Implementación de calentador de agua casero a base de energía solar hecho con botellas de pet en Zaragoza

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Y siendo así estaríamos implementando una conciencia ambiental y estaríamos desarrollando un hogar autosustentable a base de energía renovable

- Marco teórico

- Antecedentes históricos:

Durante siglos, tanto el hombre como los demás seres vivos han aprovechado la energía solar, no sólo como una opción energética sino como fuente de vida, pues sin esa estrella no habría vida en la Tierra.

Hace unos 2,500 años la cultura griega comenzó a diseñar sus casas para captar la radiación solar durante el invierno. Casi con total seguridad no fue la primera cultura humana en hacerlo. Posteriormente otras personas creerían descubrir por vez primera las ventajas de abrirse al Sol.

Los romanos adoptaron la técnica solar griega, desarrollándola y adaptándola a los diferentes climas del imperio, empleando el vidrio en el cerramiento de las ventanas a fin de incrementar la ganancia de calor solar evitando las pérdidas, y aplicándola en invernaderos y edificios públicos tales como los baños.

En el verano de 1909, en una pequeña tienda al aire libre de un suburbio de Los Ángeles, un ingeniero llamado William J. Bailey comenzó a vender, un colector solar para la producción de agua caliente domiciliaria, el cual se puede considerar como uno de los primeros calentadores solares de la historia, tal y como los conocemos ahora. Una de las novedades de este calentador era que no sólo suministraba agua caliente durante el día, sino que también lo hacía por la noche.

Antes de instalarse en el oeste en busca de una cura para su tuberculosis, Bailey había trabajado con la Carnegie Steel en Pennsylvania. Pronto descubrió que su médico, el doctor Remington, experimentaba con calentadores solares de agua en su clínica. Para ello, separaba el calentador solar en dos partes o unidades: un colector de calor solar, y un depósito de acumulación de agua.

El colector consistía en un serpentín colocado en el interior de un cajón con tapa de vidrio, suspendido sobre el muro sur de su casa. El reducido volumen de agua contenido dentro del serpentín se calentaba rápidamente, para pasar a un depósito convencional situado en la cocina.

Para mejorar la retención del calor aisló el depósito mediante polvo de piedra caliza, que lo separaba de una caja de madera que lo contenía. El serpentín del colector era de cobre y descansaba sobre una lámina metálica negra. La caja del colector estaba aislada con fieltro.

Para garantizar suficiente agua caliente en épocas de mal tiempo o períodos de mucho uso, Bailey recomendaba a los clientes añadir un calentador auxiliar.

Instalando el acumulador en un punto más alto que el colector, evitaría tener que poner una bomba para impulsar el agua entre el colector y el depósito acumulador, aprovechando el efecto termosifón (el agua caliente es menos densa que el agua fría, y por tanto tiende a elevarse por si sola por las tuberías).

El éxito del modelo fue tal que las ventas de la compañía le permitieron convertirse en sociedad anónima en 1911, sólo dos años después de que Bailey vendiera su primer equipo. Aunque el descubrimiento de una gran bolsa de gas en Los Ángeles resto ventas a la compañía, la cual fabricaba su última serie de calentadores en 1941. En el siglo XIX, científicos europeos y estadounidenses desarrollaron los calentadores solares de caja, actualmente llamados compactos. Demostraron que en estos equipos se podían conseguir temperaturas del agua superiores a 90 °C, pero cuando pretendieron comercializarlos, no pudieron, pues en los meses de invierno estos equipos se congelaban.

Desarrollaron entonces equipos complejos, con intercambiadores de calor y sustancias anticongelantes que, aunque más costosos y menos eficientes, pudieran resistir las condiciones del clima prevalecientes en esos países.

La mayoría de los calentadores solares que se comercializan en el mercado internacional están diseñados para países fríos, donde el agua se congela si no se toman medidas especiales. Por eso están formados por una placa captadora de la radiación solar y un tanque termo acumulador independiente. Son equipos caros y poco eficientes.

- Calentadores solares en Cuba

Científicos cubanos, formados por nuestra Revolución, estudiaron en la década de los años setenta los distintos tipos de calentadores solares disponibles en el mercado mundial y comprobaron que aunque en Cuba el agua no se congelaba, su dureza provocaba rápidas incrustaciones en la placa captadora expuesta directamente al Sol y en poco tiempo los equipos dejaban de funcionar, por muy buenos y costosos que fueran.

Desde aquel momento empezaron a desarrollar nuevos modelos de calentadores solares compactos con una eficiencia superior a 60 %, y demostraron que estos equipos resultaron muy superiores a los existentes en el mercado para los países tropicales. Estos logros fueron presentados en eventos internacionales y publicados en revistas científicas. Fue entonces cuando algunos países industrializados empezaron a producir calentadores solares compactos, para seguir controlando su comercio en los países del trópico.

Los calentadores solares compactos son muy sencillos, eficientes y de bajo costo, y han demostrado ser una solución energética eficaz para el calentamiento de agua.

Es bueno destacar que el calentador solar sirve, además, para ahorrar energía durante la cocción de alimentos, debido al uso de agua precalentada. No lleva el mismo tiempo calentar agua de 20 a 100 oC, que de 60 a 100 oC. Toda energía que se entregue al agua por medio de la radiación solar en el proceso de cocción de alimentos, es energía que no es necesario generar con electricidad ni con combustible.

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Calentador solar con botellas PET

Hace ocho años José Alano, un mecánico brasileño retirado, tuvo la inspiración de recoger botellas de plástico (PET) y cartones de leche usados para desarrollar un sistema de calentamiento de agua por energía solar simple, barato y que pudiera construir cualquier persona.

…viendo que en su pequeño pueblo de Tubarão no existía ninguna infraestructura para reciclar los envases y sintiéndose incapaces de tirar todos esos envases a la basura, Alano y su mujer pronto se encontraron con una habitación llena de botellas y cartones de leche vacíos. […] Haciendo uso de su ingenio y experiencia con captadores solares, él y su esposa construyeron una versión alternativa utilizando 100