¿Cómo hacer un panel solar para calentar agua?

Calentar el agua

Construir tu propio panel solar para calentar el agua no está fuera del alcance de cualquier persona con conocimientos básicos de bricolaje/manualidad, y no se necesitan herramientas o equipos especializados. En este artículo veremos cómo fabricar un panel solar de calentamiento de agua básico, pero eficiente y robusto, utilizando materiales que puedes encontrar en tiendas de construcción locales, o en línea, y herramientas domésticas comunes.

Un panel solar de calentamiento de agua es un dispositivo a través del cual se bombea el agua (u otro fluido) que es calentada por el sol mientras viaja a través del panel. En algunos paneles hay una larga tubería que serpentea por el panel hacia arriba y hacia abajo mientras se desplaza de izquierda a derecha (A), pero para el diseño del panel que comentamos aquí aprovecharemos que el agua caliente sube (o el agua fría baja) para poder disponer las tuberías de una forma más resistente y eficiente (B).

Si pusiéramos las tuberías desnudas al sol, se calentaría el agua que las atraviesa, pero gran parte del calor se reflejaría y se irradiaría. Para evitarlo, hay que colocar las tuberías en una caja aislada con un frontal transparente para que los rayos del sol puedan pasar a través de él y, aunque la luz rebote en las tuberías, su energía pueda ser absorbida y retenida en la caja. Piensa en el calor que se produce en el interior de un coche cuando está aparcado bajo la luz directa del sol. Queremos que nuestras tuberías estén rodeadas de este tipo de calor retenido para aumentar el efecto de calentamiento del agua que pasa por ellas.

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Seguidor solar diy

Foto: Un colector de tubos de vacío. Obsérvese el colector gris en la parte superior y la tubería de agua blanca que fluye a través de él. Foto de Kent Bullard, cortesía del Servicio de Parques Nacionales de EE.UU. y del Departamento de Energía/Laboratorio Nacional de Energías Renovables (DOE/NREL).

¿Cómo funciona? Brevemente, tenemos una serie de tubos paralelos evacuados (azul) que reciben la energía solar concentrada de los reflectores parabólicos a ambos lados (amarillo), que envían a un intercambiador de calor combinado y a un colector (marrón), a través del cual fluye el agua caliente (o algún otro fluido) desde las tuberías de entrada y salida.

Obra de arte: Un típico panel solar de tubos de vacío. Ilustración de la patente estadounidense 4.474.170: Glass heat pipe evacuated tube solar collector by Robert D. McConnell and James H. Vansant , US Department of Energy, October 2, 1984, courtesy of US Patent and Trademark Office.

Obra de arte: Un vistazo a cómo funciona un colector de tubos de vacío. 1) El cobre del tubo interior absorbe el calor solar y evapora el fluido volátil. 2) El fluido evaporado sube por el tubo hasta el colector de la parte superior y cede su calor. 3) El agua que fluye por el colector recoge el calor de todos los tubos conectados a él. 4) El fluido se condensa y vuelve a caer por el tubo para repetir el proceso.

Calentador solar

Los sistemas de calentamiento solar de agua, o sistemas térmicos solares, utilizan la energía del sol para calentar el agua que se almacena en un acumulador de agua caliente o en un depósito térmico.  Dado que la cantidad de energía solar disponible varía a lo largo del año, un sistema de calentamiento solar de agua no proporcionará el 100% del agua caliente necesaria durante todo el año. Normalmente se utiliza una caldera convencional o un calentador de inmersión para compensar la diferencia.

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También se pueden instalar instalaciones solares de agua caliente de mayor tamaño para contribuir a la calefacción de la vivienda. Sin embargo, la cantidad de calor proporcionada suele ser muy pequeña (menos del 10% de las necesidades de calefacción de la casa), por lo que no suele merecer la pena.

Los sistemas de calentamiento solar del agua utilizan paneles o tubos, llamados colectores solares, para recoger la energía solar.  Los colectores solares convierten la parte infrarroja de la luz visible en calor.  Se llenan con una mezcla de agua y glicol. Este fluido se bombea por un circuito que pasa por el acumulador de agua caliente.

El sistema funciona todo el año, aunque habrá que calentar más el agua con una caldera o un calentador de inmersión, sobre todo durante los meses de invierno.  En verano, el sistema debería cubrir el 90% de las necesidades de agua caliente, mientras que en invierno se reduce al 25%.

Calentador solar de latas

Los colectores solares, incluidos los paneles de calentamiento de agua, son los elementos más importantes del sistema de calentamiento de agua alimentado por el sol.Descubra los diferentes tipos, consulte los consejos de dimensionamiento e instalación, cómo construir un panel, sobre los kits de paneles y los accesorios de montaje, y mucho más.Los colectores solares están diseñados para absorber la energía térmica del sol (radiación solar) y se utilizan en el calentamiento de agua y espacios, incluso para producir electricidad. Pueden utilizarse en aplicaciones residenciales y comerciales, proporcionando energía gratuita tanto en aplicaciones pequeñas como grandes, y son especialmente beneficiosos cuando se combinan en un conjunto para realizar tareas de gran demanda.

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Según el diseño y los materiales aplicados, algunos colectores son mejores que otros. Por ejemplo, con el recubrimiento selectivo de alta calidad aplicado en las placas absorbentes, la eficiencia de absorción del calor solar aumenta. En el interior del panel solar, el fluido térmico circula y absorbe la energía calorífica y, a través del sistema de tuberías, se transfiere al depósito de almacenamiento para el calentamiento del agua.La calidad del depósito de almacenamiento de agua caliente también es una característica importante, ya que debe funcionar con una pérdida de calor mínima.