¿Cómo calentar el agua con la luz solar?

¿Se puede hervir agua con una lupa?

El calentamiento solar del agua (o energía solar térmica) utiliza la luz del sol para calentar el agua que luego usarás en tu baño o cocina. Incluso en un país nublado, la energía solar puede satisfacer más de la mitad de la demanda anual de agua caliente.

El calentamiento solar del agua no debe confundirse con la tecnología solar fotovoltaica, que produce electricidad. La producción de los paneles solares fotovoltaicos puede desviarse para calentar agua, pero el calentamiento solar del agua es más eficiente. Esto significa que ocupará mucho menos espacio en el tejado que los paneles fotovoltaicos para la misma producción de energía. Su casa podría incluso tener tanto energía solar térmica como fotovoltaica, para generar la mayor cantidad de energía renovable a partir de la superficie disponible en el tejado.

En los hogares más grandes, la producción de agua caliente para las duchas, los baños y los grifos puede suponer una proporción importante del consumo total de energía. Esto es especialmente cierto cuando la casa está bien aislada para reducir la demanda de calefacción.

Los colectores solares orientados hacia el sureste y el suroeste, con un ángulo de entre 20 y 50 grados, son los que mejor funcionan. Sin embargo, incluso un panel orientado al este o al oeste puede ser útil, sólo tiene que ser un 20% más grande.

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Calentador solar de agua

El agua caliente es necesaria para muchos fines y el sol puede utilizarse de forma eficaz, eficiente y económica para proporcionar este calor. El efecto de calentamiento de la radiación solar es obvio y es bien sabido que un recipiente de agua fría, que se deja expuesto al sol, aumentará su temperatura. Los sistemas de calentamiento solar de agua están diseñados para aprovechar convenientemente este fenómeno.

Los calentadores solares de agua suelen emplear un colector solar y un depósito de almacenamiento. El colector solar para calentar agua es, con mucho, el dispositivo de conversión de energía solar más extendido y hay varios millones en uso en todo el mundo. Hay muchos diseños sencillos de colectores y sistemas de calentamiento de agua. La construcción y la fabricación son fácilmente realizables en la mayoría de los países en desarrollo.

La energía necesaria para elevar la temperatura de una sustancia es una propiedad física conocida como calor específico de la sustancia en cuestión. El calor específico del agua es de 4,2J/g/ oC, es decir, se necesitan 4,2 julios de energía para elevar la temperatura de un gramo de agua un grado centígrado. Utilizando unidades más grandes y conocidas:

Experimento de calentamiento de agua con el sol

Coloca la manguera a plena luz del sol, haz correr un poco de agua a través de ella para asegurarte de que hay agua en reposo a lo largo de toda la manguera. Espera una media hora para que el aire de las botellas se caliente. Pasa el agua por la manguera lentamente y saldrá caliente. Acabado.

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En general, las calderas mixtas modernas son más eficientes energéticamente que un sistema de calentamiento de agua con depósito o cisterna. Hay otras formas de calentar el agua, como los sistemas de agua caliente solar, los calentadores de inmersión, los calentadores de agua eléctricos, las duchas eléctricas y, por supuesto, los hervidores.

La evaporación se produce cuando un líquido se convierte en gas. Se puede visualizar fácilmente cuando los charcos de lluvia “desaparecen” en un día caluroso o cuando la ropa mojada se seca al sol. En estos ejemplos, el agua líquida no desaparece realmente, sino que se evapora en un gas, llamado vapor de agua. La evaporación se produce a escala mundial.

Cuando el agua de la superficie del océano es calentada por el Sol, gana energía. Con la energía suficiente, las moléculas de agua líquida se transforman en vapor de agua y pasan al aire. Este proceso se llama evaporación.

Calentar el agua de forma natural

Utilizar la energía abundante y gratuita del sol para calentar el agua de su casa puede ahorrarle dinero en las facturas de combustible. El calentamiento solar del agua, a menudo denominado “solar térmica”, consiste en utilizar paneles solares para absorber el calor del sol y transferirlo al agua que se utiliza en el hogar. En los días cálidos de verano, esto puede proporcionar toda el agua caliente. Durante el invierno, la producción será mucho menor.

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