saludos cordiales.
Calamidad.


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dongat
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MensajeTema: Re: Instalación solar agua caliente con tubos de vacío   Mar 17 Jul 2012, 10:50 pm

Hola Calamidad... Disculpa por no haberme dado cuenta antes de tu respuesta,
Bueno que suerte la tuya de que hayas ahorrado un monton de pesos, aca en chile sale bastante caro armar un kit como el que has hecho tu...bueno solo e visto kit completos y bordean los 800 Dolares,no he visto para armar uno mismo ...
Bueno mi interes era hacer algo ,yo creo que con la mitad de tubos de lo que has hecho tu .... Lastima que sale tan caro todo... Ya pensaba tirar en el techo unas mangueras de plansa negra enrolladas... Very Happy ...

Bueno Saludos y suerte.
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Calamidad
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MensajeTema: Re: Instalación solar agua caliente con tubos de vacío   Miér 18 Jul 2012, 4:08 am

Hola dongat:

Depende de el uso que vayas a dar a la instalación, el utilizar un serpentín de tubo negro de polietileno, puede darte un buen resultado.

Has de tener en cuenta, que dependiendo de la presión (se entiende del agua que contiene el tubo) la temperatura a la que puede ponerse el tubo, es limitada, so pena que se deforme hasta su ruptura.

Te digo esto, por que si vas a usar la instalación en invierno, debes aislar bien, y ponerle una cubierta transparente, por que si la temperatura ambiente es baja, tendría muchas perdidas, y apenas se calentaría, pero en cambio en verano, deberías retirar la cubierta, ya que podrían alcanzarse temperaturas muy altas para este material.

También has de tener en cuenta que en invierno podría congelarse el agua, y podría reventar el tubo.

En fin tomando las debidas precauciones, y poniendo algunos dispositivos, ese captador de tubo, podría funcionar.

Si quieres, podría ayudarte a construirlo, si me dices que quieres hacer exactamente.

Un cordial saludo.


Mira, Platero, cómo han puesto el río entre las minas, el mal corazón y el padrastreo. Apenas si su agua roja recoge aquí y allá, esta tarde, entre el fango violeta y amarillo, el sol poniente; y por su cauce casi sólo pueden ir barcas de juguete. ¡Qué pobreza!

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dongat
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MensajeTema: Re: Instalación solar agua caliente con tubos de vacío   Vie 10 Ago 2012, 10:11 pm

Hola calamidad.
Te agradesco el interes por colaborar con lo que me interesa hacer..
Tendre presente tu ayuda y apenas me ponga manos a la obra sin duda te contactare...
Gracias por los consejos Very Happy

Saludos y Suerte.
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nasram
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MensajeTema: para calamidad   Dom 12 Ago 2012, 9:00 pm

hola buenas noches a todos, me parece alucinante lo que hiciste, yo tengo una guerra declarada contra el agua y me empeño en perseguir chollos de instalaciones, te cuento, el año pasado instale una piscina de flotadores de plastico, el agua como un cuerno y me bañe dos veces, me picaron el aro las avispas se desinflaba etc.... , este año despeje el taller, lo que en su día sera la cochera y la puse en su interior, estoy ahora en como calentar el agua, haciendo pasar el agua de la piscina por un serpentin de cobre instalado en el interior de una vandeja de una valda metalica sellada con un cristal, añadiendo una bomba que la moveria, todavia no la he puesto en practica por que estoy haciendo un porche en la parte trasera de la casa, me parecio entenderte que haciendo un serpentin de tubo negro de plastico se conseguiria, me podias indicar como, gracias de antemano, la instalación tuya me parece muy complicada para mi.
adios un saludo. P.D. para nada haces honor a tu nombre de usuario.
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