Artículo de Calentador Solar

UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE ARQUITECTURA

Calentador Solar Casero

Autor: May Jeydi Vásquez Rojas Docente Arq. Jhonny Montalvan Silva

Tarapoto, Noviembre de 2021

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1. Introducción

En la actualidad la ciudad tenemos que en todo lugar del país a del mundo, siempre tenemos contaminación ambiental, y por eso aparte de ayudar al cuidar el planeta, éste proyecto también es de ayuda a las familias, el calentador solar tiene como materiales principales: latas, botellas plásticas, tubos, entre otros; éstos materiales dañan mucho a nuestro planeta, ya que los seres humanos no reciclamos y botamos éstos materiales después del uso, ahora aprenderemos como usarlos de manera más eficiente y al mismo tiempo también salir beneficiado.

2

2. Evolución del Calentador Solar En los primeras referencias tenemos que en los siglos VII a.C. Las sacerdotisas romanas encargadas de mantener la llama eterna que ardía en el Templo de Vesta en el Foro Romano.

En 212 A.C Arquímedes defiende Siracusa de la flota Romana. En el siglo X. Leonardo da Vinci también pensó cómo utilizar el sol. Siglo XVII.1615 se da la aplicación de la energía solar. De 1651-1700 / E.W.T schirnhaus. Utilizó espejos parabólicos de distintos diámetros para fundir materiales. En 1682 presenta un nuevo método de construcción de un horno solar.

Georges-Louis Leclerc, conde de Buffon (1707-1788) construyó el primero de los muchos hornos solares franceses, con espejos múltiples. En 1741 Lomonsov, desarrolló un horno salar utilizando combinaciones de espejos y lentes. Antoine Lavoisier (1743-1794), también experimentó con hornos solares. Horace de Saussure, ralizó los primeros hornos solares para

3

3. Materiales Materiales

Precio

Tubo pvc ½”

12.00

Papel aluminio

3.00 13.50

Tecnopor de -2cm

----

Botellas descartables

----

Lata de Gaseosa

10.00

Pintura Negra

6.00

Cinta

13.50

Cartón T pvc ½

54.00

Codos pvc ½

8.00

Mangueras con rosca.

16.00

Silicona en barra

5.00

Silicona gasket maker

24.00

Silicona líquida

4.00

Tapón de 1/2

1.00

Cinta teflón

2.00

Pegamento de tubo.

14.00

Sierra de mano

6.00

Rafia

1.00

Cúter

3.00

Tijera

1.00

Lápiz

1.00

Lija

3.00

Total

200.00

4

4.

Procedimiento Para el procedimiento del desarrollo del calentador de vio propiamente desarrollarlo en 3

fases, las cuales son:

Primera Fase: La primera fase consiste en la construcción de los módulos que se encargaran de la distribución y transformación del agua.

El calentador contará con 7 módulos, cada módulo estará conformado por 1 tubo, 5 botellas y dentro de cada una placa compuesta de cartón, Tecnopor y lata de cerveza para mantener y absorber el calor del exterior.

•

Proceso de los Tubos:

1) Se cortará los tubos en 1mt.

2) Se pintará 7 de éstos.

3) Se envolverán en aluminio

FUENTE: Equipo de Trabajo

5

•

Proceso de las placas:

1) Se cortará el Tecnopor en 20cm 2) Se cortará el cartón en 20cm •

Se unirán los tubos y las placas con rafia.

•

Luego se pondrá dentro de las botellas unidas por la presión

De éste modo es como se desarrolla cada módulo.

FUENTE: Equipo de Trabajo

6

Construcción de módulos:

FUENTE: Equipo de Trabajo

FUENTE: Equipo de Trabajo

7

Segunda Fase: La segunda fase consiste en la construcción de la parrilla que se encargaran de conectar a los 7 módulos por medio de Tubos T de pvc ½ y Codos de pvc ½ .

Para poder conectar se utilizaron •

14 und T de ½ pvc

•

8 und Codos de ½ pvc

•

Pegamento de tubo

•

Lija

•

Tapón de tubo de ½

FUENTE: Equipo de Trabajo

8

Tercera Fase: La tercera fase consiste en la unión tanto de la parrilla como el del tanque.

Primero se procederá a perforar el tanque de 4 espacios de ½ , 2 funcionará para la entra y salida las del agua hacia la parilla.

Las otras 2 será para el ingreso del agua dde la vivienda y otro para el grifo. Ésta unión va a estar a base de tubos de ½ pvc, y por 2 tubos de plásticos de rosca.

4.1.

MODELO DE CALENTADOR

9

5. Pruebas de Calentador Día: 06 – 12 – 2021

Prueba 24 h 40

40 30

20

20 10

0

0 6:00 10:00 2.00 6.00 a.m. a.m. pm pm Tem. Amb.

Tem. Cal.

6:00 10:00 2.00 a.m. a.m. pm Tem. Amb.

Tem. Cal.

6.00 pm Columna1

6 am:

10 am:

Temperatura Ambiente: 20°

Temperatura Ambiente: 26°

Estado: Nublado

Estado: Parcialmente Nublado

Ubicación: En sombra

Ubicación: En sombra

Temperatura: 24°

Temperatura: 28°

2 pm:

6 pm:

Temperatura Ambiente: 28°

Temperatura Ambiente: 23°

Estado: Parcialmente Soleado

Estado: Parcialmente soleado

Ubicación: En sombra

Ubicación: En sombra

Temperatura: 34°

Temperatura: 29°

10

Día: 07 – 12 – 2021

Prueba 24 h 60

50 40 30 20 10 0

40 20 0 6:00 10:00 2.00 6.00 a.m. a.m. pm pm Tem. Amb.

Tem. Cal.

6:00 10:00 2.00 a.m. a.m. pm Tem. Amb.

6.00 pm

Tem. Cal.

Serie 3

6 am:

10 am:

Temperatura Ambiente: 21°

Temperatura Ambiente: 28°

Estado: Nublado

Estado: Parcialmente Nublado

Ubicación: Sol

Ubicación: Sol

Temperatura: 26°

Temperatura: 43°

2 pm:

6 pm:

Temperatura Ambiente: 32°

Temperatura Ambiente: 19°

Estado: Soleado

Estado: Parcialmente soleado

Ubicación: Sol

Ubicación: Sol

Temperatura: 46°

Temperatura: 37°

11

Día: 08 – 12 – 2021

Prueba 24 h 50 40 30 20 10 0

60

40 20 0

6:00 10:00 2.00 6.00 a.m. a.m. pm pm Tem. Amb.

Tem. Cal.

6:00 a.m.

10:00 a.m.

Tem. Amb.

2.00 pm Tem. Cal.

6.00 pm Columna1

6 am:

10 am:

Temperatura Ambiente: 23°

Temperatura Ambiente: 26°

Estado: Nublado

Estado: Parcialmente Nublado

Ubicación: Sol

Ubicación: Sol

Temperatura: 36°

Temperatura: 40°

2 pm:

6 pm:

Temperatura Ambiente: 32°

Temperatura Ambiente: 19°

Estado: Soleado

Estado: Parcialmente soleado

Ubicación: Sol

Ubicación: Sol

Temperatura: 39°

Temperatura: 34°

12

Día: 13 – 12 – 2021

Prueba 24 h 60

40 30 20 10 0

40 20

0 6:00 10:00 2.00 6.00 a.m. a.m. pm pm Tem. Amb.

Tem. Cal.

6:00 10:00 2.00 a.m. a.m. pm Tem. Amb.

6.00 pm

Tem. Cal.

Columna1

6 am:

10 am:

Temperatura Ambiente: 21°

Temperatura Ambiente: 23°

Estado: Nublado

Estado: Parcialmente Nublado

Ubicación: Sol

Ubicación: Sol

Temperatura: 30°

Temperatura: 33°

2 pm:

6 pm:

Temperatura Ambiente: 28°

Temperatura Ambiente: 21°

Estado: Soleado

Estado: Parcialmente soleado

Ubicación: Sol

Ubicación: Sol

Temperatura: 46°

Temperatura: 42°

13

Día: 14 – 12 – 2021

Prueba 24 h 50 40 30 20 10 0

60 40 20

0 6:00 a.m.

Tem. Amb.

Tem. Cal.

10:00 a.m.

Tem. Amb.

2.00 pm 6.00 pm

Tem. Cal.

Serie 3

6 am:

10 am:

Temperatura Ambiente: 23°

Temperatura Ambiente: 26°

Estado: Nublado

Estado: Parcialmente Nublado

Ubicación: Sol

Ubicación: Sol

Temperatura: 36°

Temperatura: 40°

2 pm:

6 pm:

Temperatura Ambiente: 32°

Temperatura Ambiente: 21°

Estado: Soleado

Estado: Parcialmente soleado

Ubicación: Sol

Ubicación: Sol

Temperatura: 46°

Temperatura: 42°

14

Noche: 11 – 12 – 2021

Prueba 24 h 40

60

30

40

20

20

10

0

0 8.00 12:00 2.00 6.00 pm a.m. am pm Tem. Amb.

Tem. Cal.

6:00 a.m.

10:00 a.m.

Tem. Amb.

2.00 pm Tem. Cal.

6.00 pm Columna1

8 pm:

12 am:

Temperatura Ambiente: 20°

Temperatura Ambiente: 26°

Estado: Despejado

Estado: Despejado

Ubicación: En sombra

Ubicación: En sombra

Temperatura: 24°

Temperatura: 28°

2 am:

4 am:

Temperatura Ambiente: 28°

Temperatura Ambiente: 23°

Estado: Despejado

Estado: Despejado

Ubicación: En sombra

Ubicación: En sombra

Temperatura: 34°

Temperatura: 29°

15

Noche: 12 – 12 – 2021

Prueba 24 h 40

30

30

20

20

10

10

0

0 8.00 12:00 2.00 pm a.m. am Tem. Amb.

4.00 am

Tem. Cal.

6:00 10:00 a.m. a.m.

Tem. Amb.

2.00 pm Tem. Cal.

6.00 pm Columna1

8 pm:

12 am:

Temperatura Ambiente: 26°

Temperatura Ambiente: 14°

Estado: Despejado

Estado: Despejado

Ubicación: En sombra

Ubicación: En sombra

Temperatura: 26°

Temperatura: 23°

2 am:

4 am:

Temperatura Ambiente: 13°

Temperatura Ambiente: 16°

Estado: Despejado

Estado: Despejado

Ubicación: En sombra

Ubicación: En sombra

Temperatura: 21°

Temperatura: 21°

16

Noche: 13 – 12 – 2021

Prueba 24 h 60

40 30 20 10 0

40 20 0 8.00 12:00 2.00 6.00 pm a.m. am pm Tem. Amb.

Tem. Cal.

6:00 a.m.

10:00 a.m.

Tem. Amb.

2.00 pm Tem. Cal.

6.00 pm Columna1

8 pm:

12 am:

Temperatura Ambiente: 20°

Temperatura Ambiente: 26°

Estado: Despejado

Estado: Despejado

Ubicación: En sombra

Ubicación: En sombra

Temperatura: 24°

Temperatura: 28°

2 am:

4 am:

Temperatura Ambiente: 28°

Temperatura Ambiente: 23°

Estado: Despejado

Estado: Despejado

Ubicación: En sombra

Ubicación: En sombra

Temperatura: 34°

Temperatura: 29°

17

Noche: 14 – 12 – 2021

Prueba 24 h 40

30

30

20

20

10

10 0

0 8.00 12:00 2.00 4.00 pm a.m. am am Tem. Amb.

Tem. Cal.

6:00 a.m.

10:00 a.m.

Tem. Amb.

2.00 pm Tem. Cal.

6.00 pm Columna1

8 pm:

12 am:

Temperatura Ambiente: 20°

Temperatura Ambiente: 16°

Estado: DEspejado

Estado: Despejado

Ubicación: En sombra

Ubicación: En sombra

Temperatura: 28°

Temperatura: 23°

2 am:

4 am:

Temperatura Ambiente: 14°

Temperatura Ambiente: 12°

Estado: Despejado

Estado: Despejado

Ubicación: En sombra

Ubicación: En sombra

Temperatura: 22°

Temperatura: 20°

18

5.1.

Planos y 3D del Calentador Solar

FUENTE: Equipo de Trabajo

19

6. Funcionamiento del calentador solar

Caliente Frio

20

7. Recomendaciones •

Siempre estar atentos con el pegamentos de los tubos, para no tener problemas con el agua, que puede gotear.

•

Siempre cortar todos los tubo a medias exactas para que todo cuadre y pueda sostenerse apropiadamente.

•

La ubicación del calentador debe estar en un lugar despejado para aprovechar el sol del día y poder absorberlo.

•

Si es posible en volver cada módulo con file para evitar que las precipitaciones entren dentro d ellos módulos y malogre tanto el cartón como el Tecnopor.

•

Siempre pintar todos los tubos de negro ya sean del módulo o los externos.

•

Tener aislado el timbo del exterior para que sea más eficaz.

•

Aunque el prototipo sea de fácil traslado, se debe tener cuidado.

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8.

Conclusiones •

Entre mayor sea la temperatura exterior más calentará el agua, debido a que se absorbe ésta temperatura y procede a transformación de temperatura en el agua.

•

La temperatura promedio que se ha logrado en el día es de 40°, esto también de tener en cuenta que mayormente se ah tenido un cielo despejado.

•

La temperatura promedio que se ah logrado en la noche es de 25°.

•

Estas diferencias pueden basarse a que se necesita más aislante térmico en el timbo que se utilice.

9. Referencias bibliográcicas

•

https://ecoinventos.com/calentador-solar

•

https://www.scribd.com/document/257491318/Historia-de-Los-CalentadoresSolares-de-Agua

•

http://dspace.utpl.edu.ec/bitstream/123456789/2386/1/Tesis_Calle_Ortiz.pdf

•

http://www.scielo.org.pe/scielo.php?pid=S231329572019000400005&script=sci_arttext

•

http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2224-61852017000200010