Calentadores solares de agua caseros: diseños básicos

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Calentadores solares de agua caseros: diseños básicos
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Video: Energía Solar: Calentador de Agua con Tubo de Riego. Panel Solar Térmico. ☀️ 2024, Abril
Anonim

El tema del ahorro ahora lo plantean muchas personas, especialmente aquellas que viven en sus casas. La oportunidad de no pagar de más por los servicios es tentadora, por eso la gente busca todo tipo de formas de ahorrar en agua caliente y calefacción. Esto es especialmente cierto en la estación fría, cuando tiene que pagar demasiado dinero por los servicios públicos. En busca de ahorros, la gente a menudo recurre a la energía solar, por lo que ahora a menudo se puede escuchar acerca de cómo hacer un calentador de agua solar.

¿Por qué es tan relevante?

Un tipo de calentador de agua solar
Un tipo de calentador de agua solar

El dispositivo le permite liberar parcialmente la caldera de las funciones de calefacción en la casa. Un calentador de agua solar se presenta en forma de un dispositivo que absorbe la energía del sol y la convierte en calor. Además, esta energía se transferirá al refrigerante y ya la distribuirá por toda la casa. Dichos dispositivos le permiten ahorrar significativamente en calefacción, lo que significa que pagará varias veces menos en las facturas.

¿Qué es este calentador de agua?

El calentador de agua solar es un dispositivo climático que se aplicapara crear agua caliente. Este dispositivo se usa activamente en sistemas de suministro de agua y calefacción. La principal diferencia de este dispositivo con respecto a otros es que introduce recursos naturales renovables y, lo que es más importante, gratuitos.

¡Vale la pena recordarlo! El calentador de agua solar le permite extraer energía solar incluso en tiempo nublado, por lo que este dispositivo se puede utilizar en cualquier época del año.

Este es un dispositivo muy conveniente que le permite ahorrar dinero. Puedes comprar o hacer tu propio calentador de agua solar. La segunda opción será más económica que la primera.

¿Cómo funciona esta máquina?

Instalación de un calentador de agua solar
Instalación de un calentador de agua solar

Antes de pensar en cómo hacer un calentador de agua solar con sus propias manos, debe comprender su principio de funcionamiento con más detalle.

Cada uno de estos aparatos tiene dos unidades de trabajo: una trampa de radiación solar y una batería de intercambio de calor. El último componente es muy importante, porque es él quien convierte la energía solar en calor, y la necesitas para calentar. Luego, la energía térmica se transfiere al refrigerante y, en la mayoría de los casos, este papel lo desempeña el agua corriente.

¿Qué tipos de máquinas hay?

Calentador de agua parecido a una mesa
Calentador de agua parecido a una mesa

Los colectores solares térmicos se dividen:

  • para alta temperatura (el agua se calienta a ochenta grados centígrados);
  • temperatura media (el líquido se calienta hasta ochenta grados centígrados);
  • baja temperatura (el agua se calienta hastacincuenta grados Celsius).

Los calentadores solares de agua se dividen por diseño:

  • para vacío;
  • ahorro integrado;
  • plano.

El aparato de almacenamiento también se llama colector de termosifón. Dichos dispositivos no solo pueden calentar agua, sino también mantener sus indicadores de temperatura en un nivel establecido. Esta opción se considera la más económica, porque no utiliza bombas. Estructuralmente, dicho aparato consiste en un par de recipientes con líquido, que se encuentra en una caja termoaislante con tapa de vidrio, a través de la cual ingresa la luz solar y se calienta el agua. El dispositivo es fácil de fabricar y usar, además de económico, sin embargo, no se utilizará en invierno.

El aparato plano es un cuerpo con un intercambiador de calor. Por lo general, el diseño se hace para fines domésticos. Al mismo tiempo, el cuerpo está cerrado con policarbonato o vidrio, el intercambiador de calor está pintado de negro, como todas sus partes. Dichos dispositivos a menudo se usan para calentar agua en la piscina, en el campo o como un diseño adicional para calentar el hogar.

Las máquinas de vacío son las más eficientes y su diseño se asemeja a un termo. Los tubos se insertan entre sí, el espacio entre ellos se llena de vacío y este también es un excelente aislante térmico. El portador de calor es el agua, puede dirigirse a calentar la casa, así como a las necesidades técnicas. Vale la pena señalar que dicha agua no se usa para lavar, solo va a la caldera, que calienta el agua, quecircula en otro circuito.

El calentador de agua solar para la piscina se usa activamente porque le permite ahorrar mucho en calentar el agua. Al mismo tiempo, los dispositivos no usan combustible y no hay emisiones al medio ambiente, y la eficiencia de los dispositivos puede alcanzar el ochenta por ciento.

Por tipo de operador, los dispositivos se dividen en los siguientes:

  1. Líquido. El refrigerante es agua o anticongelante. El producto está hecho de diferentes intercambiadores de calor.
  2. Aire. Esta es una versión económica del producto, pero solo funciona mientras la temperatura exterior sea de al menos diez grados centígrados. Dichos dispositivos no tienen fugas y no se congelan. Aún así, estos dispositivos se utilizan para secar cultivos.

Dato interesante: en Rusia, la producción de energía solar desde la primavera hasta mediados de otoño es de unos cinco kilovatios por metro cuadrado. Esta cantidad de energía te permite calentar aproximadamente cien litros de agua en un calentador de agua con una superficie de 4 metros cuadrados sin complicaciones.

¿Te gustaría calentar el agua todo el año? Entonces necesitará usar en la práctica calentadores de agua solares para una casa de un área mucho más grande, y lo mejor es llevar un aparato de vacío. En este caso, podrá recibir agua caliente durante todo el año, eliminará la carga principal de la caldera y reducirá el consumo de energía.

¿Cuánto cuesta la máquina terminada?

Colector solar terminado
Colector solar terminado

Muchos proveedores estarán encantados de ofrecerle buenos calentadores solares de agua para su hogar. Rango de preciosLa instrumentación es muy amplia, desde cinco mil rublos hasta ciento cincuenta mil rublos. Todo depende de la configuración y la eficiencia. Los modelos chinos tienen una gran demanda porque son económicos y productivos.

¿Es posible no comprar un dispositivo, sino fabricarlo?

Hay una manera de obtener un calentador de agua solar a bajo costo. Probablemente ya sepa que comprar un dispositivo fabricado en fábrica no es una idea económica. Sin embargo, es posible proporcionar agua caliente a una casa, solo necesita aplicar una solución alternativa: use un calentador de agua solar casero. Hay muchas opciones diferentes para crearlo: puede usar tubos de vidrio y acero, policarbonato celular, radiadores, incluso latas de cerveza. La forma más fácil de trabajar es usar una bobina de refrigerador, pero también necesitará otros componentes. Para comprender este problema, será necesario considerar con más detalle el diseño de un calentador de agua solar y su principio de funcionamiento.

Detalles del calentador de agua plano

calentador de agua solar casero
calentador de agua solar casero

¿Por qué calentador de agua plano? Esto se debe al hecho de que la mayoría de las personas, cuando instalan un calentador de agua solar para una residencia de verano o en el hogar, usan este tipo particular para calentar agua. En tales dispositivos, el disipador de calor, presentado en forma de placa de metal con bobina de cobre, está ubicado en la carcasa. El cuerpo puede ser de metal o de madera, da igual. Sucede que el disipador de calor no se crea a partir de una lámina de metal, sino a partir de un perfil de estaño. En lugar de una bobina de cobre, aún puede usar tuberías negras o PVC. Vale la pena decir que tales sistemas son menos productivos, pero para propósitos domésticos funcionarán bien.

El disipador de calor está pintado de negro y también se coloca aislamiento térmico entre este y la pared trasera del calentador. En la parte superior, el calentador está cubierto con policarbonato o, si se desea, se puede reemplazar con vidrio duradero.

El receptor convierte la energía solar en energía térmica y la transfiere al agua o anticongelante.

¡Vale la pena recordarlo! Una cubierta de vidrio o policarbonato es imprescindible, ya que es una protección para el intercambiador de calor de irritantes externos. Al mismo tiempo, el vidrio, como el policarbonato, dejará pasar la luz del sol, lo que significa que deberá limpiarse periódicamente del polvo y la suciedad.

Todas las costuras entre el vidrio y el cuerpo deberán sellarse de manera confiable, ya que el rendimiento del colector depende directamente de esta acción. Si esto no se hace, el calor comenzará a escapar a través de las grietas, y tales calentadores solares de agua para calentar la casa no serán muy efectivos. Para ahorrar aún más calor, deberá aislar la pared posterior de la carcasa.

Los calentadores de agua planos son atractivos porque son fáciles de fabricar y tienen una atractiva relación precio/calidad. Sin embargo, dicho dispositivo es adecuado para aquellas regiones donde hay mucha insolación durante todo el año. Dichos dispositivos también serán efectivos en el verano en la zona media de la Federación Rusa. En invierno, la productividad de dicho aparato se reduce notablemente debido a gravespérdida de calor a través de los elementos del cuerpo.

¿Qué materiales se necesitarán para crear un calentador de agua y cuánto cuesta aproximadamente?

Calentadores de agua solares montados en la pared
Calentadores de agua solares montados en la pared

Necesitarás preparar los siguientes materiales:

  1. Capacidad, cuyo volumen es de doscientos a trescientos litros. El precio es de cuatro mil a doce mil rublos.
  2. Vidrio de dos o tres metros cuadrados y un marco para ello. El precio es mil rublos y quinientos rublos, respectivamente.
  3. Hierro galvanizado para perfilería y pintura negra. Costará unos cuatrocientos rublos.
  4. Tablas para crear un casco, cuyo grosor es de al menos veinticinco milímetros, y el ancho es de cien, ciento veinte, ciento cuarenta milímetros. El costo de un metro de dicho tablero es de trescientos rublos.
  5. Tubos para el radiador. El costo depende directamente del material que prefieras.
  6. Material de aislamiento térmico. Un paquete cuesta unos setecientos rublos.
  7. En la parte inferior se puede colocar aglomerado o aglomerado para reducir la carga final. Te costará trescientos rublos.
  8. Sujetadores para el cuerpo: clavos, varios tornillos, esquinas para la conexión.

El costo final dependerá directamente de los tamaños a los que te adherirás. Ahora hablemos de la fabricación de la estructura principal del calentador solar de agua.

Comenzando a fabricar el dispositivo

Primero necesitas crear una caja. Además de las paredes, también es necesario crear espaciadores de madera, tablas para fortalecer la estructura. El fondo está hecho detablero duro o aglomerado, entonces debe colocar una capa de aislamiento térmico. Puede utilizar lana mineral, espuma de poliestireno u otros materiales similares en su trabajo. Arriba, deberá colocar adicionalmente un panel de hojalata, después de lo cual se monta el disipador de calor y se adjunta a la caja. Antes de la instalación, todas las partes deberán pintarse de negro, se recomienda elegir pintura negra mate. Al mismo tiempo, elija pintura resistente al calor. También deberá pintar adicionalmente todas las juntas, hojalata, radiador, etc.

Ahora necesitas equipar el tanque de agua. Instálelo en un contenedor grande y también realice más aislamiento. ¿Cómo hacerlo? Entre las paredes es necesario llenar algún tipo de capa aislante del calor, deberá colocar otra cámara de agua con un flotador en el tanque. El principio de funcionamiento es exactamente el mismo que en la cisterna del inodoro. La estructura generalmente se coloca en el ático, debajo del techo, y no olvide instalar la unidad.

La cámara de agua debe ubicarse un metro por encima del tanque de almacenamiento. Se instala un calentador de agua solar en el techo de la casa, preferiblemente en el lado sur o simplemente en un área soleada. Si instala el dispositivo directamente en el sitio, entonces las tuberías que lo conducirán deberán estar marcadas con aislamiento térmico.

Ahora necesita conectar todo en un solo sistema, y esto se hace usando tuberías. Después de conectar el suministro de agua. También es deseable que se coloquen en el aparato tantos tubos como sea posible. Lo mejor es probar y encajar al menos diez o doce. rellenoel sistema se hace desde la zona inferior, es decir desde el radiador, esto te permitirá evitar bolsas de aire. Después de llenar el sistema con agua, el líquido fluirá desde la cámara a través del tubo de drenaje.

En este caso, deberá llenar el tanque y el agua circulará y se calentará. El líquido calentado comenzará a desplazar al frío y se elevará. Como resultado, el agua fría fluirá hacia el disipador de calor. Tan pronto como la válvula de flotador opere en la cámara, el agua fría volverá a bajar. Así es como se producirá la circulación y no habrá mezcla de líquido con diferentes indicadores de temperatura. Por la noche, es mejor cerrar la unidad para evitar la pérdida de calor.

Algunas recomendaciones sobre la instalación y construcción del aparato

Calentadores solares de agua instalados en el techo
Calentadores solares de agua instalados en el techo

No importa si tienes un calentador de agua solar de vacío o cualquier otro, es importante que el aparato cumpla con todos los parámetros del consumidor, por lo que se recomienda seguir los siguientes consejos:

  1. Es mejor instalar válvulas de drenaje en la parte inferior de los intercambiadores de calor para que se pueda purgar el aire.
  2. El sistema hidráulico debe tener una válvula que excluya la circulación del refrigerante. Si hay una fuerte caída en los indicadores de temperatura, entonces la válvula debe cerrarse.
  3. Se pueden introducir colectores en una red hidráulica completa si se necesita mejorar el rendimiento del radiador.
  4. Para obtener la temperatura deseada del agua, deberá usar mezcladores para suministraragua.
  5. ¡El aislamiento térmico debe ser fiable!

Como puedes ver, puedes crear un aparato por tu cuenta, lo principal es ser paciente, abastecerse de todos los materiales y comenzar a diseñar. Todo el mundo puede crear este calentador de agua para su hogar, solo requiere un poco de esfuerzo.

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