Construcción de la caja colectora solar

Vamos a construir fácilmente una caja colectora solar de colector plano.

Aunque es importante hacerlo bien, y cuidar bien el aislamiento, no es el componente más importante del sistema entero.
Si la circulación de agua es buena y circula cuando debe, y el depósito acumula y conserva bien la energía, el colector por regular que sea, será bien aprovechado.

Para fabricar nuestro colector casero, necesitamos saber, que consta de las siguientes partes:

  1. Caja exterior
  2. Aislamiento interior
  3. Apoyo para el colector
  4. Absorvedor
  5. Colector
  6. Pintura para el absorvedor
  7. Aireación de la caja
  8. Pantalla de cristal vidrio o policarbonato

Exterior de la caja colectora solar

La caja debe ser por necesidad, ligeramente más grande que el colector solar.
Lo lógico es hacer primero la caja y luego el colector a medida.
Pero si ya has hecho el colector, debes hacer la caja a medida en que el colector quede dentro, y sus terminales salgan fuera de la caja. O puedan prolongarse para salir de ella.

No voy a extenderme en los detalles de como montar una caja, porque estoy no es una web de bricolaje.
Es muy sencillo, es como si quisiéramos montar un armario poco profundo y sin puertas.
Mi caja es de madera de pino, y la barnizaré con barniz especial de embarcación (proporciona garantía de cobertura por 10 años)
La profundidad será la justa para introducir dentro el material aislante y el colector de cobre.

Y el fondo de la caja la podemos tapar con otra madera, o simplemente con 1 o varias chapas de madera de esas que se usan en armarios.
Lo que buscamos con tapar la parte trasera, es nada más para que el material aislante no quede expuesto directamente a la intemperie (sol y humedad).

Yo he usado escuadras internas bastante grandes, para que la caja sea solida.
Si usas escuadras interiores, has de considerar la posición de las mismas, que luego no ocupe el lugar donde las barras del colector necesitan salir.

Caja y colector

Caja y colector

Construyendo la caja solar

Construyendo la caja solar

Aislamiento interior en la caja del colector plano

Puedes usar cualquier cosa, que no sea especialmente inflamable.
Entre las cosas que puedes meter, el cartón es bastante viable.
El cartón no es anti inflamable, pero aguanta muy bien la calor, no prenderá fuego si no hay un fuego dentro.

No es imprescindible un material concreto, si no disponemos de materiales de buena calidad podemos hacer la caja más profunda para dar cabida a más grosor de materiales aislantes.
Osea, que si no podemos poner calidad, pondremos cantidad, para conseguir al fin y al cabo lo mismo :-p

Yo he puesto como primera capa, un poco de poliestireno expandido, el típico corcho blanco.
Si os fijáis en la foto, primero he puesto unas escuadras pequeñitas que será el apoyo del colector.
El poliestireno es de 4mm, y lo he pegado con cola blanca de carpintero.
Y queda así de mono:

Caja con poliestireno

Caja con poliestireno

Encima del poliestireno, he puesto varias capas de papel de aluminio pegadas con la misma cola blanca de antes.
El aluminio aunque es conductor de temperatura, aquí nos sirve de apantallamiento.
Se puede poner o no, cada uno puede hacerlo a su propio criterio.

Caja con papel de aluminio

Caja con papel de aluminio

Aquí tengo la caja tumbada, y he puesto ya el soporte para el colector.
El soporte son 2 barras de madera transversales.
No hace falta la fuerza bruta, unos palos con unas escuadras pequeñas. (las escuadras ya las puse antes)

Caja con papel de aluminio y soportes

Soporte del colector en la caja

Y aquí ya termino con el aislamiento interior.
Espuma de poliurentano, cuidadito con la espuma, que se hincha más de lo que parece.
Ir poniendo poco a poco pegotes, esperamos varios minutos y seguimos rellenando.
Al final tendremos una colección de bultos y montañas. Recortaremos todo lo que sobresale para dejar un bonito colchón.

Tened en cuenta de si el espacio es muy grande y fondoso, gastaremos mucha más espuma.
Yo gasté más espuma de la esperada, debería de haber hecho la caja menos profunda.

Caja con espuma de poliuretano

Relleno de espuma de poliuretano en la caja del colector solar

Absorvedor para el colector solar

No me voy a parar ahora para explicar para que sirve al absorvedor.
Lo construimos y seguimos.

Lo podemos hacer de chapa, aluminio, cualquier cosa que atrape y conduzca bien la temperatura.
Yo no tenía acceso a casi nada, y me lo construí con una lámina de cartón, y forrado con papel de aluminio.
Hay que ver lo que da de si varias capas de aluminio, sí hombre, al final no deja de ser lo que es, aluminio.
Parece un poco chapucilla, pero ahí está funcionando.

Caja con absorbedor de papel de aluminio sobre poliuretano expandido

Caja con absorbedor de papel de aluminio sobre poliuretano expandido

 

Fijaos que el absorvedor me tapa el soporte que hice para el colector.
No importa, porque tanto el colector como el absorvedor irá fijado a ese soporte.
Eso sí, mejor hacer unas marquitas con lápiz o rotulado, para cuando vayas a atornillas las cosas sepamos donde quedan las barras.
Y esto queda tal que así.

Caja con absorbedor de papel de aluminio

Caja con el absorbedor de papel de aluminio acabado

Instalación del colector

El colector, constituido de barras soldadas, o una manguera en espiral, lo que sea, irá fijado el absorvedor.

¿Quien me ha construido las barras del colector?
Yo mismo, aquí -> Construcción de las barras del colector casero

Así queda el colector montado, sólo falta un poco de pintura y la pantalla.

Colector y absorvedor instalados en su caja

colector solar y absorvedor instalados en su caja

Las barras del colector, por donde pasa el agua, y el absorvedor, necesitan estar muy muy en contacto.

¿Sabeis cuando ponemos los pies en esas bolsas de goma con agua caliente, y te dan ganas de abrir el cacharro y meter los pies dentro? pues eso.
Si esas bolsas fueran de aluminio en lugar de goma forrada de terciopelo, ni siquiera podríamos apoyar los pies encima.

De este contacto depende mucho el rendimiento de la caja colectora solar.
Que sea casero, no quita que lo hagamos bien.

Un buen truco para que los tubos (sean de cobre o no), y el absorvedor (preferiblemente este si ha de ser metálico), se abracen bien y se transmitan rápidamente la temperatura, es esto.

Tubos de cobre con absorvedor y amarrados al soporte

¿Veis como va el tema?
Una imagen vale más que mil palabras.

 

Tubos de cobre con absorvedor y amarrados al soporte

Tubos de cobre con absorvedor y amarrados al soporte

Tubos de cobre con absorvedor y amarrados al soporte

Tubos de cobre con absorvedor y amarrados al soporte

Esos agarres, típicos para agarrar los tubos en pared, se atornillan a las barras de madera que pusimos antes.
Y el aluminio hace forma de “ohmnio” para ganar más contacto con el tubo.

Esto sería mal:
Absorvedor envolviendo el tubo de cobre
Y esto sería bien:Absorbedor abrigando al tubo de cobre

La industria suele soldar tubos con absorvedor, incluso la tecnología puntera aconseja hacer dichas soldaduras con ultrasonido.
Puff!!! yo me quedo con la tecnología casera jejejejejeje

Pintura para el absorvedor

Sin misterios.
Pintura negra mate, llámale color ceniza o como quieras, pero nada de pintura brillante.
Preferiblemente pintura anticalórica.

La pintura anticalórica es una pintura especial para soportar altas temperaturas.
Si es pintura en spray, será más fácil aplicarlo.

Pintando absorbedor con pintura negra anticalorica

Pintando absorbedor con pintura negra anticalorica

 

Así queda finalmente todo pintado (solo falta un pequeño remate en el contorno)

Colectores pintados de negro

colector solar pintados de negro

Aireación en la caja

Es muy importante practicar un pequeño orificio en la parte baja (lo que toca el suelo) de cada caja.
En cada una de las cajas, siempre.
Es para evitar el exceso de presión que podría dañar la caja o la pantalla.
Una cosa es el efecto invernadero, y otra es que sea totalmente hermético.

Por este agujero saldrá aire muy caliente, y también saldrá agua.
El agua será producto de la condensación, y que tampoco nos interesa que permanezca dentro empañando nuestras pantallas.

Respiración de la caja colectora solar casera (visto por fuera)

Respiración de la caja colectora solar casera (visto por fuera)

Respiración de la caja colectora solar casera (visto por dentro)

Respiración de la caja colectora solar casera (visto por dentro)

Pantalla de cristal vidrio o policarbonato

En cada lateral interno de la caja, colocamos 1 fino listón clavado con puntillas.
Estos 4 listones serán el apoyo y asentamiento para poner y sellar la pantalla, que cerrará finalmente nuestra caja.

Opcionalmente podemos “vestir” estos listones con algo de aislante, que al mismo tiempo acolche el asentamiento de la pantalla.

Vista del aislante interior lateral de la caja

Vista del aislante interior lateral de la caja

Pantalla de cristal vidrio o policarbonato

La pantalla o tapa transparente que permitirá la entrada de radiación solar, y al mismo tiempo impedirá la salida de calor (efecto invernadero), puede ser de cristal o acrílico.

Yo he preferido usar el policarbonato alveolar, por 4 razones:

  • Suele ser caro, pero en ocasiones el vidrio es mucho más caro.
  • Es muy ligero y conocidamente muy resistente a los golpes. Por contra el cristal es muy pesado muy delicado y muy fácil de romper.
  • El policarbonato aisla mejor, porque los plásticos y acrílicos son malos conductores térmicos por su propia naturaleza. Además el policarbonato alveolar tiene una cámara de aire que favorece mucho el aislamiento (cámara de aire que sólo será efectiva si tapamos el exterior de todos sus agujeros herméticamente).
  • El cristal/vidrio, si no es templado, es sensible a los cambios bruscos de temperatura, y puede quebrarse con más o menos facilidad. Si estando muy caliente alguien vierte agua fría sobre el cristal, podría dañarse.


CAJAS COLECTORAS ACABADAS
(sólo falta sellar con silicona y hacer un marquito exterior con adhesivo de aluminio):

Colectores solares caseros terminados

Colectores solares caseros terminados

Probando el rendimiento de mi caja colectora solar casera

Bueno probando…. un previo con la caja abierta y sin circular agua…
Que llegue casi a 100 grados en muy poco tiempo, ya es un buen indicio.

Test previo del funcionamiento de la caja colectora solar casera

Test previo del funcionamiento de la caja colectora solar casera

 

¿Te ha gustado la fabricación de mis propias cajas colectoras solares?
Cuéntame cualquier sugerencia o como lo habrías mejorado

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