Calefón solar económico

Los materiales que se necesitan para el calefón solar económico son: Varias botellas de plástico –de PET-, al menos unas 50 de forma y tamaño similares, caño de negro de polietileno de ¾, codos y uniones T para este caño y un taladro.

Para iniciar la construcción del calefón económico se deben retirar de las botellas todas las etiquetas (de manera que queden limpias) y tapas, luego se debe realizar una perforación con el taladro en el fondo de la botella, de manera que el agujero quede en el medio del fondo y sea de una apertura tal que permita dejar pasar y también dejar ajustado el caño de ¾.

Luego se  pasa el caño de polietileno por el centro de la botella enhebrando varias, en paralelo se hace lo mismo con otro grupo de botellas y luego se conectan los caños de polietileno.

Las botellas hacen un efecto de invernadero al ser calentadas por el sol, con lo cual luego calientan al caño que pasa dentro de ellas y al agua que circula por allí, es de vital importancia regular el caudal de agua (si pasa mucha agua no alcanzará a calentarse) para lograr la temperatura deseada.

Se puede colectar el agua calentada en un tanque de almacenamiento aislado desde donde puede ser utilizada.

Calefones solares: Compra, venta, costos, precios, tamaños y consideraciones

La venta de calefones solares apunta tanto a un ahorro en la economía familiar para el uso doméstico de agua caliente en reemplazo de gas, como así también para otras aplicaciones, se pueden comprar, por ejemplo, para calefaccionar piscinas, usos en casas quintas o lugares donde es dificultosa la obtención de gas.

Por ejemplo, un tamaño o dimensión típica de un calefón solar que se puede comprar para 4 o 5 personas es: Un panel de 3 a 4 m2 (con 20-30 tubos colectores), un tanque de 200 a 300 m2 y cañerías y accesorios para su instalación, el costo o precio de venta de un dispositivo como este parten desde unos 4600$ en adelante (sin incluir el costo de instalación)

Una consideración importante al momento de realizar la compra es tener el dato de en que lugares de la casa se utilizará el agua caliente generada por el calefón solar (puede ser utilizada para todos los mismos lugares en los cuales se utiliza agua calentada por gas) y la cantidad de personas que habitan la casa, con estos datos quien realiza la venta debe poder asesorar sobre las opciones y precios mas convenientes.

También al momento de realizar la compra conviene averiguar con quienes realizan la venta el costo de la instalación (este precio puede oscilar entre los 700$ y los 1200$), como así también el plazo y las condiciones de la garantía (tener en cuenta que los calefones solares tienen una vida útil de varios años).

Otra consideración importante es tener en cuenta que en invierno se obtienen temperaturas inferiores con estos calefones solares con respecto al verano, esto puede incidir en el tamaño que se debe comprar, es decir, un calefón solar de determinado tamaño que tiene buenas prestaciones en primavera o verano puede no ser suficiente para el invierno, por lo que se debe comprar un calefón solar de mayor tamaño, pagando un mayor precio o bien se puede tomar la decisión de completar el calentamiento del agua con gas en invierno.

¿Dónde se pueden conseguir estos calefones solares? Sencillamente basta buscar en los conocidos sitios de Internet de compra y venta para obtener una importante oferta de calefones solares, con descripción de precios, tamaños, costos de instalación y otras consideraciones.

Calefon solar: precio, ahorro e inversión

La pregunta que uno invariablemente se hace es si conviene pagar el precio de un calefón solar, precio que en principio parece ser elevado, es decir, ¿vale la pena la inversión?¿es realmente un ahorro?

Para responder a este dilema de hacer la inversión o no y cómo se recuperaría el precio pagado por un calefón solar hay que hacer un sencillo balance: Se estima que un calefón solar dimensionado para cuatro personas permite un ahorro aproximadamente 7 tubos de 45 kG de gas al año o bien aproximadamente 31 garrafas de 10 kG. El precio actual de una garrafa de 10 kG es de unos 37$, por lo cual el ahorro anual sería de $1147.

Teniendo en cuenta que se pueden conseguir calefones solares para 4 personas con precios que oscilan entre los 4500$ y los 8000$, y tomando de esto un precio promedio de 6300$, podemos concluir que la inversión se recupera en aproximadamente en 5 años y medio (esto surge de 6300$, precio promedio del calefón solar, dividido 1147$ de ahorro por año nos da 5 años y medio como tiempo para recuperar lo invertido)

La vida útil de los calefones solares se estima en al menos 20 años, con lo que se puede pensar que el ahorro en garrafas de los primeros 5 años y medio amortizaría la inversión inicial y los restantes 14 años y medio serían íntegramente de ganancia, por ahorro del precio de las mencionadas 31 garrafas de 10 kG al año.

Pero además hay un precio que va mas allá del ahorro y de lo estrictamente financiero y es que se trata de una energía limpia, sustentable que contribuye a cuidar el medio ambiente ayudando a disminuir el consumo de combustible fósil…¿Qué mejor inversión?

Calefones solares: Instalación, temperatura

El colector solar (esto es los tubos o superficies metálicas que son calentados por el sol y que a su vez calientan al agua) debe tener una instalación orientado hacia el norte (ver detalle de instalación de componentes de los calefones solares en artículo de esta página) para lograr la máxima exposición a la energía solar y temperatura posibles
La temperatura que se puede alcanzar con calefones solares es hasta entre 75 y 85 grados centígrados, pero en invierno la temperatura lograda para el agua será menor, no mas de 55 o 60 grados, por esto se necesita compensar con gas que dará la energía necesaria para llegar a calentar el agua hasta una temperatura de 75 u 85 grados centígrados. Esta instalación complementaria de gas también puede ser necesaria para días lluviosos y nublados.
Con una aislación adecuada del tanque de almacenamiento, por ejemplo con poliuretano expandido de ancho 50 o 60 mm, con una adecuada instalación,  permite que la temperatura del agua caliente no baje mas de 2 o 3 grados centígrados en días nublados.
La salida de agua caliente del sistema calefón solar debe ser instalada como entrada a un termotanque convencional (por ejemplo a un termotanque a gas) de manera que este se encenderá si el agua calentada mediante energía solar no haya logrado suficiente temperatura o bien se encenderá en el caso que se haya consumido bastante agua caliente.

Con respecto al armado o instalación, los calefones solares comercializados pueden ser instalados por cualquier plomero, también pueden ser armados por los usuarios que compran el producto, no requiriendo mas de 3 o 4 horas todo el proceso, por otro lado si el dispositivo fue armado por el usuario (no es tan difícil!) la instalación puede llevar un poco mas.

Energía solar: Aplicación en calefones solares

La explotación de los hidrocarburos por el hombre, hace pensar en su agotamiento en un mediano plazo, por lo que es necesario obtener energía por otros medios, una de estas posibilidades es la energía solar, que cuantificada equivale a aproximadamente 1.4 kW/m2, debido a la aparición de nubes, lluvia, neblina, etc a veces este flujo se ve disminuido, no obstante no deja de ser una interesante fuente de energía.

Esta fuente de energía tiene muchísimas aplicaciones, entre las que se destacan los calefones solares.

Entre los beneficios de los calefones solares se destaca:

• Economía: Permiten ahorrar dinero al no utilizar gas para calentar agua.
• Cuidado del medio ambiente: No se usa combustibles ni se utiliza el proceso de combustión, por esto no se producen ningún tipo de gases ni tampoco cenizas.
• Son silenciosos
• Son seguros: No hay riesgos de explosiones, ni de cortocicuitos
• No requieren mantenimiento.
• Son duraderos: Tienen una vida útil de al menos 15 o 20 años.

Esta la opción de construir modelos caseros (por ejemplo usando botellas de plástico), como también modelos mas sofisticados o directamente comprarlo ya hecho!

Cualquiera de estas maneras serán cosas mas usuales en el futuro, si bien hoy porhoy no es un artefacto muy conocido, de seguro en algunos años estará muy de moda.

¿Cómo construir un calefón solar?

En primer lugar describiremos como construir un colector solar que es una pantalla que recibe la energía solar debe estar aislado por debajo y por encima se le debe colocar vidrio, por dentro de esta estructura hay un entramado de caños por los cuales circula agua que al ser calentada asciende por termosifón y de esa manera va hacia el tanque, calentando el agua del mencionado recipiente

Fig 1: Esquema del colector solar: Las líneas punteadas azules representan las cañerías de cobre (diámetro 12 o 15 mm) que pasan por el centro de la caja colectora (dimensiones de la caja 1,00 m o 1,20 m de ancho por 1,20 o 1,40 de largo, altura 10 o 12 cm), estas cañerías deben estar rodeadas por debajo y por arriba con lana de vidrio, la parte superior de la caja debe estar recubierta con vidrio y la parte inferior/laterales pueden se chapas de cobre pintadas de negro.

Los colectores deben estar conectados a un tanque (puede ser de 200 lt) según el siguiente esquema

Fig 2: Esquema de cómo construir el dispositivo calefón solar: tanque, colectores solares y cañerías.  Los colectores deben estar inclinados unos 45° y orientados hacia el norte-este. Es conveniente que las cañerías que transportan agua caliente, como también el tanque, estén aislados para minimizar la pérdida de calor o energía térmica. Las cañerías (menos las de cobre de los colectores) pueden ser galvanizadas de ¾ pulgadas

Como puede apreciarse construir un calefón solar no es una tarea complicada, por el contrario es una tarea sencilla que aporta al ahorro y a la economía mediante la utilización de la energía solar radiante.

Calefones solares: Cálculo de dimensiones, tamaños, precios

Los calefones solares se fabrican en distintas dimensiones o tamaños, hay modelos que permiten posteriormente agregar mas colectores, esto es mas placas por donde circula el agua permitiendo así aumentar la capacidad de generar agua caliente sin necesidad de comprar todo un equipo nuevo.

Para calcular sus dimensiones se estima que cada metro cuadrado de colector es capaz de calentar diariamente agua para el uso de una persona, esto es entre 50 y 70 litros de agua por día.

En función de los metros cuadrados de colectores, que a su vez dependen de la cantidad de personas que vayan a utilizar el dispositivo, se puede hacer un calculo del tamaño del termotanque necesario para almacenar el agua caliente.

Pueden además colocarse llaves que permitan regular el caudal de agua que circula para ser calentada y luego almacenada

De manera estimativa la mayoría de los precios de los calefones solares ofrecidos en el mercado, dependiendo de su tamaño y de su calidad, oscilan entre los $2200 y los $8000.