Funcionamiento de un calentador solar

El funcionamiento de un calentador solar y la eficiencia del calentador de agua solar, dependerá siempre y exclusivamente de los materiales empleados en el calentador solar y de su aislamiento.
También dependerá del aislamiento del depósito de agua.
Haciendo un buen montaje podemos incluso superar el rendimiento de algunos calentadores comerciales baratos.
¿y que ocurre si hace frío y no hace sol?
El funcionamiento de un calentador solar será óptimo cuando su calentador solar esté bien construido.Ç
Siendo así aprovechará bien la radiación del sol directo, y también aprovechará incluso la radiación difusa.
En un día nublado probablemente no conseguiremos calentar mucha agua, y puede que no lo elevemos a la temperatura deseada, pero incluso el hecho de elevar unos pocos grados nuestro depósito de agua nos puede conllevar a un ahorro. O la prolongación de su conservación..

Como conserva el depósito el agua caliente en un día nublado

Si el depósito está adecuadamente aislado el agua no se enfriará mucho.
Si al paso de los días perdemos unos pocos grados, pero lo recuperamos gracias al buen funcionamiento del calentador solar, la energía se estará conservando.

Imaginemos que el depósito está a 46ºC, y cada día perdemos 8ºC por la falta de sol.
Si pasan 3 días, en teoría perdemos 24ºC.
Si el colector nos puede aumentar 11ºC diarios, gracias a la luz difusa, y al poco sol que sale entre nube y nube, pues eso, conservando.
Así que perdemos 8ºC cada día y el colector nos aumenta 11ºC.
Pues habremos ganado en ese termino de 3 días, no sólo habremos conservador, si no que habremos ganado un total de, 9ºC.
Así que de 46ºC tendremos 55ºC.
Todo esto si no usamos esa agua claro, todo es teoría.
Pero yo he hecho esto muchas veces, si un día está flojo, consumo poco. Y al día siguiente entre conservación y ganancia finalmente saco el agua bien caliente.

También podemos calentar el agua con una resistencia de apoyo eléctico.
Ya sabéis, los depósitos eléctricos de toda la vida.
O también podemos calentar el agua haciéndola pasar por un calentador de gas. O por el interior de una chimenea.

Funcionamiento de un calentador solar, gráficamente:

Esquema de funcionamiento de un calentador solar

Esquema de funcionamiento de un calentador solar

Si finalmente usamos un apoyo auxiliar, el ahorro es directamente la diferencia de calentar agua templada (nuestro acumulador) o el agua fría de la calle.
Dicho de otra forma y con números.
Calentar de 24ºC(depósito) a 36ºC, o calentar 14ºC(calle) a 36ºC, hay un abismo de gasto energético.

Como calienta un colector nuestro acumulador

Sencillamente todo empieza en el amanecer. El calentador solar estará frío.
Supongamos el depósito muy frío porque al día anterior hemos gastado todo el agua.
Entonces, calentador solar frío y depósito frío. ¿vale?

Sale el sol y el interior del calentador solar comienza a calentarse.
Se calienta porque está pintado de color negro, el color negro atrae el calor del sol.
¿Si? Lo podemos notar poniendonos al sol con un jersey de color negro
La pantalla de cristal o plástico (en mi caso policarbonato) deja entrar la radiación solar (que es quien calienta todo).
Calienta rápidamente todo “lo negro”.
Y la pantalla no deja escapar ese calor que se va produciendo dentro de la caja. (esto se llama efecto invernadero)

¿Que hay bajo la pintura? Un cuerpo metálico y tubos de cobre que atraparán esa temperatura.
¿Que hay dentro de los tubos de cobre? Un agua fría que será calentada de forma inevitable por el contacto con el tubo de cobre.

Este efecto de permitir la entrada de la luz del sol y no deje escapar el calor producido, se le llama efecto invernadero, como los propios invernaderos de la agricultura rural, como el maldito efecto que está cambiando nuestro planeta.

Cuando el calentador solar supera la temperatura del depósito, el dispositivo que controla ambas cosas (normalmente es un termostato diferencial con sondas de temperaturas en nuestro colector y deposito), pondrá en marcha la bomba de agua.
El agua que circula “roba” el calor del colector, y lo derrama en el depósito. Literalmente.
Y así hasta que el colector se enfría.
Y así muchas veces hasta que termina el día.

¿Capichi?

Una botella como calentador solar

Este es un ejemplo para entender el diseño de funcionamiento de un calentador solar.

  1. Coge una botella de 1.5 Litros.
  2. Píntala de negro.
  3. Llénala de agua.
  4. Ponla dentro de una bolsa transparente

Finalmente deja la botella en la calle, con todo este montaje. O en un patio donde le ilumine el sol.
Eso es tu calentador solar, y tu depósito.
No es broma, funciona.

Después de 1 hora, el agua de tu botella está increiblemente caliente.
¿Que harás con ella? ¿ducharte?
No, es muy poca agua, es absurdo.

Pero la puedes derramar en un cubo aislado para guardarla manteniendo su temperatura.
Entonces guardas esa agua caliente en el cubo, lo tapas.
Volverás a repetir el proceso.
No es ninguna broma, podrías llenar un cubo de 50 o 60 Litros en un día haciendo esto, y tener una ducha placentera en la noche.

Si en calentar mucho una botella de 1,5 Litros(te puedes ayudar de reflectores) tardas 1/2h, imagina cuanta agua sacarías en 5 horas.
Un nada despreciable de 150 Litros.

¿Quien se pone a hacer esto en una civilización moderna? Nadie.

Y si pusiéramos una botella de 150 Litros al sol, jajajajaja, fantástico!!!!!
¿donde hay botellas de ese tamaño? ¿y quien nos lleva la “botellita” hasta el baño?

Entonces, el truco que se emplea en los calentadores solares, es esto mismo.
Cada ciclo de circulación entre colector y depósito, es como el va y ven de la botellita.
Y el acumulador es nuestro cubo donde ibamos llenando poco a poco con cada botella.

¿A que es sencillo?

Ejemplo gráfico del funcionamiento de un calentador solar real durante el día.
En viñetas, como los teveos:

Ciclo del funcionamiento del calentador solar

Ciclo del funcionamiento del calentador solar

Sobre nosotros Pedro Reina

Más de 12 años de experiencia en programación PHP+Mysql+Html. Webmaster aprendiendo SEO. Entusiasta de la informática y la electrónica, pequeño emprendedor y fabricante de ideas.

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