Curso de:

1. Curso de: Autoconstrucción de Calefones Solaresde Bajo Costo. Nicolás Di Ruscio. nicolasdr@live.com

2. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Conceptos: • ¿Qué es un colector solar? • Es un dispositivo capaz de captar la radiación solar y comunicársela a un fluido (por lo general agua), para su posterior aprovechamiento (comúnmente para uso sanitario o doméstico).

3. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Colector solar completo.

4. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Conceptos: • ¿Qué es el efecto Termosifón? • Un fluido al calentarse disminuye su densidad (es más liviano), mientras que al estar frío, aumenta su densidad (es más pesado). • La parte caliente del fluido tiende a subir y la región fría tratará de descender.

5. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Efecto Termosifón.

6. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Efecto Termosifón.

7. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Efecto Termosifón.

8. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Conceptos: • ¿Qué es la Circulación Forzada? • Es el empleo de algún sistema de bombeo artificial que fuerza la circulación de un fluido. Generalmente se emplean bombas centrífugas con motores eléctricos.

9. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Circulación natural/forzada: Circulación Natural por Termosifón. Circulación Forzada.

10. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Tipos de colectores solares: • Colectores Solares: • Sin Concentración: no son capaces de alcanzar altas temperaturas llegan a unos 70°C, (producción de agua caliente sanitaria). • De Concentración: son capaces de elevar la temperatura de fluido a más de 70°C, (central solar térmica).

11. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Colectores Solares sin concentración: • Clasificación: • De Placa Plana: poseen una cubierta transparente de vidrio o plástico que aprovecha el efecto invernadero. • De Caucho: formado por una serie de tubos de caucho (su aplicación principal es la climatización de piscinas).

12. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. De placa plana.

13. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. De caucho o plástico.

14. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Colectores Solares sin concentración: • De Aire: sonde tipo plano, tienen como fluido calo-portador el aire (empleados en calefacción). • De Vacío: formados por una serie de tubos de vidrio al Boro-Silicato (Pyrex) en los que se ha hecho el vacío, (para producción de agua calienta sanitaria y climatización de piscinas).

15. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. De Vacío.

16. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Colectores Solares sin concentración: • Cónicos o Esféricos:constituyen simultáneamente la unidad de captación y de almacenamiento. Su superficie de captación es cónica o esférica con una cubierta de vidrio de la misma forma, (su aplicación principal es la producción de agua calienta sanitaria).

17. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Colector cónico.

18. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Colectores Solares de Concentración: • Características: • Usan sistemas especiales para aumentar la intensidad de la radiación y de este modo conseguir altas temperaturas en el fluido calo-portador • Necesitan un sistema de seguimiento solar para orientarlo en dirección hacia el Sol permanentemente.

19. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Colectores Solares de Concentración: • Concentradores cilíndricos parabólicos: Su superficie reflectora es la mitad de un cilindro con sección parabólica. Su aplicación principal es la producción de vapor en una central térmica, (pueden alcanzar temperaturas del orden de 450 ºC).

20. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Cilíndricos Parabólicos:

21. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Colectores Solares de Concentración: • Concentradores de disco parabólico: Su superficie reflectora es un paraboloide de revolución. Se aplican para producción de vapor en una central térmica o para accionar directamente un motor Stirling que mueve un generador eléctrico, (pueden alcanzar temperaturas del orden de 1700 ºC).

22. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. De disco parabólico.

23. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Disco Parabólico con Motor Stirling generador eléctrico.

24. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Colectores Solares de Concentración: • Concentradores de receptor central: está compuesto por un grupo de concentradores individuales llamados helióstatos (espejos), que dirigen la radiación solar hacia un receptor central, normalmente situado en una torre, (alcanzan temperaturas por encima de 1000 ºC).

25. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. De receptor central.

26. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011.

27. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. El colector solar de placa plana. • Se compone de los siguientes elementos principalmente: • cubierta transparente, • placa captadora, • aislante, • carcasa, • tanque de acumulación.

28. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Cubierta transparente: • Es la encargada de: producir el efecto invernadero, reducir las perdidas por convección, asegurar la estanqueidad frente al agua y al aire • Debe tener: alta transmisión de la radiación de solar, baja conductividad térmica y pequeña dilatación o gran flexibilidad para evitar roturas frente a cambios climáticos bruscos. • Se construyen en: vidrio común o templado, plástico (policarbonato, nylon, poliéster).

29. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Placa captadora: • Tiene por misión: absorber de la forma más eficiente posible la radiación solar y transferir su energía térmica al fluido calo-portador. • Requerimientos: gran absorción y pequeña reflexión de los rayos solares, buena transferencia de calor al fluido, el mismo debe circular fácilmente, resistencia a la presión normal y espontánea, no debe corroerse (oxidarse) por lo cual se evitará emplear cobre con acero, aluminio u otro metal conjuntamente.

30. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Efectoinvernadero.

31. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Corte transversal de la placa colectora:

32. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Variantes de placas colectoras:

33. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Variantes de placas colectoras:

34. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Tubos Evacuados al Vacío.

35. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Tubos Evacuados al Vacío.

36. Tubos Evacuados al Vacío. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011.

37. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Aislamiento térmico: • Requerimientos: debe resistir altas temperaturas sin deteriorarse, desprender pocos vapores al descomponerse por el calor, no degradarse por el envejecimiento y resistir la humedad. • Los materiales más usados son: la fibra de vidrio, la espuma rígida de poliuretano y el poliestireno expandido (telgopor).

38. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Aislamiento térmico:

39. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Carcasa: • Es la encargada de: proteger y soportar los elementos que constituyen el colector solar. • Requisitos: rigidez y resistencia estructural, resistencia a la intemperie (frío, calor, lluvia, nieve, granizo) y a la corrosión, ventilación del interior para evitar la condensación de gotas de agua, fácil desmontaje para mantenimiento.

40. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Carcasa: Plástica. Metálica.

41. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Tanque de acumulación: • Función: acumular el agua caliente proveniente de la placa colectora y mantener su temperatura en los períodos de baja radiación solar. • Existen dos tipos: • Sistema directo, • Sistema indirecto: con serpentina o doble camisa.

42. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Tanque de acumulación: • Sistema directo: el recipiente almacena directamente el agua que llega del panel (se emplea un único fluido). • Sistema indirecto: el fluido proveniente del panel pasa por una serpentina o una “doble camisa” que le transfiere el calor al agua acumulada.

43. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Sistema indirecto: Con Doble Camisa. Con Serpentina.

44. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Tanque-colector combinado:

45. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Tanque-colector combinado:

46. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Ubicación de las mangueras:

47. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Precauciones: La salida de agua caliente del colector debe ser lo más corta posible y siempre ascendente, para evitar acumulación de burbujas de aire.

48. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Diversos modelos:

49. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Colector de muy bajo costo.

50. Nicolás Di Ruscio, Calefones Solares 2011. Placa de tubos metálicos.