Boiler Solar

ÍNDICE

• Introducción-------------------------------------------------------------------------------------3

• Aspectos relevantes sobre el calentador solar--------------------------------------------4

• Diseño del calentador solar de doble tanque operado por termosifón--------------7

• Tendencias de temperaturas en Monterrey ----------------------------------------------8

• Cálculos para las pérdidas de Calor en las noches--------------------------------------9

• Conclusiones del proyecto-------------------------------------------------------------------10

• Bibliografía--------------------------------------------------------------------------------------10

Introducción

Energía Solar

La energía solar se perfila como la fuente que sustentara a las generaciones futuras, sin embargo actualmente continúa siendo costosa.

La energía solar, es renovable, amigable con el medio ambiente y abundante, lamentablemente se distribuye en un área muy amplia por esta razón es necesario concentrarla para que pueda ser utilizable, por este motivo resulta en la actualidad más costosa que los combustibles habituales provenientes del petróleo.

La energía solar puede ser utilizada en el entorno doméstico, el agrícola y en el espacial.

Los uso de la energía solar en los hogares pueden ser la obtención de agua caliente y calefacción, también se puede utilizar en pequeños instrumentos como relojes o calculadoras. En el ramo agrícola, se utilizan ya los invernaderos solares, los secaderos agrícolas y las plantas de purificación o desalinización de agua de mar.

Actualmente se está trabajando para reducir el costo de los sistemas de energía solar, reduciendo costos de instalación.

En el aspecto ambiental, la generalización en el uso de la energía solar tendría grandes beneficios, ya que disminuiría la utilización de hidrocarburos, y sus dañinos efectos como lo son la destrucción de la capa de ozono y el calentamiento global.

Características de la energía Solar

El sol irradia energía a una temperatura de 6000ºC. La distancia entre el sol y la Tierra es de 149490000 kilómetros y la constante solar, la intensidad media de radiación medida fuera de la atmósfera en un plano normal es aproximadamente 1.94 cal/min. cm3.

Radiación que alcanza a la Tierra.

La fuerza de la radiación del sol que llega a la atmosfera de la Tierra disminuye por diversos elementos, como son, la absorción de la radiación, los gases en la atmósfera, como dióxido de carbono, ozono, y otros gases mas, por el vapor de agua, por las partículas de polvo, moléculas y gotas de agua, por reflexión de las nubes y por la inclinación en la que se recibe la radiación es decir no se recibe la misma radiación en el Ecuador que en la Antártida.

La energía solar total que alcanza la Tierra es muy grande, por ejemplo en Estados Unidos de Norteamérica, se reciben anualmente aproximadamente 1500 veces la demanda de energía total.

Aspectos Relevantes sobre el Calentador Solar

 ¿Qué es un calentador solar de agua?

Es un sistema que calienta agua sólo con la energía proveniente del sol y sin consumir gas o electricidad.

 ¿Cómo es?

Un calentador solar de agua consta principalmente de tres partes: El colector solar plano, que se encarga de capturar la energía del sol y transferirla al agua; el termotanque, donde se almacena el agua caliente; y el sistema de tuberías por donde el agua circula. En las ciudades donde se alcanzan temperaturas muy bajas durante las noches, los calentadores deben estar provistos de un dispositivo que evite el congelamiento del agua al interior del colector solar plano.

 ¿Cómo funciona?

El funcionamiento de un calentador solar de agua es muy sencillo: El colector solar plano se instala normalmente en el techo de la casa y orientado de tal manera que quede expuesto a la radiación del sol todo el día. Para lograr la mayor captación de la radiación solar, el colector solar plano se coloca con cierta inclinación, la cual depende de la localización de la ciudad donde sea instalado. El colector solar plano está formado por aletas captadoras conectadas a tubos por donde circula el agua, lo cual permite capturar el calor proveniente de los rayos y transferirlo al agua que circula en su interior. Pero ¿cómo circula el agua por todo el sistema? Esto se logra mediante el efecto denominado “termosifónico”, que provoca la diferencia de temperaturas. Como sabemos, el agua caliente es más ligera que la fría y, por lo tanto, tiende a subir. Esto es lo que sucede entre el colector solar plano y el termotanque, con lo cual se establece una circulación natural, sin necesidad de ningún equipo de bombeo.

Y ¿cómo hacemos para mantener el agua caliente? Precisamente, esa es la función del “termotanque”, el cual está forrado con un aislante térmico externo para evitar que se pierda el calor ganado.

 ¿Para qué nos sirve?

Para nuestro aseo personal y algunos quehaceres domésticos, requerimos agua caliente. Para ello, normalmente utilizamos un calentador, que conocemos como ““boiler”” y que funciona con gas, o en algunos casos utilizamos leña. Entonces, si instalamos en nuestra casa un calentador solar de agua del tamaño adecuado, en épocas de mucho calor y en lugares donde hay mucho sol, todo el año servirá, no sólo para bañarnos, sino para cubrir todas las necesidades de agua caliente. Incluso en los días los días muy nublados,

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