11 oct. 2014

Paneles solares para agua caliente: Ahorra gas aprovechando la energía del sol


Los paneles de energía solar para precalentar el agua caliente de una vivienda permiten un ahorro energético considerable.
Pero el coste de comprarlos puede suponer un importante desembolso; os explicaré, resumiendo el proceso, cómo podéis aprovechar la energía del sol con dos sistemas caseros diferentes que ya se explicaron anteriormente en el blog, de diferente dificultad de construcción y diferente rendimiento, y que no está de más recordar.

El panel solar de tubos y cubierta de policarbonato

Se pueden encontrar en internet (en la web de Gary por ejemplo) muchos tutoriales sobre cómo hacer un panel solar sencillo y manejable con tubos de cobre y muy buen rendimiento, pero yo en este caso aproveché un tejadillo de chapa directamente como captador.
Primero coloqué la base de madera fina, y coloqué los tubos de acero inox. soldados (pueden ser de acero normal o cobre):



Y para aumentar la transferencia de calor a los tubos, preparamos trozos de aluminio de 0,5 mm. de espesor moldeadas a la forma del tubo para aumentar la superficie de contacto.
El molde lo construimos con unas maderas, dejando un hueco de la anchura del tubo:


Una vez tenemos el molde, podemos proceder a moldear las láminas de aluminio.
Utilizando una regla he marcado con un rotulador cortes a lo largo por cada medio metro; marcando a su vez el centro de esos cortes (que será donde se doble la lámina).
Compré las chapas de aluminio de 2.000x1.000x0,5 mm. de espesor en Alu-Stock, a 2,72€/kg; unos 40 euros incl. transporte.
Hay una distancia de medio metro entre los tubos sobre el que irán colocadas por lo que con cada plancha he obtenido 4 piezas de 1 mt. por 0,5 mt. de ancho:


Colocamos la lámina de aluminio sobre la tabla de forma que quede centrada, y el tubo encima, sobre la ranura. Como se indica en la web de Gary, tenemos que presionar el tubo para que el aluminio coja la forma del tubo; con una porra nos podemos ayudar, dando pequeños golpes de un lado a otro, poco a poco hasta que el tubo se introduzca entre las dos tablas:


Extraemos el tubo y el aluminio ha quedado con la forma del tubo:


Colocamos las placas de aluminio sobre los tubos, echando una tira de silicona en el hueco para que queden adheridas al tubo, y finalmente pintamos todo el captador de negro:


El captador solar a falta de la tapa de policarbonato.

Finalmente tapamos con policarbonato alveolar (con cámara) que es más barato, ligero y resistente que el cristal, y que además aísla mejor. Procuraremos cerrar los lados para que no entre mucha agua o suciedad (bien con silicona y cinta americana o similar).

Y el resultado final. No obtengo un gran rendimiento en invierno porque apenas tiene grados de inclinación, pero lo compenso con una gran superficie de captación:


Aunque entre agua en el policarbonato no es gran problema; las altas temperaturas que coge el captador higienizan y limpian de verdines y virus que puedan desarrollarse.
A esto sólo hay que añadir los elementos de fontanería necesarios (purgador automático de aire, bomba circuladora, termostato, vaso de expansión y llave de llenado y vaciado) y el depósito de acumulación de agua caliente, y empezaremos a ahorrar entre un 50 y un 80% la factura del gas/luz.

Otra opción más sencilla de construir: Utilizar tubo de polietileno

Si vemos muy complicado fabricar un captador como el anterior, también podemos fabricar algo más sencillo, y aunque de menor rendimiento, también da resultado:


A falta de una idea mejor, para hacer una superficie uniforme sin tuberías montadas una sobre otra, he sujetado el plástico a un tubo con cuerdas y bridas de electricista, desenrollando poco a poco el tubo a la vez que lo amarraba en su sitio. Para esta tarea lo mejor es ayudarse de otra persona, ya que el tubo al venir ya enrollado, puede ser complicado llevarle a su sitio sin tener que forzarle, por eso es importante ir desenrollando según se amarra.


Aspecto final de los 90 mts. de tubería amarrados, ya en el tejado.

90 Mts. de tubería de diám. 20 nos dan 2 mts. cuadrados de superficie. La ventaja que tenemos con este sistema es que podemos añadir metros y metros de forma en que con poco sol se nos caliente rápidamente el agua, sin peligro que la temperatura suba demasiado al estar al aire y enfriarse por sí misma.
Cuando llegue el verano tendremos que valorar si es conveniente aislarla todavía más con cristal o mejor aún, colocando una o dos aerolitas de fibra de vidrio transparente.
Gracias al elevado coeficiente de dilatación de este tipo de tubería, nos evitaremos tener que colocar un depósito o vaso de dilatación, cuya capacidad aumentaría según los litros de agua del circuito.

Finalmente se tapa con plástico transparente utilizado en invernaderos, o con el propio policarbonato de 3 o 4 mm. (mucho más duradero), y reduciremos las pérdidas de calor, aumentando mucho su rendimiento.

Accesorios necesarios

Para un óptimo funcionamiento de la instalación necesitaremos un purgador automático, una válvula de retención, otra se seguridad, un manómetro y la llave de llenado.

Purgador automático: Colocar en vertical y más elevado que el resto de la instalación para que elimine el aire acumulado de la forma más eficiente posible.

Recomendación: Si no te importa gastar algo más y es imprescindible conseguir la mejor estanqueidad, es recomendable utilizar elementos de latón en empalmes, manguitos, etc en la tubería de PE.

Válvula de seguridad tarada a 3 Kgs. de presión. También me permite vaciar el circuito girando la tapa roja (aprovechada de una caldera estropeada).


(Imagen sup.) Válvula de retención: Colocando 2, una en cada lado del serpentín, evitaremos que el agua caliente del depósito suba al tejado en los dias frios. Importante comprobar la dirección en que nos moverá la bomba el agua.(Imagen sup.) Manómetro con la lectura de 1 Bar a la que queda la instalación (1,5 kgs aprox.)


(Imagen superior). El motor y la lectura del termostato de la tª de la tubería del tejado a las 10:30 de la mañana (sin haber accionado en ningún momento la bomba).

(Imagen sup.) La sonda S1 del termostato la sujeto con una brida atornillable de diam. 20-30 mm. al tubo para que no se mueva.

Espero que os hayan gustado estas ideas para ahorrar más con la energía del sol.

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