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CALENTADOR SOLAR CASERO
Barrera Aliaga, Rocío Bujaico Aliaga, Betsy Ccancce Martínez, Anais
[email protected] Bujaico_2015 @hotmail.com [email protected]
Facultad de Ingeniería Ambiental Universidad Continental
RESUMEN
El proyecto consiste básicamente en aprovechar la energía solar, con un pequeño
invernadero en cada botella y pasando dentro de la misma una manguera de riego. El
calor queda atrapado en la botella y luego es absorbido por la manguera transfiriendo el
agua hacia el tacho aislador, de manera que podemos mantener el agua caliente
ingresando y saliendo del tacho por cada uno de sus orificios hasta el momento en que se
quiera utilizar, con el fin de ahorrar combustibles como gas y electricidad. Al diseñar un
prototipo de calentador solar casero podremos reducir el gasto de energías renovables en
la ciudad de Huancayo, dando a conocer un servicio poco costo suministrado por la
energía de los rayos ultravioleta para recoger energía y luego ser utilizada en el
calentamiento de agua para las diferentes actividades caseras.
La construcción de un calentador solar para calentar agua no requiere complejidad alguna
el sistema puede ser instalado con gran facilidad y está al alcance de cualquier hogar, de
manera económica y aprovechando los recursos de la naturaleza incentivando a las
personas a utilizar este sistema que es muy eficiente y eficaz. Así mismo al construir un
calentador solar con energía totalmente renovable, debemos tener en cuenta que se
puede diseñar del tamaño que uno quiera, conforme a la capacidad de agua caliente
requerida para el uso diario, además se puede acoplar en paralelo las columnas
necesarias, utilizando un el techo de una vivienda como soporte.
PALABRAS CLAVES: radiación solar, energías renovables, impacto ambiental, calentador solar
INTRODUCCION
En la actualidad, existe una creciente concienciación a nivel mundial en lo que se refiere a
la problemática energética, debido a la gran dependencia energética del exterior de los
países industrializados, el agotamiento y encarecimiento de los recursos energéticos
fósiles, y los recientes descubrimientos sobre el origen antropogénico del cambio
climático.
Desde el siglo XX, como consecuencia de una creciente preocupación por la preservación
del medio ambiente, el impacto que los seres humanos tiene en él y las consecuencias
nocivas de nuestras actividades en el entorno, comenzó la implantación, lenta pero
progresiva, de unas energías más limpias, las energías renovables.
La gran cantidad de energía solar que llega a la tierra se puede aprovechar para
convertirla en calor y electricidad, llamadas conversión térmica y fotovoltaica
respectivamente, en un calentador solar se aprovecha la conversión térmica para el
calentamiento de agua que puede ser utilizada en diferentes actividades.
La intensidad de radiación solar en la ciudad de Huancayo, permite la aplicación de
sistemas térmicos para el calentamiento de agua, llegando a ser el calentador solar una
opción económica y factible, no obstante para su funcionamiento óptimo, se debe realizar
teniendo en cuenta factores determinantes como: el promedio de radiación solar, la
demanda de agua caliente, el lugar donde se va a instalar y el tipo de materiales que se
van a emplear.
El propósito de nuestro proyecto es colaborar con el medio ambiente utilizando recursos
naturales como es la radiación solar, con un mecanismo no muy costoso, fácil y muy útil
como es el calentador solar casero. El cual sin necesidad de utilizar energía eléctrica,
funcionará solo con energía solar, por una especie de parrilla de botellas que conduce el
agua hasta un tacho aislador el cual mantendrá el agua caliente circulando una y otra vez
hasta el momento en que se quiera utilizar.
MATERIALES Y METODOS
Los materiales que se utilizaron para la elaboración del calentador solar son los
siguientes:
- 15 Botellas descartables de gaseosa de 1L y medio
- Una manguera para riego de 10m y 1/2 de pulgada
- 12 Uniones T
- 2 codos
- 14 Uniones mixtas
- Un taladro eléctrico
- Una cierra
- Un tubo delgado para agua de una pulgada y media
- Un tacho aislador de 20L
- Un caño de plástico
- Un pegamento de agua
RESULTADOS
Primera semana: 29-10-15 avance al 20%
Compra de materiales, seguidamente recolección, lavado y cortado de botellas.
Imagen 1: Materiales a utilizar.
Imagen 2: Botellas lavadas y cortadas en la parte inferior
Segunda semana: 12-10-15 avance al 50%
Medición y cortado de los tubos, manguera, botellas y posterior armado de la parrilla.
Imagen 3: Armado de la parrilla
Tercera semana: 19-10-15 avance al 70%
Realización de los agujeros al tacho aislador, incorporación del caño de plástico y posterior conexión con la parrilla de botellas.
Imagen 4: Conexión tacho y parrilla
Imagen 5: Incorporado del caño de plástico
Cuarta semana: 26-10-15 avance al 100%
Prueba de calentador solar casero y posterior incorporado de la parrilla a la base de madera que servirá como soporte.
Imagen 6: Prueba en el techo del calentador solar casero
Imagen 7: Base de madera de la parrilla de botella
Tabla 01: Cálculo de Radiación solar (W/m2) del 11 de Noviembre del 2015
Grafico 01: Radiación solar (W/m2) del 11 de Noviembre del 2015
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 180
10
20
30
40
50
60
Altura solar
Horas
W/m
2
La mayor intensidad de radiación solar en la ciudad de Huancayo corresponde de 11 a 13
horas según el grafico, de manera que durante este lapso se calentará el agua en
aproximadamente 40 min a 32°C, respecto a la prueba llevada a cabo y la medición con el
termómetro del agua, dependiendo siempre y cuando de la temperatura ambiente.
Horas W/m2
6-7 3.697-8 17.488-9 30.34
9-10 41.3810-11 49.8511-12 55.1712-13 56.9913-14 55.1714-15 49.8515-16 41.3816-17 30.3417-18 17.4818-19 3.69
CONCLUSIONES
- La construcción de un calentador solar para calentar agua no requiere complejidad
alguna el sistema puede ser instalado con gran facilidad y está al alcance de
cualquier hogar.
- Poder calentar el agua de manera económica y aprovechando los recursos de la
naturaleza incentiva a las personas a utilizar este sistema que es muy eficiente y
eficaz.
- Al reciclar o reutilizar materiales que alguna vez fueron desechados ayuda a
disminuir el impacto ambiental, en este caso el reciclaje de botellas PET.
- Así mismo al construir un calentador solar con energía totalmente renovable,
debemos tener en cuenta que se puede diseñar del tamaño que uno quiera,
conforme a la capacidad de agua caliente requerida para el uso diario, además se
puede acoplar en paralelo las columnas necesarias, utilizando un el techo de una
vivienda como soporte.
- La mayor intensidad de radiación solar en la ciudad de Huancayo corresponde de
11 a 13 horas según el cálculo realizado, de manera que durante este lapso se
calentará el agua en aproximadamente 40 min a 32°C, respecto a la temperatura
ambiente, lo cual resultara efectivo y de bajo costo.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
- Universidad Manuela Beltrán, Tecnología de aprovechamiento de Residuos y
Energías Renovables, Diseño, construcción y caracterización de un prototipo de
calentamiento solar de agua operado con sistema Termosifón ubicado en casa
ecológica en la ciudad de Bogotá
- https//. Prezi.com/diseño-de-un-prototipo-de-calentador-solar
- http://www.politicaysociedad.net/aprende-a-construir-un-calentador-solar-casero-
con-botellas-de-plastico
