Los Calentadores

Introducción:

En los días fríos, y principalmente a la hora del baño, nos acordamos de la importancia del agua caliente. Sin embargo, a pesar de las características de nuestro clima cálido, muchas familias suelen calentar agua durante todo el año para bañarse, fregar y lavar la ropa.

¿Cuánta energía se consume en nuestro país por este concepto? No lo sabemos, pero suponiendo que solamente 10 % de los cubanos se bañen con diez litros (10 L) de agua tibia a cuarenta grados (40 oC), necesitarían un gasto energético de doscientos ochenta mega watt-hora cada día (280 MWh/día).

Si para calentar esta cantidad de agua utilizáramos equipos de muy alta eficiencia térmica (90 %), el consumo energético necesario sería de trescientos mil kilowatt-hora cada día (300 000 kWh/día).

En la actualidad, esta energía es suministrada en parte por la electricidad y el gas, y la otra parte por el keroseno, la leña, el carbón y el petróleo.

Si suponemos que al Estado le cueste solamente diez centavos de pesos convertibles

(0,1 CUC) la producción de cada kilowatt-hora, el gasto estatal para que 10 % de los cubanos se bañen con 10 L de agua tibia a 40 oC sería de 30 000 CUC diarios.

Si, además, suponemos que este 10 % de cubanos calientan agua solamente trescientos veinte días al año, el gasto anual sería de diez millones de pesos convertibles. Si también consideramos que se calienta agua para fregar (y ahorrar detergente) y lavar, y que esto suele hacerlo más de 10 % de la población, entonces el gasto pudiera multiplicarse varias veces.

Y entonces nos preguntamos: ¿Podríamos utilizar la energía solar para calentar agua? Y si es así, ¿cómo?

La radiación solar tiene un valor energético promedio en Cuba de cinco kilowatt-hora por metro cuadrado al día (5 kWh/m2/día). Multiplíquese eso por la cantidad de metros cuadrados que tiene la azotea de cada casa o edificio. Un calentador solar de solamente un metro cuadrado de área expuesta al Sol, puede calentar aproximadamente 100 L/día a 40 oC

Antecedentes:

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 sí 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.

JUSTIFICACION:

Un calentador solar es un aparato que utiliza el sol para calentar alguna sustancia. Su uso más común es para calentar agua para uso sanitario (duchas, lavado de ropa, cocina, etc.) tanto de uso doméstico, como comercial o industrial (hoteles, restaurantes, fábricas, etc.).

Al tener una operación muy sencilla y sin partes móviles, su mantenimiento es casi nulo y su vida útil se calcula, en algunos casos, en más de 25 años.

Un calentador solar puede producir un ahorro energético de entre el 50% y el 75% en épocas desfavorables y de entre un 80% y el 100% en épocas y zonas de alta radiación solar.

Estos sistemas transforman la energía calórica del sol para producir agua caliente y permitir un importante ahorro en el consumo habitual de gas y electricidad.

“Objetivos”

Objetivo General:

Mi principal objetivo es difundir por estas medias alternativas para la elaboración de calentadores solares de agua que nos permitan disminuir el consumo de gas y electricidad y así fomentar el uso de otros tipos de energía como lo es la solar.

Objetivos Específicos:

Elaborar un Calentador con energía Solar

Dar una opción a las personas para calentar el agua sin gastar mucho dinero y que no sea muy complicada su elaboración

Ayudar a que los calentadores solares puedan ser de gran beneficio para una comunidad de escasos recursos y así lograr que esa comunidad pueda seguirlo utilizando para su propio beneficio

Ayudar a las personas a calentar agua haciendo que ahorre dinero ya sea en gas o en electricidad elaborando un Calentador de agua

Informar a la gente de otras opciones de calentado de agua, haciendo que esta ahorre dinero y tiempo

Comprobar si el agua puede calentarse con el sol a través de una manguera es decir de forma casera.

“Planteamiento del problema”

Hoy en día vemos que al utilizar el gas para calentar el

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