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  • Aprenda cómo se hace un calentador solar alternativo de agua

    Lucia Vasconez

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    En domos, en tejados o en el piso están los prototipos de calentadores solares diseñados por la unidad de investigación de la especialidad de Ingeniería Mecánica de la Universidad de las Fuerzas Armadas-Espe. Son cientos de botellas de plástico montadas en ingeniosos diseños ubicados en la terraza del laboratorio de Energía Renovable que muestran años de investigación.

    El profesor José Guasumba, encargado del estudio, relata que el primer prototipo se realizó en el 2003, desde ahí se ha venido perfeccionando el sistema de calentamiento solar y en la actualidad ya es utilizado en la vida práctica. Por ejemplo, en la hostería Tunas y Cabras, en Imbabura, se instalaron seis domos con 1 000 botellas plásticas cada uno, para calentar una piscina de 130 metros cúbicos de agua.

    En 2003, el equipo de investigación inició con el estudió de las propiedades de las botellas de polietileno conocidas como ‘pet’. Una de las conclusiones fue que la exposición de estos envases al sol produce el llamado efecto invernadero, lo cual genera energía térmica que puede ser aprovechada.

    Esta tecnología, desarrollada cien por ciento en el país, será internacionalizada. “En pocos meses estaremos capacitando a varias comunidades para que ellos también puedan instalar este sistema en sus casas. Lo haremos en Chimborazo y también en el Cuzco, Perú”, señala Guasumba, sin dar fechas. “Queremos servir a las comunidades, especialmente a las más pobres, para que ellos puedan tener estos calentadores compatibles con el medio ambiente y disfrutar de agua caliente todo el tiempo, con energía renovable (solar)”.

    El montaje del sistema es sencillo, explica el investigador. Solo se necesitan botellas plásticas, una manguera, un tanque, una bomba de agua y un panel fotovoltaico. Cualquier persona que desee implementar este sistema puede pedir asesoría a su equipo de investigación, que está dispuestos a compartir sus conocimientos, agrega.

    Materiales para implementar un calentador de energía renovable en casa:

    – 250 botellas plásticas, conocidas como ‘pet’, de 1,35 litros en buen estado. Es preferible que sean lisas, sin ranuras, y transparentes, sin color, para que capte la mayor cantidad de calor.
    – 200 metros de manguera negra
    – Un tanque de 200 litros para agua
    – Una bomba de agua
    – Un panel fotovoltaico (panel solar)

    Paso 1.
    Recolectar las botellas de plástico, retirar las etiquetas y limpiarlas por dentro y por fuera.

    Paso 2.
    Con un tubo de acero caliente, este debe ser del mismo diámetro de la manguera, perforar la parte inferior de las botellas y con un cuchillo, también caliente, retirar la parte superior de cada una.

    Paso 3.
    Introducir la manguera en cada botella hasta conectarla con el tanque de agua. Instalar la bomba de agua en el tanque, para que pueda succionar el líquido y dar movimiento para que el calentamiento sea uniforme.

    El panel fotovoltaico otorga energía a la bomba de agua para que esta funcione.

    Guasumba señala que en un día de mucho sol el agua ha superado los 40 grados centígrados de temperatura, pero que en un día normal de sol la temperatura del agua sobrepasa los 30 grados. La energía solar, reitera el ingeniero, es una energía renovable que debe ser aprovechada.

    “Tener un calentador solar importado para una familia de 6 miembros costaría alrededor de USD 2 500. Pero con este sistema el precio llegaría a unos USD 250”, asegura. La vida útil de las botellas instaladas es de 12 años aproximadamente; luego hay que reemplazarlas.

    Mire los detalles en el video:

    El profesor José Guasumba trabaja en las propiedades de las botellas 'pet' desde 2013. Foto: Jenny Navarro / Líderes
    El profesor José Guasumba trabaja en las propiedades de las botellas ‘pet’ desde 2013. Foto: Jenny Navarro / Líderes
  • Un sistema para calentar agua se desarrolló en equipo

    REDACCIÓN QUITO  (I)

    En la vía que conecta Ibarra con El Chota, en Imbabura, se encuentra la hostería Tunas y Cabras, especializada en ecoturismo. En sus instalaciones los visitantes pueden encontrar una innovación tecnológica diseñada y elaborada por mentes y manos ecuatorianas.

    Se trata de un sistema para calentar el agua de la piscina de la hostería, que tiene capacidad para 130 metros cúbicos. Este calentador solar alternativo fue desarrollado por profesores de la Universidad de las Fuerzas Armadas-Espe. La historia de este desarrollo se remonta al 2003, según explica José Guasumba, investigador del establecimiento de educación superior.

    Ese año, Guasumba empezó a estudiar las propiedades de los envases de plástico utilizados para gaseosas. Estos envases, también conocidos como plástico ‘pet’, permiten captar energía que, a su vez, sirve para calentar agua. Así una botella de 1,3 litros puede generar 12 vatios térmicos y elevar la temperatura de una piscina hasta los 28 grados, según explica el investigador de la Universidad de las Fuerzas Armadas-Espe.

    El funcionamiento de este sistema es bastante sencillo. Primero se necesitó recolectar botellas plásticas, una tarea en la que participaron estudiantes del establecimiento. Luego se adquirieron las mangueras y empezó el montaje del sistema.

    Guasumba explica que en la hostería se levantaron seis domos. En cada uno se usaron 1 000 botellas y 900 metros de manguera; los domos tienen un diámetro de 6 metros en su base y de 2,5 metros en la parte superior.

    Los envases plásticos sirven como una especie de dispositivo por el que atraviesa la manguera que transporta el agua hacia la piscina. Las botellas cumplen con la función de calentar la manguera usando la energía solar que captan en su interior. “Es similar a la sensación que tiene una persona cuando ingresa a un vehículo que ha estado a la intemperie en una mañana o tarde de sol”.

    El investigador señala que levantar estos sistemas para calentar agua es fácil y que no se necesita mayores conocimientos. La clave está en ser hábil con las manos para manipular las botellas y la manguera. “Es como elaborar una artesanía, es decir que lo importante es tener habilidades manuales. Además es un trabajo que permite dar un nuevo uso a envases que por lo general se desechan y se convierten en basura”.

    Los domos tienen forma parabólica. Este diseño no es casual sino que permite captar más energía solar. “No se necesita una estructura especial, solo material de reciclaje”, insiste el investigador.

    Fernando Acosta, gerente de la hostería, recuerda que el contacto con la Universidad de las Fuerzas Armadas-Espe, se dio para una colaboración en otro negocio suyo: Polylepis Lodge. Luego de algunas reuniones Acosta les comentó de la hostería Tunas y Cabras y así surgió la idea de aplicar el sistema en la piscina del centro turístico. “Les dije que necesitaba calentar la piscina y que buscaba un sistema amigable con el ambiente. Y me propusieron usar el calentador solar alternativo”.

    Acosta, antes de contactar con la universidad, había calculado que el uso de paneles solares requería una inversión de USD 70 000 aproximadamente. “Era una cifra elevada, pero con el desarrollo de la Universidad de las Fuerzas Armadas la inversión fue 15 000”.

    El gerente de la hostería recuerda que la primera reunión para el proyecto fue hace alrededor de un año. Cuenta que llegaron estudiantes, profesores y técnicos para examinar el espacio y las condiciones climáticas de la zona.

    El estudio duro más de tres años y la implementación unos tres meses. En el armado e instalación de los domos, botellas, mangueras y sensores, trabajaron cerca de 120 personas y el sistema empezó a funcionar a inicios de diciembre.

    Los trabajos fueron detallados. Por ejemplo, los estudiantes perforaron más de 2 200 botellas de plástico, las limpiaron y las acoplaron a la manguera.

    Con las pruebas realizadas se comprobó que la temperatura del agua se elevó de 25 a 31 grados. Guasumba añade que el trabajo en equipo y la colaboración de la hostería fueron fundamentales para que el proyecto funcione. “No cobramos nada solo pedimos materiales y un espacio para probar el sistema y para que los alumnos se involucren”.

    Fernando Acosta, gerente de la hostería Tunas y Cabras,  junto a los domos que calientan el agua. Foto:  José Mafla / LÍDERES
    Fernando Acosta, gerente de la hostería Tunas y Cabras, junto a los domos que calientan el agua. Foto: José Mafla / LÍDERES