Colector De Agua

Objetivos:

Generales.

• Dar a conocer a la población como purificar el agua.

• Promover el uso del purificador de agua en el hogar y hospitales.

Específicos.

• Demostrar el funcionamiento del purificador de agua.

• Brindar a la población un purificador mas económico.

INTRODUCCION

El agua caliente constituye un consumo energético importante en una casa teniendo diversos usos como la higiene personal y la limpieza de la casa. A nivel internacional existen algunos estudios de medida de este consumo. En general se considera que un consumo medio típico es del orden de los 40 litros por día y persona. En los países en desarrollo este consumo constituye entre el 30 y el 40% del consumo de energía de un hogar, este porcentaje es mayor que en los países desarrollados, donde el consumo de energía para producir agua caliente sanitaria (ACS) se supone del 26% del consumo total de la vivienda [15]. Pero, en general, a nivel mundial, se ha convertido en el segundo uso energético doméstico en importancia después de la calefacción y la refrigeración. Por esta razón, el calentamiento de agua mediante energía solar, más allá de ser una alternativa ecológica, se ha convertido en una tecnología económicamente atractiva y competitiva en muchos países.

En los últimos años se está produciendo un aumento notable de instalaciones de energía solar térmica en el mundo; los avances tecnológicos permitieron la fabricación de sistemas de mejor calidad y a menor costo y la sociedad está entendiendo la necesidad de sustituir los combustibles fósiles.

Los colectores solares son dispositivos utilizados para colectar, absorber y transferir energía solar a un fluido, que puede ser agua o aire. La energía solar, puede ser utilizada para calentar agua, para sistemas de calefacción o para climatización de piscinas.

Desde su primera invención, hace 120 años, se han desarrollado diversas formas de colectores solares térmicos, que van de los colectores planos a los colectores parabólicos y helióstatos. Se estima que en todo el mundo, el área instalada de colectores solares supera los 58 x 106 m2. En Argentina el uso de colectores solares con este fin es muy bajo en contraste con otros países como los europeos y China

Para calentar agua a temperatura media, para calefacción de espacios y para procesos industriales, las aplicaciones más utilizadas son los colectores planos, en los cuales el área de la superficie absorbedora es la misma que el área total del colector; o tubulares, en los que el absorbedor se encuentra dentro de un tubo de vidrio al vacío. Estos últimos pueden incluir, ya sea dentro o fuera del tubo, espejos cilindro-parabólicos para centrar la energía solar en el absorbedor. Temperaturas de 40 a 70 ºC son alcanzadas fácilmente por los colectores planos; el uso de superficies selectivas y reflectores junto a la retención de calor, hace que los colectores de tubos de vacío alcancen temperaturas significativamente más elevadas.

Un colector necesita ser seleccionado cuidadosamente de acuerdo a la temperatura del fluido que debe proporcionar, para la aplicación prevista y de acuerdo al clima del lugar en el cuál va a estar emplazado. Un colector diseñado para aplicaciones en las que se necesitan fluidos a alta temperatura no resulta más eficiente cuando operan a bajas temperaturas.

Existente tipos de colectores entre ellos tenemos:

COLECTORES SOLARES

Los colectores solares son dispositivos diseñados para captar la radiación solar,

transformarla en energía térmica y así elevar la temperatura de un fluido. Esto nos

facilita, por ejemplo, calentar agua para su posterior aprovechamiento a nivel doméstico

o comercial.

Los colectores planos: son dispositivos más simples que nos permiten obtener energía

calórica de baja temperatura (inferior a 100º C).

Colectores de placa plana

Estos colectores se caracterizan por no poseer

métodos de concentración, ser más económicos y

resultar eficientes para obtener agua caliente

sanitaria. Además, nos ofrecen la ventaja de usar

una orientación fija y de aprovechar tanto la radiación

directa como la difusa.

Estos colectores de placa plana se componen de

cuatro elementos principales: la cubierta transparente

(vidrio o similar), la placa captadora (superficie negra

que va absorber la luz solar), el aislante y la carcasa

(contenedor de todo lo anterior).

COLECTOR DINÁMICO DE BOTELLAS

Los distinguimos del estático porque en su diseño logramos generar un circuito cerrado

con una circulación del agua caliente del colector hacia un acumulador aislado y de

éste retorna el agua más fría a ser recalentada.

Su funcionamiento se explica con las corrientes de convección naturales de los fluidos,

en las que las partes calientes de los mismos tienden a ascender. El agua caliente es

menos densa y flota sobre la fría logrando un movimiento convectivo del líquido.

El agua caliente que queda en el recipiente aislado se estratifica desde las capas más

frías a la más calientes quedando siempre las de menos temperatura abajo aunque la

diferencia sea de 1º C.

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Autoconstrucción de cocinas y calentadores de agua

Entra en el grupo de los colectores solares llamados

de termosifón, aunque preferimos llamarlos de

termocirculación.

Para obtener un modelo fácil y eficiente usamos

botellas desechables de PET, caños de polietileno

negro de ½ y de polipropileno ¾ que van a interactuar

como uniones.

Primero cortamos la base de las botellas y

seccionamos los caños de polietileno de ½ (media

pulgada) a un tamaño adecuado para que entren cinco

botellas una tras otra (ver diagrama).

Para armar la parrilla aplicamos conexiones con

reducciones “T” de ¾ para ½. Los plastiductos de ½

van en el sentido vertical (conectados en el “palo

largo” de la T que tiene salida de ½) y los dos caños

horizontales se constituyen con los segmentos de

caño de ¾ que van uniendo las conexiones “T”

(conectados por el “palo corto” de la T) oficiando de

separadores entre las columnas de caños de ½.

Las botellas de PET cumplen la función de la superficie transparente de los colectores de

placa plana, pero el área de absorción (placa captadora) es la de los caños de polietileno,

que además de ser pequeña es menos eficiente que los de cobre o aluminio de los colectores

convencionales. Por lo tanto hay que encontrar una forma de ampliar el área de absorción de

la energía solar.

Un emprendedor en tecnologías apropiadas de la ciudad de Tubarão, en Santa Catarina,

Brasil, el Sr. José Alcino Alano, resolvió el problema utilizando otro residuo a reciclar:

los envases de tetra pak.

Colector solar dinámico de botellas

construido por José Correa en Las

Láminas, Bella Unión.

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Energía solar

Con esta inteligente idea diseñó un calentador solar que ganó el premio “Super Ecología”

2004 en Brasil.

Los envases de tetra pak están compuestos de un 5% de aluminio, 20% de polietileno y

75 % de papel. Dan excelente resultado ya que la combinación de sus materiales soporta

muy bien la temperatura a la que serán sometidos en el interior de la botella.

Una vez vacíos los lavamos y dejamos escurrir. Después que están secos,

despegamos las orejas laterales y lo achatamos apretando el envase,

dejándolo pronto para hacer los cortes y dobleces.

Hacemos un corte de unos 7 cm en la base de la caja que servirá para que

encaje el pico de la botella de abajo (se verá luego).

Debemos doblarla aprovechando las marcas en los laterales y hacerle

dos dobleces en diagonal en la parte superior para que se amolde a la

curvatura superior interna de la botella.

Luego de los cortes y dobleces la pintamos con esmalte sintético negro

mate.

Después que colocamos y ajustamos la caja dentro de la botella podemos

introducir el tubo de polietileno negro que va a quedar bien sujeto.

Debajo del tetra pak podemos colocar un aislante que va a ayudar al

sistema en los meses más fríos.

Por último nos queda montar cada una de las

columnas para construir la parrilla que va a

abastecer el depósito de agua caliente.

Debemos conectar el colector al termotanque

que va a almacenar el agua caliente.

Los colectores de placa plana se han usado de forma eficaz para calentar agua y para calefacción. Los sistemas típicos para casa−habitación emplean colectores solares fijos, montados sobre el tejado.

En el hemisferio norte se orientan hacia el Sur y en el hemisferio sur hacia el Norte. El ángulo de inclinación óptimo para montar los colectores depende de la latitud.

En general, para sistemas que se usan durante todo el año, como los que producen agua caliente, los colectores se inclinan (respecto al plano horizontal) un ángulo igual a los 15° de latitud y se orientan unos 20° latitud S o 20° de latitud N.

Además de los colectores de placa plana, los sistemas típicos de agua caliente y calefacción solar están constituidos por bombas de circulación,

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