De vez en cuando me encuentro con algo que realmente me impresiona. Hoy esa «cosa» era este calentador de agua solar hecho con botellas de plástico para hacer en casa, que ahora es muy popular en el sur de Brasil. Este es el ingenioso diseño de un mecánico brasileño retirado, que lleva el nombre de José Alano. Su proyecto no solo ayuda a reutilizar las botellas de plástico, sino que también aprovecha la energía del sol para calentar el agua.
Cómo crear un calentador solar con botellas de plástico
1- Primer método para crear un calentador solar
Esto es lo que necesitarás:
- Botellas de plástico de 2L
- Cartones de leche
- Tubo de PVC de 100mm
- Tubo de PVC de 20mm
- Codos de PVC de 90 grados y 20 mm.
- Conectores en T de PVC de 20mm
- Tapas de PVC de 20 mm.
- Pegamento de PVC
- Pintura mate negro y rodillo
- Papel de lija
- Cinta de auto-amalgamación
- Martillo de goma
- Sierra de mano
- Madera
- Tanque de almacenamiento o reservorio
El diseño de Alano no requiere de bombas ni electricidad para hacer circular el agua. Se basa en el principio de termosifón de uso común. El agua caliente menos densa tenderá a moverse hacia arriba y el agua fría más densa hacia abajo, esto hace circular el agua. Asegúrese de colocar los paneles al menos un pie debajo del tanque, preferiblemente en una pared o techo que esté orientado hacia el sur. También se recomienda que las botellas de plástico se reemplacen cada 5 años.
A pesar de las diferencias de latitud y clima entre el sur de Brasil y por ejemplo Gran Bretaña, el calentador de agua solar diseñado por Alano se basa en el principio del termosifón, utilizado en muchos calentadores comerciales vendidos en el Reino Unido por hasta 6.000 £. En este sistema, ni bombas ni electricidad se utilizan para inducir la circulación. Las diferentes densidades de agua son suficientes para provocar un movimiento cíclico desde el panel del colector al tanque: el agua caliente menos densa se mueve hacia arriba, y el agua fría más densa hacia abajo.
El ensamblaje es sencillo y se puede entender mejor a través de las ilustraciones contenidas en el folleto original (texto solo en portugués). Obviamente, el tamaño no importa. Alano considera que para calentar agua para una ducha de una persona, un panel de 1 m² sería suficiente.
Si está interesado en construir el suyo, estos son los materiales básicos necesarios: botellas de plástico de 2L (60), cartones (50), tubo de PVC de 100 mm (70 cm), tubo de PVC de 20 mm (11.7 m), 90 grados 20 mm Codos de PVC (4), conectores en T de PVC de 20 mm (20), tapas de extremo de PVC de 20 mm (2), pegamento de PVC, rodillo y pintura de color negro mate, papel de lija, cinta de auto-amalgamación, martillo de goma, sierra, madera u otro material por el apoyo.
Pasos para la realización
Con los diagramas del folleto como guía, use el tubo de PVC de 100 mm como molde y corte la parte inferior de las botellas. Corte los tubos de PVC de 20 mm en piezas de 10 x 1 m y 20 x 8,5 cm, y ensámblelos con los conectores en T. Corte y pinte los cartones (pág. 10-12), así como las tuberías de un metro de largo. Montar de acuerdo con la figura B.
Los paneles deben colocarse al menos 30 cm por debajo del tanque y ubicarse en una pared o techo orientados al sur. Para optimizar la absorción de calor, los paneles deben montarse en el ángulo de su latitud, más 10 °. En Londres, por ejemplo, la inclinación del panel debe ser de 61 °. Alano recomienda que las botellas de plástico en los paneles se cambien por otras nuevas cada 5 años: «Con el tiempo, el plástico se vuelve opaco, lo que reduce la transmisión de calor, mientras que los cartones negros se pueden volver a pintar».
2- Segundo método para crear un calentador solar
Materiales necesarios para calentadores solares de agua caseros.
- Cuchillo
- pegamento
- Papel de aluminio
- Botella de refresco (sugiero botella Sprite)
- termómetro
Pasos para la realización:
- Botellas de refresco transparente
- Papel de aluminio envuelto la mitad de la botella de soda
- Rellenar la botella de soda.
- La tapa está perforada y el termómetro mide la temperatura de inicio.
- Sostenga la botella de soda con un palo de madera y colóquela a la luz directa del sol.
- Medir la temperatura del agua en la botella después de dos horas.
Desventaja: baja eficiencia, bajo calentamiento de agua, no se puede usar a gran escala
3- Tercer método para crear un calentador solar
¿Cómo funciona un calentador de agua solar hecho en casa?
A diferencia de otros calentadores de agua solares, no contiene paneles solares para su funcionamiento. Simplemente concentra la radiación solar en una tubería de metal en la que fluye el agua. La temperatura también aumenta debido a la lámina de metal en la parte posterior de las tuberías. La cubierta de plástico transparente en la parte superior proporciona un efecto invernadero para atrapar el calor en el interior y, en consecuencia, aumentar la temperatura del agua. La superficie metálica es rugosa y sin brillo, por lo que se evita la reflexión y es de color negro para maximizar la absorción de la energía térmica del sol. Las tuberías de aluminio también están pintadas de negro, ya que pueden absorber todo tipo de radiaciones y son las más adecuadas para aumentar la temperatura.
Especificaciones de calentadores solares de agua caseros.
- Capacidad media: aproximadamente 720 litros por día.
- Rango de temperatura: 30-60 grados centígrados
- Costo: PKR 3500
- Mejor hora de uso: 10am a 2pm
Condiciones científicas experimentales
- Temperatura ambiente: 25 grados centígrados.
- Temperatura inicial del agua: 16 grados centígrados
- Temperatura final: 60 grados centígrados.
- Caudal de agua: 2 litros por minuto.
Materiales necesarios para calentadores solares de agua caseros.
- Tira de madera (2 × 3/4 pulgadas) para hacer el marco: 12 pies
- Tira de madera (1 × 1 pulgada) para soporte: 6 pies
- Tubería metálica de aluminio (10 mm): 48 pies.
- Hoja dura (3 mm): 48 pies
- Hoja de termocol: 2 × 4 pies
- Hoja de metal de aluminio: 2 × 4 pies
- Tubo de goma (10 mm): 5 pies
- Lámina de plástico transparente: 2 × 4 pies
- Cable metálico
- Clavos de hierro: 1/2 pulgada
- Tornillos: 1.5 pulgadas
- Dobladora de tubos
- Pegamento cementex
- Pintura mate negra
Pasos de construcción
- Primero haremos un marco de madera rectangular de 2 × 4 pies utilizando tiras de madera de 2 × 3/4 pulgadas. El marco se apoya en tres lugares diferentes con una tira de madera de 1 × 1 (pulgadas).
- La lámina de madera dura se fija sobre el marco para proporcionar una base firme.
- Fijaremos la lámina de termocol sobre ella como aislamiento para evitar pérdidas de calor.
- El siguiente paso es fijar la hoja de metal en ella.
- La segunda parte es la del intercambiador de calor, lo haremos utilizando tubos de aluminio y dobladores de tubos para doblar el mismo en forma de U
- El tubo de goma une las dos partes del intercambiador ya que tenemos que unir cuatro tubos de aluminio.
- Fijaremos el intercambiador en el bastidor con alambre de metal para mantenerlo en su lugar.
- Pinte toda la superficie con pintura negra mate, incluidos los tubos del intercambiador.
- Finalmente colocamos la lámina de plástico transparente sobre el marco con pegamento cementex.
