Dernière modification le 26/01/2020
Difficulté
Facile
Durée
4 heure(s)
Coût
20 EUR (€)
Description
Un sistema muy sencillo para calentar el agua mediante energía solar. Este sistema funciona, sin bomba, utilizando únicamente el efecto termosifón.
Introduction
Los sistemas de calentamiento solar de agua utilizan paneles solares, llamados colectores.
Esto permite recoger el calor del sol y utilizarlo para calentar el agua que se almacena en un depósito de agua caliente.
Existen dos tipos de paneles solares para calentar el agua:
- Tubos al vacío;
- Sensores planos, que pueden ser montados en una pared o un techo.
Se sabe que los colectores al vacío son más eficientes porque sufren menos fugas (gracias al vacío de aire en los tubos) que los colectores planos. Sin embargo, son más complicadas de realizar en baja tecnología.
Decidimos probar un sensor de tipo plano que funciona en termosifón, sin sistema de bombas.Étape 1 - Teoría del termosifón
Nuestro sistema no tiene sistema de bombas. La circulación del agua sólo se realiza gracias a un fenómeno termodinámico llamado termosifón.
El principio del sistema de termosifón es que el agua fría tiene una mayor densidad que el agua caliente porque es más compacta. Por lo tanto, es más pesado y se está hundiendo. Sin embargo, todos los sistemas tienden a un estado de equilibrio termodinámico. Existe un movimiento llamado convección térmica para mezclar el agua caliente y fría.
Por este motivo, el colector solar se monta siempre debajo del tanque de agua, de modo que el agua fría del tanque llega al colector a través de una tubería de agua descendente. Cuando el agua del colector se calienta, el agua caliente sube de forma natural, empujada por el agua fría y vuelve al depósito. El ciclo depósito -> tubería de agua -> colector calienta el agua hasta que alcanza una temperatura de equilibrio. El consumidor puede entonces utilizar el agua caliente de la parte superior del tanque.
Étape 2 - Construcción del marco
Las medidas se dan sólo a título informativo. Deben ser adaptados según el tamaño de su ventana.
- En la placa de madera contrachapada de 85x85cm, atornillar dos tacos de 85cm y dos tacos de 72cm para formar un marco. Elija tacos de unos 6 cm de grosor para tener un poco de profundidad.
- Comprueba que tu ventana encaje en el marco.
- Añada calzos dentro del marco para que pueda apoyar el cristal en él.
- Taladrar dos agujeros de 6mm de diámetro en un lado del marco. Estos se utilizarán para conducir los tubos de cobre hacia el exterior.
Étape 3 - Aislamiento
Con el fin de retener el máximo de calor en el interior del calentador de agua, es importante que el cuadro esté lo más aislado posible. Se deben evitar las fugas de aire y los puentes térmicos. Por lo tanto, hemos aislado la parte inferior del marco.
- Corte el cartón (o cualquier otro aislante) para que se ajuste perfectamente a la parte inferior del marco.
- Cubrir el cartón con 2 capas de papel de aluminio. El propósito de esto es distribuir el calor uniformemente sobre la superficie en contacto con el tubo de cobre.
Étape 4 - Circuito de agua
En este sistema, no hay ningún intercambiador de calor como en un depósito de agua caliente convencional. El agua del depósito pasa directamente a través de la tubería de cobre y se calienta en contacto con ella. Por lo tanto, formaremos un circuito para maximizar la superficie de intercambio en
- Usando una herramienta de doblar, forme un circuito con el tubo de cobre.
Nota: Es importante utilizar una herramienta adecuada para hacer una buena curva y no hacer un pliegue en la tubería. A este diámetro, la tubería tiende a plegarse rápidamente y eventualmente se romperá.
- Asegúrese de mantener una buena longitud recta en los extremos y sáquelos a través de los 2 agujeros previstos para ello en el marco.
- Para maximizar la superficie de intercambio entre el circuito y la parte inferior del marco cubierto con papel de aluminio, fijar el circuito con tornillos y ganchos (ver fotos).
Étape 5 - Pose de la vitre
- Déposer la vitre sur les cales du cadre. Assurer-vous qu’elle est bien ajustée et bien hermétique. Au besoin, combler les interstices avec du carton, du tissu ou du silicone pour isoler.
- Pour fixer la vitre au cadre, visser des tasseaux sur les bords.
Étape 6 - Liaison avec le réservoir d'eau
Pour le réservoir d’eau, nous avons choisi une poubelle de 30L avec un couvercle. Dans l’idéal, il faudrait isoler le réservoir pour conserver la chaleur.
- Couper les tuyaux de cuivre en sortie du cadre en laissant dépasser 2-3cm.
- Fixer un tuyau de silicone ou latex sur chacune des sorties à l’aide de colliers de serrage. Assurer-vous que la liaison est bien hermétique en soufflant dans les tuyaux silicone/latex lorsque le circuit est rempli d’eau, par exemple.
Remarque : Attention à ne pas trop serrer les colliers de serrage qui finiront par déchirer les tuyaux en silicone/latex.
- Plonger les deux tuyaux dans le réservoir.
Étape 7 - Fonctionnement
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