Tema: Calentador solar casero con bomba

Buenas noches!

Esta es mi primer participación en este foro, yo he seguido cada publicación tomando ideas de aquí y de allá. Por lo que ahora me he aplicado y decidí hacer una publicación respecto a mi trabajo.

Bastantes publicaciones hay en Internet respecto a un calentador solar, en la mayoría están con el deposito en la parte superior, lamentablemente, el estanque yo no lo puedo poner ahí, porque el techo no soporta grandes pesos, por lo que decidí hacer el armado y colocarle una bomba centrifuga que haga el reemplazo del agua caliente por agua fría.

Para esto necesite (mucho material fue reciclado y otro tanto fue comprado), si tienen alguna duda por favor escríbanme y tratare de ayudarles.

Tuberia de PVC hidraulica de 32 mm (24 metros)
28 codos de PVC hidraulico de 32mm
2 Valvulas check (o antiretorno)
1 bomba de 1/2 caballo de fuerza (la mas barata y de flujo mas pequeña que me encontré).
1 Caja para pastillas electricas.
1 Circuito controlador de temperatura por rangos (este lo compre por internet, no pongo el link porque no se si eso se puede hacer, pero si alguien lo necesita les puedo pasar el link de la pagina de China)
2 Interruptores
2 tablas de 3mts por 25 cm de 1 pulgada
Carton con asfalto (carton negro, que se pone entre las laminas y la madera en los techos, repele le humedad y la condensacion). Al ser de un color negro viene ideal ya que capta mas radiacion solar y no es tan caro como las laminas de zinc u otro material. Al ser asfaltado nos garantiza que durara mucho tiempo.
Unicel, plumavit o algun aislante similar.
Cable de calibre 12 (igual con calibre 14 funcionaria bien).
Anticorrosivo de metal color negro mate.
Vidrio de ventana vieja con marco de preferencia
Resina epoxica, esta resina viene en masilla que se mezcla en dos partes y se endurece al fraguar.

El primer paso es un cajon con la madera del mismo ancho del marco de la ventana y un poco mas pequeño (2 cm) que el largo.

Yo lo deje 2 cm mas alto porque el lugar donde vivo hay mucha humedad, si el cajon se sella la humedad se condensa y esto provoca que la tuberia no se caliente lo suficiente

Crear el radiador que entre al cajon.

Yo deje espacio aproximado de 5 cm por cada lado del cajon, de esa manera es posible que el tubo no tenga sombras la mayor parte del tiempo.

La forma del radiador permite que no se acumule aire en la tuberia, el primer intento lo hice con una tuberia en paralelo, pero "guardaba" aire y provocaba que el sensor midiera con error.

Una vez creado el radiador se pinto de negro mate con anticorrosivo de metal

Se le dio dos manos y no fue colocado en el cajon o en el armado hasta que pasaran dos dias, que la pintura estuviera completamente seca. Esto porque la pintura despide vapores que podran "empañar" o manchar el vidrio.

Colocacion del todo dentro del cajon.

La colocacion de todo debio de hacerse en estos pasos:

1. Colocacion y acomodo del unicel o plumavit: Este paso es poner una "cama" de unicel o plumavit en el cajon, esto nos dara aislacion y garantizara que el cajon concentre el calor evitando perdidas.
2. colocacion del carton negro: Este paso fue colocar una capa de carton negro, segun he leido antes hubiera convenido poner una hoja de papel alumnio, o cajas de tetrapack (con la cara aluminizada hacia arriba -cara brillante al sol-). Esto para que la radiacion sea reflejada hacia dentro del cajon y evitar perdidas de calor. Lamentablemente no tenia ni uno, ni lo otro, asi que carton directamente. Tambien he leido por ahi que es mejor poner en evz de carton una hoja de zinc pintada de negro mate. Pero yo no lo hice, ya que llega a calentarse tanto que el plumavit o unicel se funden (ya lo hice una vez jejjejej).
3. Colocacion de la tuberia: Una vez colocado el carton la tuberia se coloca
4. Conectar la tuberia

Union de una valvula antiretorno.

Esta valvula la puse para evitar que el agua tuviera un efecto sifon y pudiera quedar aire dentro de la tuberia, que el aire quedaria a la altura del sensor, esto provoca que yo mida temperaturas del aire y no del agua, y obvio esto lleva a que la bomba se encienda mas veces de las que es debido.

Conexion a la bomba

Se conecto la tuberia de la bomba (subida del agua) a la tuberia dentro del cajon.

Conexion a la salida del agua

El el extremo opuesto al ingreso del agua, se verifica que la valvula este en el sentido correcto, ya que si la valvula no se abre, la bomba puede dañarse y la tuberia puede romperse por el exceso de presion.

Conexion Sensor de temperatura

Se perfora la tuberia atras de la valvula puesta, o en un punto donde estemos seguros que siempre va a haber agua. Se introduce el sensor y se rellena el hoyo con resina epoxica.

Conexion electrica del un interruptor para el encendido manual de la bomba

El circuito que yo compre, tiene un problema, el cual me di cuenta cuando hice las primeras pruebas, la temperatura maxima de operacion son 99 ºC, un dia deje el sensor conectado y aun no habia conectado la bomba, me fui a fumar un cigarro, a comer o¡y me olvide por completo del proyecto, a mi regreso el circuito estaba alarmado, apague, conecte la bomba y encendi. La bomba no encendio, porque el circuito cuando sobrepasa su limite de operacion este se bloquea y no hace nada, asi que decidir conectar un interruptor que me permita encender la bomba para evitar problemas futuros.

Conexion electrica de la bomba al relevador del circuito electronico.

Una vez que se realizo la conexion del interruptor, se conecta la bomba a la corriente electrica y al circuito.

Alimentacion electrica

Se conecta el circuito, la bomba y todos los aparatos.

Calibracion del circuito

Aqui se calibra la temperatura de partida de la bomba y cuando debera de apagarse. Yo tengo 45 y 30 ºC respectivamente. Si colocan una temperatura muy alta (70ºC por ejemplo) la tuberia aguantara, pero cuando la bomba encienda si a alguien le cae el agua a esa temperatura, seguro tendran que salir corriendo al hospital. Asi que tengan mucho cuidado.
Por otra parte, la temperatura de parada (30ºC) yo decidi que era la temperatura ideal, ya que el tubo y el conjunto dentro del cajon no alcanza a enfriarse tanto y se encendera tardara menos tiempo en llegar a la temperatura alta. Tambien deberan de considerar que debe de ser una temperatura mas alta que la de la piscina, ya que de no ser asi la bomba se encendera y no volvera a apagarse, esto les traera una cuenta de luz que los dejara frios.

Que se logra con todo esto:
Yo actualmente lo tengo conectado a una pequeña piscina de pvc de 1800 litros. La temperatura del agua en la mañana (8 am) amanece en 17 o 16 grados centigrados.
Conforme avanza el dia, he alcanzado temperaturas de 26 grados, y el promedio normal son 24.

Funcionamiento:
El sensor del circuito electronico esta colocado en dentro de la tuberia de pvc, de manera que el sensor realmente mide la temperatura del agua, y no de la tuberia. El agua por radiacion es calentada y al llegar a determinada temperatura (yo la tengo programada a 45º C) enciende el relevador que alimenta la bomba, por lo que esta ultima se enciende y sube el agua de la piscina y reemplaza el agua de la tuberia, el circuito abrira el relevador cuando el agua baje a determinada temperatura (yo lo tengo programado a 30ºC) y detendra la bomba. La bomba en el transcurso del dia se enciende alrededor de 30 veces por tiempos de menos de 1 minuto.

Posibles mejoras:
En el cajon:

1)El cajon cerrarlo completamente por atras y sellarlo, para evitar perdidas de calor.

2) Sellar completamente el cajon y el marco de la ventana y colocar un "respirador" al cajon para evitar la condensacion

En la tuberia:

1) Conseguir chapa de zinc y cortarlas en tiras, para "entretejer" con estas el tubo de pvc, con esto el tubo tendra mucho mayor contacto y se calentara mucho mas rapido (creo que esto lograra que la bomba se encienda el doble de veces que actualmente lo hace)

2) Colocar el doble de la tuberia actual, de manera que el volumen del agua de 16 litros sea 32, esto redundara en que la bomba encienda mas tiempo (por la cantidad de agua no pasara del minuto, por lo que el consumo no sera excesivo), pero al haber el doble de agua caliente en teoria en la mitad de veces de encendido de la bomba se lograra la misma temperatura final. Al ser mas tuberia tardara mas tiempo en calentar el agua, por lo que la bomba se encendera con menor frecuencia.

Poner otro circuito para que el agua si baja la temperatura mas alla de 1º (en Invierno es comun), el agua de la tuberia se tire, esto evitara que una helada provoque ruptura en la tuberia.

No pude subir las fotos que tengo del proyecto, porque las baje en otra PC, pero en estos dias prometo subirlas.

Tambien adjunto una hoja de excel para que puedan apoyarse en sus proyectos, esta hoja les ayudara con el calculo de que necesitan para lograr una temperatura ideal.

1600	19,9917366	32,1703117	40		20,3861023	7,00
1600	20,3861023	32,1703117	40		20,7726951	8,00
1600	20,7726951	32,1703117	40		21,151668	9,00
1600	21,151668	32,1703117	40		21,5231714	10,00
1600	21,5231714	32,1703117	40		21,8873523	11,00
1600	21,8873523	32,1703117	40		22,2443552	12,00
1600	22,2443552	32,1703117	40		22,5943215	13,00
1600	22,5943215	32,1703117	40		22,9373899	14,00
1600	22,9373899	32,1703117	40		23,2736964	15,00
1600	23,2736964	32,1703117	40		23,6033743	16,00
1600	23,6033743	32,1703117	40		23,9265541	17,00
1600	23,9265541	32,1703117	40		24,2433641	18,00
1600	24,2433641	32,1703117	40		24,5539296	19,00
1600	24,5539296	32,1703117	40		24,8583739	20,00
1600	24,8583739	32,1703117	40		25,1568175	21,00
1600	25,1568175	32,1703117	40		25,4493788	22,00
1600	25,4493788	32,1703117	40		25,7361736	23,00
1600	25,7361736	32,1703117	40		26,0173157	24,00
1600	26,0173157	32,1703117	40		26,2929164	25,00
1600	26,2929164	32,1703117	40		26,563085	26,00
1600	26,563085	32,1703117	40		26,8279285	27,00
1600	26,8279285	32,1703117	40		27,087552	28,00
1600	27,087552	32,1703117	40		27,3420582	29,00
1600	27,3420582	32,1703117	40		27,591548	30,00
1600	27,591548	32,1703117	40		27,8361204	31,00
1600	27,8361204	32,1703117	40		28,0758722	32,00

Dada volumen de la piscina, diametro de la tuberia y largo de la tuberia, les hara un calculo de cuanto ira subiendo la temperatura de acuerdo a la temperatura de bajada del agua caliente.



Saludos.

Felicitaciones por tu gran trabajo hermano, eso hace muy bien a nuestro planeta que esta pidiendo a gritos que nos concienticemos acerca del daño que le hacemos, este tipo de trabajos ayudan; aprovechando la ocasion, te cuento que estoy intentando subir un trabajito que realicé y no encuentro la forma ni el tutorial en este portal de como hacerlo, por favor si me das una mano te lo estaré muy agradecido.
yochapre

Iniciado por Yochapre

Felicitaciones por tu gran trabajo hermano, eso hace muy bien a nuestro planeta que esta pidiendo a gritos que nos concienticemos acerca del daño que le hacemos, este tipo de trabajos ayudan; aprovechando la ocasion, te cuento que estoy intentando subir un trabajito que realicé y no encuentro la forma ni el tutorial en este portal de como hacerlo, por favor si me das una mano te lo estaré muy agradecido.
yochapre

Muchas gracias, pero aun falta mucho trabajo para ser calificado como "gran".
Respecto a tu pregunta, yo localice el tema mas apropiado donde queria publicar (ecologia).
Ahi, te aparecera un boton llamado: "+ Crear nuevo tema"

Si le das click ahi te aparece una ventana para que redactes tu publicacion y le pongas titulo, en el menu de iconos te aparece para insertar un archivo, sangria, centrar, izq, derecha, etc.

Cuando termines de redactar tu publicacion ya un boton: "revision" (o algo similar), le das click y te aparecer el "como se vera tu publicacion" y la misma ve ntana de edicion, para que cambies lo que necesites.

Y terminas con el boton "publicar".
espero te sirva mi publicacion media pobre, pero yo tambien soy novato en este foro. :)

Saludos.

Otra vez yo!

El verano ha terminado y es hora de hacer recuento de los daños. Si bien el calentador cumplio su funcion (calentar agua para una piscina), este no soporto 3 meses del verano completo. Si bien comenzaba a operar a las 10 am (que el sol hacia su trabajo) y terminaba a las 7 pm, solo dos dias registre temperaturas de 30 y 32º. El promedio de la temperatura se mantuvo en los 25º (5º menos que la meta deseada por mi).

Los tubos de PVC fueron cediendo en las uniones hasta que terminaron por despegarse, hace como 15 dias tuve que desconectar todo el sistema y lo cubri para evitar que se siga deteriorando.

Me parece que el PVC no es el mejor material para hacer este invento, si bien este material soporta los rayos UV y al estar pintado con anti-corrosivo (que le da una resistencia mayor), el deterioro no esta en la tuberia, sino en el pegamento.

Revisando documentacion del pegamento que yo utilice, dice que su rango de resistencia esta dado en los limite: (-15 °F a 110 °F / -26 °C a 43 °C). Claro, que el agua nunca llego a los 40º, esto porque el controlador de temperatura yo lo tenia fino en 35º, en ese momento se encendia la bomba, misma que subia agua fria y descargaba el agua caliente.

Pero, el agua estaba DENTRO del tubo. Asi que tome un tubo, lo llene con agua y coloque dos termomentros, uno afuera y uno adentro. Sorpresa la mia cuando detecto que el agua (interior del tubo) llego a 35º el tubo en su cara externa marcaba 70º. Obvio muy por encima de la temperatura ideal con la que el pegamento trabaja.

Lamentablemente el verano ya ha terminado (hace casi mes y medio), no puedo llevar a cabo algunas modificaciones para ver el comportamiento, estas modificaciones, se me ocurren dos:

1. Cubrir los extremos del tubo donde hay uniones, para que no sufran de sobrecalentamiento

1. Cambiar de material a metal (Cobre o tuberia de fierro galvanizada)

Obvio los dos tienen pros y contras, que me gustaria compartir un poco:
El cubrir las uniones, debera de ser al menos 10 cm (creo yo) para evitar que nuevamente la temperatura llegue a desarmar el invento.

PROS:

Es mas barato que cambiar el material.

CONTRAS:

Esto llevara un costo adicional

Quiza no sirva, porque a fin de cuentas la superficie del tubo externo tendera a calentarse porque no hay agua en contacto con el que lo enfrie

El cambiar de material:

PROS:

Es seguro que el invento funcionara.

El metal es mucho mejor conductor de calor que el PVC, por lo que la temperatura de la piscina llegara mucho mas rapido a los 30º.

CONTRAS:

Es mucho mas caro

Necesito poner un controlador adicional para que abra una valvula cuando la temperatura baja de 1º (para evitar que la tuberia se reviente por congelacion.

Quiza me decida cambiarlo el proximo año por el uso de metal, el cobre puede durar muchos años sin deteriorarse, no asi el fierro galvanizado, que con el paso del tiempo comienza a oxidarse y perforarse. Claro que el fierro puede durar 20 años y con ese tiempo es seguro que la inversion se ha amortizado por completo.

Ahora comenzaré a cotizar para ver que material me cuesta mas barato. Se aceptan sugerencias.

Saludos.

Amigo Luis, una sugerencia de un humilde servidor, porque no pruebas con tubería de polietileno (PE) - las que comúnmente se identifican como mangueras negras- para hacer el radiador, ya que por sus características de fabricación y su color le transmiten la temperatura al agua fácilmente, no tienes necesidad de pintarlas y las conexiones son más económicas y más sencillas de instalar y/o reparar. Además también te sugiero que lo hagas con el diámetro de tubería más pequeño que consigas, de ese modo la relación entre la superficie expuesta y la temperatura que deben captar es superior.
Si buscas en Internet vas a ver que existen unos radiadores para piscinas que están construidos con tubines de polietileno de 8 mm, que seguramente vas a poder construir tú fácilmente.
Mucha suerte amigo, y después nos cuentas

Iniciado por Aucaria

Amigo Luis, una sugerencia de un humilde servidor, porque no pruebas con tubería de polietileno (PE) - las que comúnmente se identifican como mangueras negras- para hacer el radiador, ya que por sus características de fabricación y su color le transmiten la temperatura al agua fácilmente, no tienes necesidad de pintarlas y las conexiones son más económicas y más sencillas de instalar y/o reparar. Además también te sugiero que lo hagas con el diámetro de tubería más pequeño que consigas, de ese modo la relación entre la superficie expuesta y la temperatura que deben captar es superior.
Si buscas en Internet vas a ver que existen unos radiadores para piscinas que están construidos con tubines de polietileno de 8 mm, que seguramente vas a poder construir tú fácilmente.
Mucha suerte amigo, y después nos cuentas

Aucaria, gracias por tu sugerencia. Habia pensado probar con manguera de riego (aca se llama "planza"), en diferentes grosores, efectivamente entre mas delgada es mejor porque no hay deformacion por el calentamiento (cuando se calienta el tubo tiende a "aplanarse"). El problema aqui es la cantidad de agua que se calienta, es muy poca.

Haciendo cuentas, suponiendo que hay un tramo de 50 metros (que no se donde va a caber tanta tuberia) en diferentes medidas me daran agua caliente de la siguiente manera:
Tubo litros
1/2 pulgada 24
3/4 13
1 24
1,5 55
2 98

En un tubo menor a una pulgada la bomba encendera mas veces y menor tiempo, si consideramos que el mayor consumo energetico de un motor es en la partida, obvio no sera lo mejor. Segun los precios de esa tuberia lo optimo sera meter un tubo de 1 pulgada... voy a dejar un tubo de esos con agua al sol a ver si tiene deformaciones, o bien, si ustedes lo han dejado al sol me pueden contar si se deforma???

Ahi les cuento mis resultados.
Y gracias nuevamente por sus opiniones!

Por las fotos que he visto de lo que Uds. llaman planza creo que es lo mismo. En ese caso te cuento que en nuestro país (Argentina) y creo que esto es universal, vienen clasificadas por su resistencia hidráulica en, por ejemplo 2,5 K; 4 K; 6 K; 10K, que significa 2,5 kg; 4 kg y así sucesivamente. La única que se aplasta si la temperatura es elevada es la de 2,5 K, las otras no. Y respecto a la forma de armar el radiador para que entren más metros yo pienso en dos alternativas: una es armando un espiral plano, como si fuesen círculos concéntricos (¿me explico?) y la otra alternativa es que armes una parrilla con tubos paralelos unidos en ambos extremos a un tubo perpendicular con conectores de goteo.
Algo que olvidaba, con la temperatura el PE se dilata o contrae, sobre todo en longitud.
Y una recomendación a tener en cuenta, cuando tengas que colocar accesorios para unir los tramos de tubería siempre
utiliza agua hirviendo (100°C) para calentar el extremo del tubo Nunca fuego o pistola de calor
Suerte

Aucaria, buenos dias!!!

Eso yo no sabia de las resistencia hidraulicas, voy a investigar del tema y te cuento.

Respecto a el radiador concentrico, lo pense en su momento, pero hice el cajon rectangular, necesitaria ver que tan bien queda poniendo dos circulos.

Pregunta: ¿Por qué no calentarlo con pistola de calor?
Yo habia pensado hacer el serpèntin como "S" dentro del cajon y lograr ese doblez con una pistola de calor, asi me ahorro el costo de los codos y las abrazaderas. Eso y que el sumergir la manguera en agua hirviendo es un tanto complicado porque no tengo un recipiente largo para hacerlo.

Gracias por tus comentarios me han dado una luz (que parece reflector de escenario)
Saludos.

Hola a todos, esta es mi primera participación en el foro. Leí atentamente el desarrollo del sistema para calentar piscinas por medio del sol y espero poder ayudar con mi aporte.
Antes les cuento que si se fijan en internet " argentino autodidacta creo un sistema para calentar piletas" me van a encontrar. no pongo mi nombre porque creo que no se puede.-
Tengo realizado y probado un calentador solar para mi piscina 41.000.- litros - usé caño negro de polietileno de 3/4 de diámetro k10 muy resistente a los rayos uv. Mis primeras pruebas comencé con 300 mts. y funcionó muy bien, la pileta llegó en verano a los 32ºC. Este año quiero calentar mas rápido y puse en total 520 mts de caño puesto en forma de espiral, son diez espirales puestos en dos lineas de 5 paralelos.
Todo lo impulsa una bomba de 1 hp que funciona con un controlador de temperatura mas un timmer digital para programar los arranques.
Las mangueras son duras se empalman con espigas de plastico, antes se calienta con cuidado con pistola de calor y aparte le pongo abrazaderas a todas las uniones.
El caudal que saca el sistema son 2.250.- litro por hora y en las pruebas de esta primavera la diferencia es de 6 ºC entre la entrada al sistema y la salida. hay fotos en la web de lo que hice -

SALUDOS.-

Iniciado por TORNERO

Hola a todos, esta es mi primera participación en el foro. Leí atentamente el desarrollo del sistema para calentar piscinas por medio del sol y espero poder ayudar con mi aporte.
Antes les cuento que si se fijan en internet " argentino autodidacta creo un sistema para calentar piletas" me van a encontrar. no pongo mi nombre porque creo que no se puede.-
Tengo realizado y probado un calentador solar para mi piscina 41.000.- litros - usé caño negro de polietileno de 3/4 de diámetro k10 muy resistente a los rayos uv. Mis primeras pruebas comencé con 300 mts. y funcionó muy bien, la pileta llegó en verano a los 32ºC. Este año quiero calentar mas rápido y puse en total 520 mts de caño puesto en forma de espiral, son diez espirales puestos en dos lineas de 5 paralelos.
Todo lo impulsa una bomba de 1 hp que funciona con un controlador de temperatura mas un timmer digital para programar los arranques.
Las mangueras son duras se empalman con espigas de plastico, antes se calienta con cuidado con pistola de calor y aparte le pongo abrazaderas a todas las uniones.
El caudal que saca el sistema son 2.250.- litro por hora y en las pruebas de esta primavera la diferencia es de 6 ºC entre la entrada al sistema y la salida. hay fotos en la web de lo que hice -

SALUDOS.-

Hola Tornero, un gusto saludarte.
Googlee lo que señalaste y l verdad es que no encontré mucha información.... que te parece si abris un tema nuevo y das el paso a paso, calculos, fotos, etc...? De antemano te agradezco, mis suegros viven en un lugar sin acceso al gas natural y desde hace un tiempo estoy buscando alguna solución para "abaratar" el costo del agua caliente... Un abrazo