Precalentar el agua con la energía del sol: Aislar el tubo de PE.

Aislando el tubo del tejado con plástico de invernadero

Hoy ha sido un día especialmente caluroso en mi localidad (20º C a la sombra), pero en ningún momento ha llegado a subir la temperatura del tubo del tejado de 50º C, por lo que he decidido aislar el tubo con plástico térmico utilizado en invernaderos de 800 galgas (que creo que viene a ser de 0,8 mm. de grosor), comprado en una ferretería (20 euros 6 metros cuadrados).
Los 190 mts. de tubo de diam. 20 de PE rinden muy bien, subiendo rápidamente de temp. los 220 litros de agua, y aislándolos conseguiremos que hasta en días un poco nublados se caliente el agua.

He utilizado el tubo de PE de pared fina, que se utiliza en agricultura, que aguanta menos presión (para este uso no es necesaria) y que, al ser más fino, la temperatura se transfiere más fácilmente al agua contenida en su interior.

Trataré de evitar con el plástico gran parte de las pérdidas de calor producidas por estar el tubo al aire, y de paso aprovechar también la zona central donde no he podido poner tubo, pintándola de negro de forma que absorva todo el calor y se quede entre el plástico y los tubos, aprovechando el "efecto invernadero", ya que el calor pasa el plástico en forma de radiación solar, pero una vez convertida en calor sale muy lentamente por la barrera del plástico.
Este plástico aguanta muy bien a la intemperie, pudiendo llegar a durar más de 8 años. Además es muy transparente y mucho más barato que tejabanas de fibra de vidrio transparente o PVC.

Parte central, pintada de negro para recoger toda la energía del sol.

Los 190 mts. de tubo, amarrados con bridas a 4 tubos como ya comentamos.


Sí, es lo que parece, un palo de escoba roto aprovechado para mantener la distancia.



El purgador automático de aire; aguanta 110ºC y 10 bares.

Con un recuadro de plástico justo para tapar el serpentín de tubo a modo de captador solar, se amarran los lados con bridas de electricista a los tubos de los extremos, envolviendo por debajo los tubos con el plástico sobrante de las esquinas:

Proteger el captador del viento
Para evitar que el viento se lleve el "captador solar" al colarse por debajo y levantarlo con fuertes rachas, he colocado trozos de aislante pegados con silicona a la tejabana de metal y a los tubos, con un hueco realizado para dejar pasar el agua:

En mi caso he colocado el captador horizontal, pero si no tienes problemas con el viento o preparas una estructura resistente, lo mejor es colocarlo inclinado, orientado hacia el sur (en España unos 40º)

Así de paso minimizamos las pérdidas por corrientes de aire inferiores. Conviene hacer pequeños agujeros al plástico porque (como pude comprobar más tarde) si llueve tienen a hacerse pequeños charcos en los que se queda el polvo y porquería que reducen la eficiencia. Con unos 15 agujeros de 0,5 cms distribuidos por todo el plástico servirá para que el agua pase y que no se pierda calor apenas.


Para asegurarlo todavía más ante posibles vientos huracanados (que aquí son algo frecuentes), he amarrado cuatro tubos, dos a cada lado, para colocar unas piedras encima y añadir peso a la estructura de tubos:

Y este es el resultado final, con el tubo aislado y creado un "efecto invernadero" con el que espero que la temperatura del tubo en los días más calurosos de verano llegue a los 70ºC. Hoy ha subido a 52ºC nada más ponerlo, a las 17:00 de la tarde, por lo que calculo que la reducción de las pérdidas de temperatura permitirá que el circuito llegue a 45ºC por encima de la temperatura ambiente (p.ej. si tenemos 25ºC ambientales obtendremos hasta 70ºC de temperatura máxima). No será necesario añadir ningún sistema para eliminar el exceso de calor.

Dado que a mayor temperatura del circuito, las pérdidas de calor por diferencia con la temperatura exterior serán mayores, hemos de hallar un equilibrio entre aislamiento y pérdida para que no supere los 90ºC en las peores condiciones (sin consumo de ACS y calor sofocante).

Eficiencia del mega-captador de tubo de PE
Ahora que he puesto el plástico de invernadero sobre el captador me he dado cuenta de dos cosas.
Hubiera sido más económico y casi igual de eficiente pintar toda la superficie del tejado sobre la que va el captador de negro (de esa forma la energía de la luz que se cuela entre los tubos es también captada) y poner menos metros de tubería; con 100 metros (más separados entre sí) hubiera bastado ya que se crea un efecto invernadero que calienta la tubería de igual forma.

Mantener la presión en 2 kg/cm2.
He tenido que añadir un vaso de expansión de 24 lts. para no tener que andar regulando contínuamente la presión, ya que con la capacidad de este depósito, si la instalación pierde presión por evaporación del agua o diferencias de temperatura, la cantidad de agua que almacena nos sirve de colchón para que no haya cambios bruscos de presión (unos 35 euros).

Lo de Adidas no es que sea el local de los trastos, es publicidad subliminal ;-)

Eficiencia del depósito abierto
Por otro lado, cuando mi hermano se ha duchado, la temperatura del agua que iba al calentador era de unos 30 grados a pesar de estar el depósito a 40, dejando claro que recuperar el calor con un serpentín no es la mejor forma, o debemos añadir un segundo serpentín para hacerlo más eficiente. La caldera se ha tenido que encender a mitad de potencia.
Evidentemente no es tan eficiente como un depósito cerrado a presión en el que el agua caliente sale a la temperatura máxima, y aunque supone un ahorro evidente, la proxima mejora que habrá que hacer a la instalación será la colocación de un depósito calorifugado e inoxidable (puede ser de fibra de vidrio) de unos 250 lts. para 4 personas, y de paso pedir alguna subvención para el mismo.

Imagen (c) Lapesa

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Parte del texto escrito desde un N95 con teclado bluetooth. Imágenes tomadas con un N95 a 2 Mpx.