MI CALENTADOR SOLAR

Contexto de la Evidencia de Aprendizaje

El Sol, de forma directa o indirecta, es el origen de todas las energías renovables, exceptuando la energía maremotriz y la geotérmica. La energía del Sol se desplaza a través del espacio en forma de radiación electromagnética, llegando una parte de esta energía a la atmósfera. De esta energía que llega a la atmósfera, una parte es absorbida por la atmósfera y por la superficie terrestre, y otra parte es reflejada directamente al espacio. Es por esto que al menos la mitad de la radiación solar llega efectivamente a la superficie terrestre, siendo esta parte la que podemos utilizar con fines energéticos en nuestro planeta, de manera directa o indirectamente en numerosas actividades como agricultura, arquitectura, industria, etc. Uno de los principales usos de la energía solar es convertirla en energía calorífica aplicada a un fluido con fines sanitarios y de climatización; para uso comercial, residencial o industrial. El nivel de temperatura al cual se puede elevar el agua puede llegar a ser tan alto, (hasta 300°C), como para producir energía eléctrica a través de turbinas de vapor1 . Existen cuatro sectores donde la aplicación de energía solar es fundamental para el calentamiento de agua, como lo son; el residencial, para calentar agua con fines de higiene personal, limpieza de inmuebles, lavado de ropa y lo relacionado para la preparación de alimentos. En el sector comercial y de servicios las necesidades son similares al sector residencial aunque en cantidades mayores, sumando el empleo de agua caliente para climatización de albercas, servicio de tintorería e incluso para servicios de vapor y confort. En actividades industriales, tanto el agua como el aire son calentados mediante energía solar con fines de producción, limpieza o tratamiento de alimentos, entre otros usos. Finalmente, en el sector agroindustrial se aplican, para fines de higiene y confort, en los procesos de crianza y engorda de aves y animales.

En este sentido, se puede observar que el calentamiento de agua es un proceso simple pero muy utilizado, que se ha obtenido a través de los años de la quema de combustibles fósiles como gas LP , gas natural, combustóleo o diesel, dependiendo del sector productivo, situación que se trata revertir empleando energías limpias e interminables. Por estas razones el calentamiento solar de agua es un proceso que puede ser más económico que los procedimientos que utilizan combustibles fósiles, además de que sus impactos al medio ambiente son mucho menores.

¿Cómo saber el calor útil durante el día? Esta es una incógnita muy importante que a continuación responderé:

Dicho modelo lo presentó Duffie & Beckmann el cual dice que:

[pic 1]

[pic 2]

DESARROLLO DEL PROTOTIPO PARA MI HOGAR

Para el desarrollo de un sistema termosolar en mi casa, empezare por definir que se utilizan 24Lts de agua caliente por persona que habita la casa. Siendo 3 las personas que habitamos la casa, se definiría que necesitamos 72 Lts de agua caliente al día.

Derivado del análisis anterior se define elegir el siguiente modelo:[pic 3]

[pic 4]

La ficha técnica de este modelo seleccionado, presenta los siguientes datos relevantes para determinar el valor de la eficiencia del sistema de acuerdo al mes en curso del año:

[pic 5]

A continuación se muestra el desarrollo y tabla completa de eficiencia demostrada durante el año, tomando en cuenta el calentador solar elegido:

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