Panel Solar de Bajo Costo

8/3/2019 Panel Solar de Bajo Costo

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MANUALDE INSTRUCCIONESDE

MANUFACTURAE INSTALACIN EXPERIMENTALDEL

COLECTOR SOLARDE BAJO COSTO

C S B CC S B C

Elaborado por SoSol Sociedade do Sol

Vertido originalmente al castellano en 2006 por:Seora Mnica D. T. Garca

[email protected] 2.1 Beta

Actualisado en 2008 porTeresa Estrada Sierra [email protected]

Maritza Silva Muoz [email protected] y Voluntrias en el projecto CSBC

MANUALDEL USUARIOVersin 3.0 2008

Castellano de Mexico

El equipo de SoSol agradece el envo de observaciones ycrticas para el enriquecimiento del presente manual.

Telefono: [55] (11) 3039 8317e-mail: [email protected]

Sitio web: www.sociedadedosol.org.br

Antes de iniciar el montaje del CSBC lea atentamente todo el contenido de este

manual.

El presente manual est protegido por la ley de derechos de autor. Ms detalles en:www.sociedadedosol.org.br> ProjetoASBC>Patentes

Sociedade do Sol Manual de instruccin y montaje experimental del

CSBC

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mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]://www.sociedadedosol.org.br/mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]://www.sociedadedosol.org.br/


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Sumario

1. Presentacin

1.1 Propuesta

1.2 Garanta del CSBC1.3 Histrico

2. El sistema CSBC

2.1 El principio de funcionamiento del CSBC

2.1.1 Tanque de agua2.1.2 Colector - el principal componente de un calentadorsolar.2.1.3 El mezclador de agua caliente y el sistema de apoyo trmico2.1.4 Sistema hidrulico

3. Manufactura de los componentes del sistema CSBC

3.1 Colectores3.2 Tanques de agua trmicos3.3 Componentes importantes del tanque de agua trmico

4. Instalacin del sistema CSBC

4.1 Interconexin de los colectores4.2 Fijacin e inclinacin de los colectores4.3 Interconexin de los colectores con el tanque de agua

4.3.1 Aislamiento de los tubos de interconexin4.3.2 Proteccin de los colectores solares antes de llenarlos con agua

4.4 Interconexin del tanque de agua con la ducha

4.4.1 Adaptacin de la tubera de la ducha

4.5 Conexin del dimmera la ducha4.6 Otro tipo de apoyo trmico - el boiler

4.7 Piezas y complementos de interconexin4.8 Llenando el CSBC4.9 Primer accionamiento del CSBC

5. Comentarios finales

5.1 Potabilidad del agua abastecida por el CSBC5.2 Cuidados en la operacin5.3 Mantenimiento5.4 Lista con sugerencias de proveedores


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1. Presentacin

1.1 Propuesta

Este manual es parte integral de uno de los proyectos de la Sociedade do

Sol, denominado Colector Solar de Bajo Costo o simplemente CSBC. Fueproyectado para ser libremente utilizado por la poblacin. Su tecnologa, por lasimplicidad que representa, no es patentable. Sus principales objetivos son: lamejora social, preservacin ambiental, conservacin de energa, posibilidad degenerar empleos, economa financiera familiar y nacional (8 a 9% del consumoelctrico) y reduccin de emisiones de gases de efecto invernadero (CO2). Siendoas que, las informaciones de este manual pueden ser utilizadas y repasadas portodas aquellas personas que estn interesadas en montar un sistema de CSBC.

Las principales caractersticas del sistema CSBC son: la posibilidad demanufactura en rgimen de bricolage (autoconstruccin) y el uso de material de

bajo costo encontrado en comercios de material para construccin. Con el auxilio delpresente manual el lector conocer las piezas, las herramientas y los complementosnecesarios para realizar el montaje de un sistema CSBC con capacidad decalentamiento para 200 litros de agua, el cual podr atender el consumo de aguacaliente para la ducha de una familia de 4 a 6 personas.

Sociedade do Sol cree que de esta manera podr colaborar para que esafamilia reduzca sus gastos de energa elctrica en por lo menos 30% de los valoresactuales de consumo, adems de ser un sistema hecho por la misma familia se tieneel placer de poder producir en casa gran parte de la energa trmica utilizada parabaarse.

Esperamos que el lector consiga manufacturar su sistema CSBC solamentecon las orientaciones disponibles en este manual. En caso de tener dificultades, laSoSol est a disposicin de usted por medio del contacto telefnico o e-mail paracolaborar con las aclaraciones de eventuales dudas. Por otro lado, si el lector tieneinters de conocer mejor este proyecto, est invitado a participar en alguno de loscursos que se imparten en las instalaciones de la SoSol, donde entre otrasinformaciones, aprender detalladamente la manufactura del sistema CSBC.

1.2 Garanta del CSBC

Es importante aclarar que el CSBC es un proyecto experimental. Todos losque asuman la responsabilidad de manufacturar su propio CSBC, o que sedispongan a prestar servicios a terceros, deben estar conscientes de que no podrser ofrecida ninguna garanta con relacin a la durabilidad de las piezas y a latemperatura de funcionamiento del sistema, independientemente del permanentetrabajo de mejora de sus caractersticas tcnicas y funcionales que es realizado poresta entidad.

Hace parte del aspecto Garanta, los detalles incluidos en el prrafo 5.1Potabilidad del agua abastecida por el CSBC.


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1.3 Histrico

La idea de acelerar el desarrollo del CSBC se inici despus de que elequipo original fue invitado por el SEBRAE (Servicio Brasileo de Apoyo a las microy pequeas Empresas) para ocupar el standpaulista en la exposicin industrial de la

ECO 92, donde el primer prototipo del CSBC fue pblicamente presentado. En aquelevento, dos grandes desafos ambientales eran discutidos: la reduccin de los gasescontaminadores y el uso de tecnologa basada en energa limpia.

De 1992 a 1998 el equipo se dedic a estudiar la forma de transformar elprototipo en un modelo de aplicacin nacional. Con la entrada de la SoSol en elCIETEC (Centro Incubador de Empresas Tecnolgicas de la USP/IPEN), en enerode 1999, la investigacin y el desarrollo se aceleraron mucho y el primer modelodefinitivo del CSBC fue presentado pblicamente a finales de 2001 en plena pocadel black out, perodo de racionamiento de energa elctrica.

La posibilidad de poder aprovechar o adaptar las instalaciones hidrulicas dela ducha y la utilizacin de materiales de bajo costo disponibles en el mercado, fuefundamental para este avance. Entre esos materiales se incluyen: la ducha elctrica,el tanque de agua, la placa de cielorraso y los tubos de PVC comunes. Laasociacin dada entre los materiales de bajo costo y el aprovechamiento de lasinstalaciones hidrulicas residenciales permite que la inversin realizada paramontar un CSBC sea recuperada entre 4 y 8 meses, esto gracias a la economa deenerga elctrica.

Actualmente existen centenas de sistemas CSBC instalados en diversasciudades brasileas, y un grupo creciente de monitores que prestan consultoras

para las comunidades de su regin en el montaje de los colectores e instalacin delos sistemas. Sin embargo SoSol espera alcanzar, a mediano plazo, el objetivo dever instalado en cada hogar brasileo un modelo do CSBC.

2. El sistema CSBC

2.1. El principio de funcionamiento del CSBC

El sistema CSBC tiene el mismo principio de funcionamiento que el sistematradicional de calentamiento solar de agua, la diferencia est en el tipo de material

utilizado y en la posibilidad de autoconstruccin.El funcionamiento del CSBC se inicia cuando la energa solar irradiante, luz e

infrarrojo, incide sobre la superficie negra de los colectores. La energa absorbida setransforma en calor y calienta el agua que est en el interior de los colectores,disminuyendo as, la densidad del agua caliente, la cual comienza a moverse endireccin del tanque dando inicio a un proceso natural de circulacin del agua,llamado de termo-sifn. Por lo tanto el tanque de agua debe estar ms alto quelos colectores. Este proceso es continuo mientras haya una buena irradiacin solaro hasta cuando toda el agua del circuito logre alcanzar la misma temperatura.


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El agua calentada queda almacenada en un tanque trmicamente aislado, yde esta manera se evita la prdida de calor hacia el ambiente. En el CSBC elsistema de apoyo trmico es formado por una ducha elctrica conectada en serie aun dimmer(controlador electrnico de potencia para una regadera elctrica), el cualpermite un ajuste fino en la elevacin de la temperatura del agua para baarse. La

tubera que interconecta los colectores, el tanque y la ducha elctrica puede sermontada con los tubos tradicionales de PVC utilizados normalmente en lasinstalaciones hidrulicas residenciales.

La operacin del sistema CSBC puede ser explicada con mayor facilidad sidividimos todo el sistema en cuatro partes fundamentales, como se muestra en laFigura 1:

1- Tanque.2- Colectores.3- Ducha elctrica con mezclador y dimmer para apoyo trmico.

4- Sistema general de tubos.

Figura 1. Representacin de un CSBC residencial.

2.1.1 Tanque

Tiene la funcin de almacenar en el transcurso de un da, el agua que fue calentadapor el colector solar. En su interior existen dos flotadores que controlan la entrada ysalida del agua. Adems de esos dos flotadores, existe un dispositivo que esutilizado para llevar el agua fra proveniente de la red para el fondo del tanque,disminuyendo su velocidad y evitando que exista turbulencia, y consecuentemente lamezcla del agua caliente/fra. Adems de la tradicional vlvula con flotador quelibera la entrada de agua de la red, existe otro flotador llamado de pescador.


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La finalidad del pescador es llevar hacia la ducha el agua ya calentada queest con mayor temperatura. Normalmente el agua con mayor temperatura est enla parte ms alta del volumen almacenado.

Adems del tanque de agua tradicional, otros recipientes industrializados tales

como: el tambor de plstico o la caja de EPS (telgopor), revestida con una pelculaplstica, pueden servir como tanque. Independientemente del tipo de recipienteutilizado todos deben recibir un aislamiento trmico externo para minimizar lasprdidas de calor por sus laterales y por la tapa superior.

2.1.2 Colector - el principal componente de un CSBC.

El colector solar tiene la funcin de calentar el agua. Con la incidencia de laluz solar en su superficie expuesta al sol, el agua almacenada en su interior secalienta y disminuye de densidad, tornndose ms liviana que el agua fra. As, el

agua presente en el interior de los colectores se mueve hacia el tanque ysimultneamente el agua almacenada en el tanque fluye en direccin al colector.Los colectores del CSBC son fabricados con placas de cielorraso de PVC

acanaladas, en breve ser ofrecida una tecnologa similar basada en polipropilenoalveolar. La diferencia entre los colectores del CSBC y los otros es que stos ltimosutilizan el tanque y una cobertura de vidrio, con la cual se obtiene el efectoinvernadero (calentamiento adicional). La obligatoria ausencia de la cobertura devidrio en el CSBC no permite que el agua se caliente en exceso y afecte laintegridad de los componentes de PVC, que tienen un lmite de temperatura. Estotrae ventajas, como lo son: la eliminacin del peligro de que el agua muy caliente

pueda herir a nios, la reduccin de costos con la posibilidad de usar tubos de PVCpara agua fra, entre otros.

Fig. 2. Principales componentes del CSBC: tubos de PVC, y placas de Cielorraso.

2.1.3 El mezclador de agua caliente y el sistema de apoyo trmico

El mezclador permite que el agua calentada por la energa solar llegue a laducha. En el caso donde el agua est a una temperatura inferior a la deseada, elusuario podr complementar el calentamiento accionando el dimmer. En lossistemas tradicionales el apoyo trmico normalmente est instalado en el tanquetrmico y el conjunto mezclador tradicional necesita de tuberia previa caliente/fra.


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2.1.4 Sistema hidrulico

Considerndose la natural limitacin trmica del colector solar CSBC latubera puede ser hecha con tubos comerciales de PVC marrn. Esto evita lautilizacin ms compleja y costosa de los tubos de cobre o de la tecnologa CPVC.

2.1.5 El sistema hidrulico y las heladas.

En regiones sujetas a incidencia de heladas, es posible que ocurra algncongelamiento de agua dentro de los colectores y tubera expuestos durante lasmadrugadas de los das ms fros. Con el congelamiento, el agua sufre unaexpansin (aumento) en su volumen lo que provoca una presin en las paredesinternas de las placas colectoras y en los tubos de PVC. Por suerte, esa presin essoportada por las placas y tubos de PVC, no afectando sus estructuras. Estainformacin fue presentada por los laboratorios asociados a los grandes fabricantesde equipamientos de PVC. Para las pruebas fueron usados productos nuevos a unatemperatura de -5 C (menos 5 grados Celsius). En nuestro entender, podemosconservar esta buena caracterstica de flexibilidad del PVC hasta el fin de la vida denuestro CSBC, siempre que mantengamos las placas y tubos, protegidos de laradiacin ultravioleta, a travs de la manutencin de la calidad de la pintura negra enel PVC.

3. Manufactura de los componentes del sistema CSBC

Para montar un sistema de CSBC es necesario manufacturar algunas piezas.

El equipo de SoSol procur describir detalladamente todos los pasos necesariospara el montaje de los principales componentes de este sistema, ilustrando con fotoscada paso descrito en el proceso. Siga correctamente la secuencia de montaje paragarantizar la mejor calidad posible en la manufactura de su producto.

3.1 Colectores

Un sistema CSBC puede ser proyectado para calentar diferentes volmenesde agua. En este manual se demostrar el montaje de un sistema dimensionadopara atender un consumo diario de 200 litros de agua caliente. La siguiente tablaindica la cantidad de colectores de acuerdo a la regin en donde ser instalado elCSBC.

Regin Cant. de colectores (p/200L)Sur / SP capital 3Interior de San Pablo 2Otras regiones 2

Tabla 1. Cantidad de colectores necesarios de acuerdo a las condiciones climticas dediferentes regiones de Brasil.


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Los principales factores que influyen en la cantidad de colectores que serninstalados son de orden climtica, tales como polucin, humedad, viento ytemperatura de cada regin. En algunos Estados de la regin Sur se sugiere que sepegue en la superficie inferior del colector, una placa EPS (telgopor), elevndose asla temperatura del agua del tanque en aproximadamente 3 a 4 C.

Para otros volmenes, mantenga esta misma relacin: 1coletor o 1,5 colectorpara cada 100 litros de agua. Caso haya exceso de temperatura disminuya uncolector, o si la temperatura est baja coloque un colector ms en su sistema.

La siguiente relacin describe las piezas, las herramientas y loscomplementos necesarios para el montaje del colector solar CSBC. Al lado de cadatem, en la columna finalidad, aparece un nmero entre parntesis para facilitar laidentificacin de las piezas de acuerdo con la imagen 3.

Cant. Colector FinalidadX Placa de cielorraso de PVC alveolar

modular con interior acanalado 1,25 x0,62 m

Componente del colector (1)

2X Tubos de PVC marrn 32 mm ( ext.) y700 mm de largo ( 2 por colector)

Componente del colector (2)

Cant. Colector Finalidad2X Uniones (cuplas) soldables de PVC

marrn 32 mmPara hacer la unin entre loscolectores (3)

01 Adaptador de PVC marrn 32 mm x 1" Desage de los colectores del

CSBC para efecto demantenimiento (4)02 Codos 90de PVC marrn soldable de 32

mmUnir los colectores a los tubos dePVC (5)

01 Tapn de PVC blanco con rosca de 1" Cerrar el adaptador de la salida deagua de mantenimiento (6)

03 Tapones de PVC marrn de 32 mm Cerrar hermticamente (vedar) laspuntas del colector en la prueba deprdidas y cerrar definitivamente lapunta superior izquierda delcolector (7)

01 Placa EPS (telgopor) Aislamiento trmico y proteccinmecnica(8)

Cant. Lista de herramientas Finalidad01 Metro Hacer las medidas de corte en la

placa de cielorraso y en los tubos01 Soldador o taladro con broca 3 mm p/

aceroHacer los agujeros-guas en el tubode PVC marrn de 32 mm

01 Pincel 2" o rodillo de 5 cm Pintar las placas de cielorraso01 Esptula flexible con punta redondeada,

tipo mezclador de caf/azcar

Aplicar el adhesivo sobre la unin

tubo PVC y placa de cielorraso01 Sierra de extremidad libre Abrir el surco en los tubos


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Cant. Lista de complementos Finalidad01 Lija 120 Lijar las aristas y superficies01 Adhesivo (bi-componente) Plexus 310 o

Araldite 24h - 20 gr/ placaUnir la placa de cielorraso al tubode 32 mm

01 Cinta crepe Limitar el rea de pintura

01 Hojas de peridico. Apoyar la placa sobre la superficiede trabajo

01 Esmalte sinttico negro mate (40 ml porcolector)

Pintar las placas del colector

01 Tabla plana de 80 x 15 cm Gua para prender el tubo durantela confeccin del surco

08 Clavos de 4 cm Presionar el tubo sobre la gua demadera

01 Lpiz Demarcar los tubos de 32 mmantes de cortarlos

01 Regla de 70 cm u otra estructura recta Guiar el lpiz para demarcar elsurco en los tubos

- Alcohol Limpiar nuestras piezas a unir.

Tabla 2. Descripcin de los componentes, piezas y herramientas para la manufactura de un

CSBC.


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Figura 3. Visualizacin de las piezas utilizadas en el montaje de tres colectores CSBC.


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AguaCalentada

aaaa

7

Aguafra

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6

1

2

8

9

5

5

3

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Descripcin de montaje del colector

1. Fijar uno de los tubos marrones de 70cma la tabla plana. Utilizando el lpiz y la reglademarcar el rea donde ser hecho el surco

de 61cm (ancho de la placa alveolar menos1cm para dar espacio a los acabamientos yevitar dejar ms grande el surco de lonecesario) x 1,1cm. Centralice ese surco demanera que las puntas de los tubos quedencon 4,5cm de largo cada una.

2. Hacer una perforacin interna sobre elrea demarcada, para la introduccin de lasierra de extremidad libre. Esta perforacinpuede ser hecha con un cautn(soldador)o

con el auxilio de un taladro, con broca de3mm. No respire el humo del tubo de PVC,es txico.

3. Introducir la punta de la hoja de la sierra einiciar el corte. Haga movimientos lentossiguiendo el trazado, para no abrir un surcomayor o menor que lo necesario. En laspuntas del surco, hacer cuidadosamente uncorte transversal para poder retirar la tira de

PVC.

4. Una vez realizados los dos cortes yretirada la tira, dar acabamiento con la lijaen las superficies cortadas y redondear, conlima redonda las extremidades del surco,hasta alcanzar el ancho original de la placaalveolar, de 61,5 cm. En seguida limpiar conalcohol.

Observacin: Antes de proseguir el montaje repita la secuencia de 1 a 4 en el otrotubo de PVC 32mm, midiendo 70cm en cada uno de ellos.

5. Lijar las extremidades de la placa decielorraso y encajar 0,5cm de placa en elsurco de cada tubo. Limpiar con un trapohumedecido con alcohol, todas lassuperficies que sern pegadas, y tomarcuidado para no poner ms las manos sobreellas.


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Observacin: En el caso de montar dos o ms colectores hacer 2 moldes (listones demadera) idnticos de 123cm cada uno y utilizarlos en todos los colectores para garantizar ladistancia constante entre los tubos, lo que permitir el fcil encaje de colector a colector.

6.Inclinar la placa sobre una cama de 7mmde papel peridico apoyada en una superficiehorizontal. (As se mantendr la posicincorrecta de los tubos en relacin a la placa).Preparar sobre una superficie limpia unacantidad adecuada de adhesivo bicomponente. Si el adhesivo es el Aralditerecomendamos mezclarlo con talco mineralpara que quede pastoso.

7. Utilizando una esptula, pasar adhesivo enlas dos lneas a lo largo de los 2 contactostubos/placa del lado superior del colector.Despus de 2 horas d vuelta al conjuntotubos/placa y repita la operacin de adhesinen el otro lado. En el caso de que est usandoadhesivo Araldite o resina isoftlica repita laoperacin solamente al da siguiente.En el caso del adhesivo Plexus se puedevoltear la placa enseguida.

8. Prueba de Prdidas: Tapar tresextremidades de cada colector, con tapones de32mm y en la otra colocar un codo de 90 con

un tubo de 3 metros de largo en la vertical. Seva a llenar con agua y por 15 minutos observarsi existen prdidas en las regiones que fueronpegadas. En caso de haber prdidas reforzarel adhesivo en los lugares observados y hacernuevamente la prueba.El rea de cada colector es de 0,78 m2. Lleno de

agua pesa en promedio 8kg cada uno. Estas

informaciones ayudan a prever cul ser el rea

necesaria para la instalacin de los colectores y

la carga adicional que el tejado tendr que

soportar. Para efectos prcticos esa carga esmuy pequea.


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9. Despus de 24 horas, despus dela pruebade prdidas, lijar ligeramente una de las carasdel colector y limpiarla con un trapohumedecido en alcohol. Pintar la cara conesmalte sinttico negro mate usando pincel orodillo, inclusive el rea donde sern pegadoslos tubos y la parte superior de los propiostubos. Use la cinta crepe en los tubos, para unacabado limpio. Dejar sin pintura tan slo 3cmde las extremidades de los tubos para el futuroencaje de los componentes de PVC.

10. Hacer el procedimiento 9 con la otra carade la placa.

Observacin para aquellos monitores que van a ofrecer colectores ya

pegados, a sus alumnos y entidades interesadas:

La placa alveolar de PVC tiene una caracterstica denominada memoria de forma. Lalargura de la placa, cuando es calentada por igual hasta unos 75C, sufre unareduccin de 10mm. Eso se explica por el alargamiento que la placa experimenta,an caliente, al salir de la extrusora.Es este alargamiento el que lleva a la memoriade forma.

Si se calienta la placa slo de un lado (expuesta al sol sin agua), en pocos minutossta se deformar. Las puntas se quedarn ms altas que el centro. Ese fenmenopuede suceder con las placas instaladas, no representando ningn peligro en su

operacin, pero si en esttica. (Vea ms detalles en el sitio > cmo hacer > FAQ >Tpico n 2.006).

Para evitar el proceso de deformacin, el monitor deber:

1- Eliminar la memoria.

1.1 - Exponer la placa al sol.1.2 -Cuando inicie la flexin, voltear la placa, exponiendo la otra cara

al sol. Empezar la contra-flexin.1.3 - Voltear otra vez.1.4 - Repetir el proceso algunas veces ms hasta que la placa se quede

insensible al calor, es decir, cuando no flexione ms.

2- Prueba de presin:

Para asegurar al monitor y al que recibir el colector listo, ste deber serprobado a una presin de 20mca (dos bar, 30 libras). Para medir esa presin, lomejor es llenar el colector de agua, completando la presin con el aire de una bombade bicicleta, midindola con un manmetro. Es la hora de la verdad sobre la calidaddel proceso de adhesin. A propsito, en el laboratorio del CSBC tenemos como

lmite la presin de 40mca. El monitor que tenga dudas puede hablar con el equipode SoSol.


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3.2 Tanques trmicos

La principal funcin del tanque trmico es almacenar el agua y mantenerlacaliente para que sea utilizada en la ducha. Los tanques de los sistemastradicionales tienen formato cilndrico horizontal y son fabricados en acero inoxidable

o cobre con excelente aislamiento trmico, el agua alcanza temperaturas de hasta85 C.

El equipo de SoSol considera posible la utilizacin de otros materialesadems del metal en la manufactura de tanques trmicos. En las pruebasexperimentales el CSBC utiliz tanques de: cemento amianto, termoplstico y deresina. Se utilizaron tambin otros tipos de embalajes industriales, que despus dealgunas alteraciones sirvieron como tanque trmico. Cuando el material del tanqueescogido sea de EPS (Telgopor) recomendamos impermeabilizar su interior conpelcula plstica, evitando de esta manera prdidas y contaminacin.

Con base en sus necesidades diarias de agua caliente, espacio disponible yposibilidad financiera, el usuario escoger el tipo de tanque que utilizar en elmontaje de su CSBC. Puede optar por instalar un nuevo tanque o utilizar el que yatenga y adaptarlo para tornarlo un tanque trmico. Cuando sea necesario instalar unnuevo tanque, aconsejamos escoger uno en formato apropiado para el lugar en elque ser instalado, observando si se conseguir transportarlo hasta all. Si optarapor utilizar su tanque de agua fra, ser necesario hacer algunas adaptaciones paraque se torne tambin un tanque trmico, que pasar a ser llamado tanque calientevirtual.

A continuacin ser descrito el proceso para montar un tanque trmico a partirde un tanque de cemento amianto. Si el lector escoge otro tipo, la descripcin delmontaje a ser seguida debe ser la misma.

Descripcin del montaje del tanque trmico integral (slo agua caliente)

La siguiente relacin describe las principales piezas y los complementosnecesarios para el montaje de un tanque trmico. Al lado de cada tem, en lacolumna de la derecha, se describe su finalidad.

Cant. Tanque Finalidad

01 Tanque de cemento-amianto,Fiberglass, EPS, otros Almacenar el agua calentada pornuestro colector.02 Adaptadores soldables con bridas y

anillo de 32mmUnir los tubos de los colectorescon el tanque.

03 Conjunto de adaptadores con bridas de25mm

Unir los elementos y ayudar en elmontaje del pescador y del ladrn

01 Vlvula, de preferencia con salida paramanguera.

Reponer el agua del tanque

01 Pedazo de tubo de 7,5 a 10cm dedimetro.

Reducir la turbulencia en lavlvula

01 Boya de plstico pescador, flotador Mantener la punta del tubo flexible

flotando en la parte de agua mscaliente.


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Cant. Tanque Finalidad

-Material aislante trmico aserrn,peridico, forro de alfombra, EPS,csped seco picado, etc.

Aislar los laterales y la tapa

01 Rollo de hilo de algodn / pioln/ cinta

adhesiva

Atar el material aislante en los

laterales y tapa01 Electroducto corrugado flexible amarillo

de aproximadamente 1 mComponente del flotador pescadorque capta el agua ms caliente dela superficie

XX Lona de PVC (lona de camin) Proteger el aislamiento del tanquecuando est expuesto al tiempo

Herramientas FinalidadSacabocado con dimetro de 44mmpara brida de 32mm

Hacer los agujeros en el tanquepara la interconexin con loscolectores

Sacabocado con dimetro de 36mmpara bridade 25mm

Hacer los agujeros en el tanquepara la vlvula flotador, pescadory ladrn.

Tabla 3. Elementos principales para montar un tanque trmico.

Observacin sobre el sacabocado: para un tanque de plstico se usa elsacabocado comn con dientes; para el tanque de cemento amianto se usa elsacabocado especial para cemento y debe ser usada tirando agua a la hora dehacer el agujero para evitar que se inhale el polvo que es txico.

Una vez que es escogido el tipo de tanque que ser utilizado, puede iniciarse

el proceso de montaje. La manufactura de un tanque de agua caliente se resume enhacer agujeros en los laterales e instalar los componentes complementares de PVCque controlan la entrada y salida de agua del tanque.

A continuacin se muestran los pasos a seguir durante el montaje:

i) Con el tanque vaco y seco hacer dos agujeros de 32mm de dimetro en dosparedes opuestas. El agujero del lado izquierdo es la salida de agua fra para loscolectores y el agujero de la derecha es el retorno del agua calentada. Instalar enesos agujeros los adaptadores soldables con bridas y anillos selladores de 32mm.La posicin del agujero de la izquierda es la ms baja posible para que todo el

volumen de agua pueda ser calentado. El agujero de la derecha puede estar ubicadohasta la altura equivalente a la mitad de la altura del tanque. (Vea sitio > proyectoASBC > sugerencias tcnicas > minuta de normas.)


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ii) Hacer un tercer agujero con dimetro de 25mmen una pared perpendicular a los dos agujerosanteriores. El centro de ese agujero puede estar auna altura mxima a la mitad de la altura total del

tanque. Instalar en ese agujero el adaptadorsoldable con bridas de 25mm para distribuir elagua calentada para la ducha.

iii) Hacer dos agujeros ms de 25mm de dimetro, uno en el lateral izquierdo y elotro en la pared opuesta. Procure hacer esos agujeros lo ms alto posible, paraobtener un mayor volumen de agua almacenada en el tanque. Aconsejamos que elcentro de los agujeros mantengan una distancia de aproximadamente 8cm delmargen superior del tanque.

En el agujero del lado izquierdo, instalar la vlvula flotador y en el agujero de laderecha enroscar una brida de 25mm para el ladrn. Conectar un tubo en la salidadel ladrn orientado hacia un lugar donde cualquier prdida sea rpidamenteperceptible por el usuario en caso de falla de la vlvula flotador.

El tanque quedar con un total de cinco agujeros.Los dos superiores son, la entrada de agua de latoma general y la salida del ladrn. Los tresagujeros inferiores son, la entrada y salida para loscolectores y la salida para la ducha. No fuemencionado el agujero de consumo de agua fraporque ste es un tanque exclusivo para aguacaliente.

Por ltimo, pero no menos importante, debe ser hecho un buen aislamientotrmico para la tapa y los laterales del lado externo del tanque. La eficiencia delaislamiento trmico depende del grosor y de la calidad del material utilizado. Lasugerencia, siempre priorizando el bajo costo, es el uso de materiales disponiblesgratuitamente en su comunidad.

La experiencia ha demostrado que en la fase de instalacin y en la primera

operacin del CSBC no hace falta aplicar el aislamiento an, sino hasta que la


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operacin de calentamiento ya se haya revelado un xito, entonces se puede pensaren la etapa del aislamiento.3.3 Montaje del tanque trmico mixto (agua simultneamente caliente y fra).

El depsito de agua trmico fue desarrollado para situaciones en donde no es

posible la instalacin de un tanque ms, ya sea por motivos financieros o por faltade espacio en la azotea. En este caso el tanque de agua fra es adaptado paratransformarse un tanque trmico virtual. Esta opcin es destinada a las casas que yatienen depsitos de agua con volumen igual o mayor a 500 litros.

As, por el principio de la estratificacin la parte superior del volumen de aguaalmacenada se calienta y el volumen inferior se mantiene fro, sin la necesidad deninguna barrera fsica para separar el agua fra del agua caliente.

La nica diferencia de este modelo de tanque en relacin al descrito anteriormente,(el tanque trmico integral), es la posicin del agujero de la salida del agua para los

colectores. Por ejemplo, considere un tanque de forma cilndrica, rectangular ocuadrado. Saque la altura desde el nivel de agua mas alto hasta el fondo del tanque(con la canilla cerrada) como se ilustra en la Fig 4.

Ahora, divida esa altura (H) en 5 partes iguales (H/5); si el tanque fuera de 500 litroscada una de esas divisiones tendr un volumen de 100 litros y si el tanque fuera de1000 litros cada una de esas divisiones tendr 200 litros.

Una vez trazadas las divisiones tome como referencia la segunda lnea trazada enel tanque (lnea b). Perfore el centro del agujero No. 1, en la parte lateral izquierda(salida de agua fra para los colectores) en la lnea b.

El centro del agujero No.2, en la parte lateral derecha (retorno del agua calentadapor los colectores), 5cm arriba de la lnea b y el agujero No.3, va a ser perforado a lamitad de lnea b (salida de agua para la ducha), siguen las mismas orientacionesdescritas en el montaje del tanque trmico integral.

Figura 4. Posicin de los agujeros en el tanque de agua caliente


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Tome como referencia la lnea en negrita trazada (- - - -); ella pasar a ser elfondo de su tanque trmico mixto. Siendo as, haga el centro del agujero 1, en ellateral izquierdo (salida de agua fra para los colectores) 5 cm arriba de ella.

El centro del agujero 2, en el lateral derecho (retorno del agua calentada por los

colectores) y el agujero 3, en el lateral perpendicular (salida de agua para la ducha),siguen las mismas orientaciones descritas en el montaje del tanque trmico integral.

3.4 Componentes complementares del tanque trmico

Las piezas complementares sirven para controlar el flujo de entrada y salidade agua que circula en el sistema, ellas son montadas a partir de tubos y conexionesencontradas en comercios de materiales de construccin. Independientemente deltipo de tanque utilizado siempre habr necesidad de instalar las piezascomplementares para el perfecto funcionamiento del sistema.

La primera es llamada: reductor deturbulencia, y es un tubo de 7,5 a 10cm dedimetro adaptado al tubo del registro de laboya. Su funcin es disminuir la turbulencia delagua fra que entra, llevndola para el fondo deltanque evitando que el agua ya calentadaalmacenada en la parte ms alta del tanque semezcle con el agua fra que entra comoreposicin. Su largo debe ser tal que quede unespacio 1cm entre el tubo y el fondo del tanque.

La Segunda, el pescador, es unconjunto formado por un electroducto flexibleamarillo y un flotador. Este conjunto esconectado del lado interno del agujero 3 y sufinalidad es llevar para la ducha el agua de laparte superior del tanque que est con mayortemperatura. El pescador puede ser montadode otras maneras. (Vea en el sitio > manuales >dudas y sugerencias).

Observe, despus de que el tanque est lleno, si la vlvula flotadora deentrada y el pescador estn flotando libremente. Los dos flotadores no deben estarcruzndose dentro del tanque. Deben funcionar libremente. En caso de que estoocurra, el flotador del pescador debe quedar debajo de la boya, para que el agujerodel pescador contine captando el agua durante el uso. Caso el pescador est sobrela boya del grifo de entrada, ste podr interrumpir el flujo entre el agua del tanque yel de la ducha elctrica, durante el uso.

Otro elemento que ayuda en la circulacin de agua es la vlvula de no retorno(check) instalada en el interior del tanque en la brida de retorno de agua caliente que

viene de los colectores. Esa vlvula tiene la funcin de liberar la entrada de aguacaliente durante el da e impedir el retorno de sta durante la noche, o cuando no


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haya incidencia de rayos solares sobre los colectores. Ms detalles en: sitio >proyecto CSBC > componentes > conceptos originales > vlvula de retencin light.

sta se hace con un trozo de pelcula de PVC cortado en crculo un pocomayor que la boca de la brida, y pegado solamente en un punto, lateralmente. Ni

arriba ni abajo. La pelcula (equivalente al mbolo de una vlvula de retencin) debeabrir como una puerta. Lateralmente. Vea ms detalles en las figuras de abajo:

4. Instalacin del sistema CSBC

4.1 Interconexin de los colectores.

Despus del montaje de los colectores y del tanque, el usuario deber hacerla interconexin entre ellos por medio de las tuberas de PVC. En instalacionesresidenciales, usuarios del CSBC informaron que no utilizaron el adhesivo desoldadura en tubos y componentes, obteniendo buenos resultados. La ausencia deadhesivos permite que sean hechas las adecuaciones iniciales necesarias y slodespus de las pruebas se peguen sus conexiones definitivamente.

En sistemas residenciales los colectores siempre deben ser conectados enparalelo, lo que significa una interconexin continua de los tubos de la parte inferior,as como de los tubos de la parte superior. Las conexiones entre los colectoresdeben ser hechas, por lo menos en la fase inicial, sin el uso de adhesivo. Lasopciones de cmo hacer las conexiones pueden ser resumidas como se muestra enla siguiente tabla.

FORMAS DE HACER LASCONEXIONES.

OBSERVACIONES.

Conexin con capas de cintatefln.

Facilita el montaje y desmontaje

Conexin a seco y sin adhesivoMayor esfuerzo para montar y desmontar,resultando en una conexin ms firme

Conexin con adhesivo paraPVC.

Menor esfuerzo y montaje definitivo, modeloPVC

Tabla 4 Formas de interconexin de las conexiones


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Despus de la conexin de los colectores restarn cuatro puntas porconectar; dos de ellas servirn para la circulacin de agua: una para la entrada deagua fra por el tubo inferior (agujero 1 del tanque), y la otra, diametralmente opuestaen el tubo superior, para el retorno del agua calentada (agujero 2 del tanque). Enestas dos puntas deben ser colados los codos de 90. Las otras dos sern selladas,

siendo que en la punta inferior se sellar con un adaptador bolsa/roscay tapn conrosca y la otra punta, en el tubo superior, se cerrar con un tapn con adhesivo.

4.2 Fijacin e inclinacin de los colectores

Determinada la posicin de los colectores en el tejado, si es posible hacia elnorte geogrfico, el usuario fijar los colectores en la estructura de madera delpropio tejado. Esa fijacin debe ser hecha con hilos de cobre rgidos de larga vida enel ambiente externo o con abrazaderas plsticas de correr, que no sufrenrpidamente la accin del tiempo. (Lea con atencin los Adjuntos 1 y 2 de esteManual).

En el caso donde los colectores sean instalados en una losa de concreto, sedebe considerar como inclinacin ptima, la latitud del lugar acrecida de 10. Porejemplo, en San Pablo la latitud es 23, por lo tanto la inclinacin debe ser de 33. Enel caso de residencias con tejados que no alcancen la inclinacin sugerida (latitud +10 grados), se puede compensar esa diferencia aumentando un colector, en casoque la temperatura del agua para baarse en el inverno sea inferior a la esperada.

Antes de fijar los colectoresdefinitivamente, es necesario manteneruna pequea inclinacin lateral en elconjunto para facilitar la eliminacin deburbujas de aire de los colectores ytuberas, permitiendo que ellas subannaturalmente hasta el tanque, saliendopor el ladrn. Ensayos en laboratorioindican que para cada metro de colector2 cm de inclinacin lateral sonsuficientes para garantizar el movimientode las burbujas de aire de las tuberas.Resumiendo, el lado de la salida del

agua caliente de los colectores debeser el punto ms alto del conjunto.

4.3 Interconexin de los colectores con el tanque

Despus de la fijacin de los colectores en la posicin definitiva haga lainterconexin de los colectores con el tanque. El tanque debe estar arriba del nivelde las placas, y cuanto mayor sea ste desnivel, mejor ser la circulacin de aguaentre los colectores y el tanque. Siendo as necesario que la faja inferior del tanque(fondo) est por lo menos 5 cm arriba de la faja superior de los colectores (tubo

superior), o entonces siguiendo la minuta de normas disponible en el sitio,presentado anteriormente.


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Por lo tanto, cuanto ms prximo el tanque est de la cumbre y el colectorprximo del borde externo de una de las cadas del tejado, mejor ser la circulacinde agua en el sistema. Sin embargo, este desnivel no debe ser mayor que 3 metros,dadas las limitaciones en la presin de los colectores plsticos del CSBC.

Cuando sea imposible mantener los colectores abajo del fondo del tanque, osea, instalndolos a la altura del tanque mismo, estaremos frente a la situacindescrita detalladamente en el siguiente sitio: (Vea sitio > proyecto CSBC >componentes > conceptos originales > vlvula de retencin light).

La vlvula presentada en ese trabajo fue recientemente mejorada y mostradaen el tem 3.3 anteriormente.

Se debe tener un especial cuidado con los colectores instalados a la altura deltanque: el tubo superior de los colectores debe de estar por lo menos 5 cm abajo del

nivel mximo (usual) del agua dentro del tanque.

Las interconexiones deben ser hechas con tubos y conexiones de 32 mm.Para esta fase experimental de montaje se recomienda utilizar dos vueltasde cinta tefln sobre las roscas de las piezas para facilitar el ajuste ydesajuste de las conexiones.

Inicie las interconexiones conectando el tubo que sale del agujero 1 deltanque con el codo inferior izquierdo de los colectores. El tubo de retornode agua caliente sale del codo superior de los colectores, del lado opuestoa la entrada de agua fra, y se conecta al agujero 2 del tanque, por mediode un adaptador con brida anillo de 32 mm.

Observacin: en caso de la requerir de una vlvula light, su brida deberestar un poco ms arriba del tubo superior de los colectores, acelerando, aunquepoco, la circulacin natural entre el tanque y los colectores.

La instalacin de los colectores a la altura del tanque provoca, adems de lareduccin de eficiencia trmica del CSBC por la reduccin de la velocidad decirculacin de agua, la posibilidad de su interrupcin. Esto sucede como resultado dela ausencia momentnea de agua de la red pblica, bajando el nivel en el tanque,

exponiendo la brida de retorno y bloqueando de esta forma, toda la circulacin solarde agua.


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FIGURA 5: Interrupcin de la circulacin por falta de agua de la red.

Formacin de gases en el CSBC y su eliminacin.

Es importante que la tubera de retorno del agua de los colectores tenga unainclinacin creciente, siempre en direccin al tanque. Los gases liberados por elagua durante su calentamiento deben escurrirse hasta el tanque. Si hubiese algnpunto alto en medio del camino, puede ocurrir un acumulo de aire, interrumpiendo lacirculacin natural del agua.

En caso de que sea imposible evitar la inflexin, instale en este punto alto deltubo de retorno, un respiro (tubo vertical partiendo del punto alto del retorno), cuyapunta debe estar 10 cm ms alta que el nivel mximo de agua en el tanque. Elrespiro puede ser un tubo de aluminio, tipo antena de TV, un tubo de PVC de 20 mm

u otro medio que al montador le parezca adecuado.

FIGURA 6. Ejemplo conceptual de un respiro.


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Despus de concluida la instalacin es conveniente pintar toda la tuberaexpuesta al sol con esmalte sinttico negro mate para aumentar su vida til. Si lodesea ste es el momento de interconectar con adhesivos los componentes de PVC.

4.3.1 Aislamiento de los tubos de interconexin

La experiencia demuestra que tuberas con ms de 3metros de largo deben ser trmicamente aisladas paraminimizar las prdidas. Aconsejamos proteger la capa dematerial aislante (elegido por el instalador) con una capa finade aluminio. Cuando el tubo est debajo del tejado estaproteccin no es necesaria, por la ausencia de lluvia y deradiacin ultra violeta.

4.3.2 Proteccin de los colectores solares antes de llenarlos con agua

La presencia de la irradiacin solar del verano sobre los colectores antes deque estn llenos de agua puede afectar definitivamente sus caractersticasmecnicas. Aconsejamos que los colectores solares se mantengan cubiertosmientras el sistema no est completamente lleno de agua circulando. (Vea: sitio >como hacer > manuales > dudas y sugerencias).

4.4 Interconexin del tanque para la ducha.

An falta la interconexin del tanque a la ducha. sta tubera puede serhecha con un tubo PVC marrn soldable de 20 mm, sin embargo recomendamos, encaso de que la tubera sea embutida, el uso de tubos de cobre, CPVC u otrosespeciales para altas temperaturas. La utilizacin de caos especiales, evitar elcambio de la tubera cuando el usuario desee sustituir el CSBC por otro sistema decalentamiento que suministre agua a una temperatura muy superior a la del CSBC.La distancia entre el tanque trmico y la ducha elctrica debe ser la menor posiblecon el fin de minimizar las prdidas trmicas y reducir el tiempo de espera de llegadadel agua caliente.

4.4.1 Configuraciones de la interconexin.

Existen tres configuraciones posibles para la interconexin de las tuberas deltanque trmico y la regadera elctrica. El usuario elegir de ellas, la que se adaptemejor a su residencia y planear la interconexin.

La primera, de mejor esttica, es empotrar la tubera de agua caliente en lapared del bao, quedando aparente solamente el nuevo registro para agua caliente.La tubera que viene del tanque trmico es interconectada en esta tuberausualmente por medio de un niple. La tubera que queda empotrada debe ser deltipo que se usa en cualquier sistema profesional de calentamiento. Los tubos debenser resistentes a altas temperaturas como lo son los tubos de cobre, CPVC,

polipropileno, polietileno, etc. En esta configuracin, van a quedar visibles slo losregistros para agua caliente y fra. Dentro de la pared debe haber un codo de 90


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(propio para agua caliente) con rosca de para conectar las tuberas caliente -fra, constituyndose as el mezclador. Saliendo de este codo, sigue slo un tuboque lleva el agua ya mezclada hasta la ducha. Todo material empotrado debe serobligatoriamente de alta temperatura, con aislamiento en los tubos calientes. Lasnormas internacionales indican que el registro de agua caliente quede del lado

izquierdo del registro de agua fra.

Para las configuraciones 2 y 3 el tubo de PVC marrn, aqul que se usanormalmente, no debe ser empotrado. En caso de que haya real deseo deempotrarlo por motivos estticos, siga las orientaciones de la primera configuracin.

La segunda configuracin posible es muysemejante a la primera, siendo que la tubera,que viene del techo, quedar a la vista,bajando hasta una altura deseada, (por

ejemplo, la del registro de agua fra yaexistente), donde ser instalado el registro deagua caliente, subiendo el tubo despus delregistro, en direccin a la ducha. En el tubo dealimentacin de la ducha debe ser instalado untubo en forma de T, entre la salida de la tuberade agua fra de la pared y el tubo de aluminioque lleva a la ducha. La tubera aparente deagua caliente debe entrar en la bolsa central deeste T, configurndose as el mezclador. En elsistema al lado no se ha instalado el dimmertodava.

La tercera opcin es un trmino medio entrelas dos primeras, con menos perforaciones enla pared que la primera y de mejor esttica quela segunda. Adems de ser ms econmica.Ser necesario tan slo un agujero en la losade concreto, para la cada vertical del tubo quetransporta el agua caliente, y un registro deesfera de 20 mm con unin para pegar, con

mariposa. Utilizando el mismo tubo T de lasegunda opcin, conectar a la bolsa central latubera del agua calentada que viene deltanque trmico; en una de las entradas del Tconectar la ducha y en la otra la tubera deagua fra. Para accionar el registro de esfera esnecesario hacer un asta adaptando unaextensin en la manopla del registro, llevandoel comando hasta la altura de la mano delusuario. Conviene que la extensin no sea muylargo, para evitar que los nios se cuelguen en

el.


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4.4.2 Adaptacin del registro a la vlvula flotador

En residencias donde se desee baarse por la maana utilizando el aguacalentada por el CSBC es necesario mantener el volumen de agua almacenada a lamxima temperatura. Para ello es necesario garantizar que parte del volumen deagua calentada un da anterior se mantenga caliente para ser utilizada a la maanasiguiente. Por lo que recomendamos que se cierre la llave de la toma de agua fra yas se mantenga la temperatura del agua calentada durante el da.

Para eso es necesario instalar un registro que interrumpa la alimentacin del

tanque cuando se baen por la noche. Este registro puede ser instalado en el interiordel bao y deber ser cerrado una noche antes de que la primera persona se bae yslo volver a ser abierto despus de que la ltima persona se bae por la maana.

De esta manera, a la maana siguiente despus de que todos se baaron, el tanqueempieza comienza nuevamente el ciclo permitiendo que el agua se caliente por laenerga solar.

4.5Conexin del dimmera la ducha

En das nublados o lluviosos, la temperatura delagua puede no alcanzar el valor deseado. Aspara elevar la temperatura a un grado agradablese instala un controlador de potencia del tipodimmer, en serie con los cables de alimentacinde la ducha elctrica. El dimmerpermite que seutilice solamente la potencia necesaria paraelevar la temperatura, evitando un mayorcalentamiento del agua. Antes de instalar eldimmer lea con mucha atencin lasinstrucciones del fabricante.

4.6 Otro tipo de apoyo trmico - el boiler

Para evitar gastos innecesarios de energa, sugerimos desactivar el boilerhaciendo una conexin directa entre la salida caliente del CSBC con el tubo que yaconectaba la ducha. Eliminando la funcin del calentamiento del boiler(disponindolo para un posible uso futuro), se hace necesario sustituir la duchacomn por una ducha elctrica con dimmer o electrnica. En caso de que elinstalador desee mantener el boiler en la funcin de calentador de apoyo, la SoSolpuede presentar detalles de cmo se puede realizarlo. Sin embargo, esta opcinconsume mucho ms energa elctrica.

4.7 Piezas y complementos de interconexin

La relacin a continuacin describe las principales piezas y complementosnecesarios para la interconexin entre los colectores, el tanque y la ducha elctrica.


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Cant Piezas Finalidad01 Dimmer elctrico. Controlar la potencia de la ducha02 Tubo T de 90 con rosca de Unir la entrada de agua fra con la

entrada de agua calentada y

enviarla para la ducha.01 Niple roscable de Interconectar el dimmera la rosca

de ajuste de la ducha01 Registro de Controla el flujo de agua calentada

en la ducha01 Tubo de PVC 25 mm,

aproximadamente 1 metroMontaje del asta de accionamiento

01 Tapn marrn soldable 25 mm Montaje del asta de accionamiento02 Codos de 90marrn soldables 25

mmMontaje del asta de accionamiento

Colectores - Tanquexx Tubo de 32 mm PVC rgido Interconectar el sistema, colectoresy tanque

Chapa de aluminio o de lata deaceite

Proteccin de los aislamientos de laaccin del sol y de la lluvia.

Hilo de cobre rgido 2,5 mm,alambre galvanizado, abrazadera

Fijar los colectores en el tejado

Cinta tefln Vedar roscas y facilitar los ajustesMaterial aislante papel de diario,alfombra, EPE, etc.

Aislar trmicamente la tubera

4.8 Llenando el CSBC

Abrir la tapa del tanque y accionar el registro que controla la vlvula-flotador.El agua al subir fluir por el tubo de 32 mm de salida de agua fra iniciando el llenadode los colectores. Pasados algunos minutos, los colectores estarn llenos y el aguaestar entrando por el tubo de retorno de los colectores.

Cuidado: nunca permita que al llenar los colectores, stos reciban aguaproveniente del lado derecho del tanque (retorno). Llenar simultneamente loscolectores conlleva la aparicin de burbujas de aire que impedirn la circulacinnatural entre los colectores y el tanque.

En caso de que esto suceda, se puede verificar con tan solo tocar con lapalma de la mano la superficie de los colectores, confirmando la presencia de reasms calientes, debemos tomar algunas medidas:

Introducir la manguera de agua en el tubo de salida del colector (dentro deltanque). Abrir el grifo con cuidado hasta verificar que grandes burbujas de aire estnsaliendo del lado del retorno. Cerrar el grifo y retirar la manguera.

En caso de que no haya una manguera, abrir el tapn blanco con rosca,dejando el agua escapar hasta que se vacen los colectores. Cerrar la salida con eltapn y volver a llenar el tanque con los debidos cuidados. En el caso que el retornoest en el mismo nivel o debajo de la brida de salida para los colectores, existe un


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mtodo sencillo para evitar que el agua entre por la brida de retorno, sin que seimpida el escape de aire proveniente de los colectores que estn inundndoseinternamente.

Eso se hace con 5 cm de tubo de 32 mm, un

codo de 90 y otro trozo de tubo de 32 mm conaproximadamente 20 cm de largo.

Acurdese: evite que entre agua simultneamente por los tubos que tenganacceso a los colectores (salida y retorno), ya que en este caso podr ocurrir unaretencin de aire en las placas generando grandes burbujas que impedirn la

circulacin natural del agua calentada.

Mientras el tanque se llena retire la proteccin que cubra los colectores yverifique si hay prdidas en las superficies inferiores y superiores de los colectores.Deje que el agua alcance el nivel deseado en el tanque torciendo el asta de lavlvula flotador.

4.9 Primer accionamiento del CSBC

Aconsejamos que el usuario siempre accione en primer lugar el registro deagua caliente. Si la temperatura del agua calentada por el sol es inferior a laesperada, el usuario puede complementar el calentamiento accionando el ajuste finodel dimmer, fijado prximo a la ducha elctrica, que elevar la temperatura del aguasolamente lo necesario. En el caso que el agua est a una temperatura agradableno ser necesario accionar el dimmer. El registro de agua fra slo ser utilizadocuando el usuario sienta la necesidad de disminuir la temperatura del aguacalentada por el sol o cuando quiera baarse con agua fra.

5. Comentarios finales

5.1 Potabilidad del agua abastecida por el CSBCLas placas de cielorrasos alveolares de PVC tienen en su formulacin aditivos

que pueden alterar la potabilidad del agua. Con base en pruebas realizadas en elLaboratorio de Anlisis Qumica del IPEN, la presencia de aditivos en el agua, enniveles superiores a los recomendados por ley, es observada de manera decrecienteen las primeras 4 semanas de circulacin de agua por los colectores. En lassemanas siguientes la presencia del metal va disminuyendo gradualmente hastaquedar abajo del lmite mximo, reflejando su potabilidad. Recomendamos al usuarioque no utilice ste agua para cocinar y que evite beberla durante las primeras 4semanas. Adems de este cuidado inicial, aconsejamos que siempre que el sistema

quede inactivo por siete das o ms (ausencia de habitantes, vacaciones, etc.) toda


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el agua del tanque sea cambiada. Agua caliente sin circulacin, y en un ambienteoscuro, presenta condiciones propicias para la propagacin de microorganismos.

5.2 Cuidados en la operacin

Por su naturaleza el CSBC todava es un producto experimental. Diariamentellegan sugerencias de montadores de todo Brasil, con nuevas ideas que puedenfacilitar la manufactura de las piezas y el montaje del sistema. Enve sugerencias ycomentarios que puedan mejorar la eficiencia del CSBC.

Por otro lado existen tambin aquellos montadores que por dificultad deinterpretacin del manual u otros problemas no se satisfacen con el calentamientoalcanzado por el sistema. Para estas personas, sugerimos que antes de desistir decolocar el sistema en operacin definitiva, observen las sugerencias a seguir:

Analizar la existencia de prdidas en la tubera y colectores. Analizar si el colector est uniformemente muy caliente. En este caso puedehaber burbujas de aire en el sistema placas/tubos, impidiendo la circulacindel agua. Analizar si los tubos de circulacin no estn obstruidos con papel de diario opaos. Rever la inclinacin de los colectores y de los tubos de retorno (colector paratanque).

5.3 Mantenimiento

El CSBC es un equipo que no necesita de mantenimiento y reparacionesconstantes. Sin embargo se recomiendan algunas inspecciones en el transcurrir desu utilizacin.

Colectores

Inspeccin visual: Una vez por ao analice la superficie negra y la reginpegada, sin forzar. Observe si existen rajaduras o despegaduras en estas regiones.

Superficie Negra: Los colectores debern ser repintados de vez en cuando,dependiendo de la regin y de su insolacin. La pintura negra mate sinttica puede

funcionar bien hasta cerca de 4 aos cuando est totalmente expuesta a laintemperie.

Limpieza interna del sistema: Una vez al ao se sugiere desenroscar el tapncon rosca 1 (blanco) del sistema de colectores. El agua del tanque trmico sederramar por sta abertura. Observar el color del agua. Inicialmente marrn, debidoa los depsitos de barro y otros materiales dentro de los tubos de PVC. Despus depoco tiempo clarear y el tapn ya podr ser colocado. No se olvide de pasar cintatefln para evitar pequeas prdidas.

Exceso de torsin en el manoseo del tapn: Acurdese de prender

siempre el tubo de PVC con alicate (tenazas) al desenroscar y enroscar el tapn,


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para evitar que la torsin de esta operacin fuerce el colector solar y sus puntos deunin placa-tubo.

Tanque trmico Lea con mucha atencin!!!

Inspeccin visual externa: A cada seis meses haga una verificacin cuidadosade su estado, incluyendo prdidas.

Incluya en esta inspeccin una vigorosa accin de limpieza del tanque deagua trmico, tal como sugerido en el sitio de la Sabesp:

http://www.sabesp.com.br/pura/dicas_testes/conserve_limpa_cx_dagua.htm

Esta operacin de limpieza es obligatoria para todo tipo de tanque deagua. En caso de calentadores solares esta limpieza es an ms importantedada la potencial facilidad con que algas y bacterias se multiplican en

ambientes tibios y calurosos.

Si el tanque trmico es de EPS, cuando es expuesto sin proteccin a la luz solar y altiempo, puede sufrir rpido desgaste y deformidad.

Verifique tambin la calidad de la pelcula plstica o capa interna de proteccincontra prdidas. Una excelente forma de verificar si hubo escapes es la de intentarlevantar el tanque vaco. Si ste est mucho ms pesado que el tanque cuando eranuevo, ste ya sufri prdidas y perdi su capacidad de aislamiento trmico.

Inspeccin visual interna: Observe el funcionamiento de las piezascomplementares de PVC.

5.4 Lista con sugerencia de proveedores

TIPOS DE MATERIALES FABRICANTE/DIRECCIN/CONTACTOS

TuberaTubos, conexiones y electroductos PVC

ModeloTigre, en todo revendedor dematerial para construccin


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http://www.sabesp.com.br/pura/dicas_testes/conserve_limpa_cx_dagua.htmhttp://www.sabesp.com.br/pura/dicas_testes/conserve_limpa_cx_dagua.htm


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Cielorrasos modulares PVCPiezas de 1250 x 620 x 10 mm

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Revenda: da regio do Butant em SoPaulo: (a loja se chama Apoio). (11)3771-3796

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colectores

Div Term, con Nilza, [55](11) 36620288R. Camaragibe 216, Barra Funda S.P.u otros proveedores de telgopor - EPS


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Fax: (11) 4611-2422JOONGBO (085) 3216 8100 / 0300 3136022 ambos fbrica.D. Agnes, Representante SP (011) 61630635

Plstico de Burbujaaplicaciones aislamiento trmico.

Vicente Mercadante[55] (11) 3845 1611 / [55] (85) 2750100

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diario, alfombra, etc.

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Comercio de material paraconstruccin

Tanques de telgopor- EPSEstos tanques tienen una capacidad de

aislamiento trmico excelente. Encontraposicin el el EPS no

mantienen el agua, por esta razndebe tener internamente unaproteccin plstica del tiponeumtica o una masa protectora detanques de agua sin presencia desolventes.

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impermeabilizacin interna deltanque

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MANUALDE INSTRUCCINDEMANUFATURAE INSTALACIN EXPERIMENTALDEL

COLECTOR SOLARDE BAJO COSTO

A S B CA S B CElaborado por SoSol - Sociedade do Sol

ANEXO 1

MINUTA DE NORMA TCNICA

COLECTORES SOLARES EN HABITACIONES POPULARES

Adecuacin de instalaciones hidrulicas y consideraciones arquitectnicaspara el aumento de la eficiencia de los colectores solares residenciales.

NOTA: Esta minuta es vlida para todo tipo de sistema de calentamiento solar.

Palabras Clave:

Colector solar, energia solar, calentamiento de agua, habitacin popular.

Objetivo:

La presente minuta de norma tiene como finalidad facilitar al arquitecto oproyectista de instalaciones, el proyecto de casas populares para que stas, estnya preparadas para ser complementadas con colectores solares.

Consideraciones Generales:

Histricamente el colector solar para una residencia mono o multifamiliarsiempre fue considerado un accesorio de lujo, cuyo costo impeda su uso enhabitaciones populares.

Con recientes desenvolvimientos brasileos con la visin de ofrecer, a lossectores de bajos recursos, equipos solares de bajo costo, se torn necesaria laprevia programacin de estas habitaciones para que sean capaces de soportar losequipamientos solares, evitando as innecesarias adaptaciones o renovaciones porparte del usuario final.

Generalidades.

El colector solar mono-familiar, cuando es del tipo de bajo costo (o tradicional), secompone de:


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Dos o tres colectores solares, en plstico negro (o metlicos con cobertura devidrio), expuestos al sol, por los cuales circula el agua a ser calentada;

Un tanque trmico de agua de hasta 300 litros;

Un sistema de circulacin y distribucin de agua caliente de PVC marrn (otubos de cobre aislados y/o de CPVC, y/o de Polietileno o Polipropileno);

Una regadera elctrica que provee de agua fra y agua caliente solar,accionada en das en que no se alcanz la temperatura deseada por elusuario, cuya potencia es regulada por un controlador de energa (dimmer);

Un sistema para mezclar el agua caliente y fra para la regadera.

El rea de los colectores se encuentra entre los 1.5 - 2.5 m2, con un peso total decerca de 15 a 40 kg/ m2, dependiendo del tipo de colector. Los colectores sonapoyados, usualmente, en una de las aguas del tejado.

1. Aspectos Arquitectnicos.

1.1. Direccin e inclinacin del tejado.

Una de las aguas del tejado debe, en lo posible, estar direccionada al Norte, con undesvo mximo, ya sea a la derecha o izquierda (este u oeste) de 45 grados,conforme a la figura 1.

La inclinacin del tejado deber ser prxima a la latitud del lugar, se puede superarsta inclinacin hasta en 10 grados, mejorando la eficiencia del equipamiento en elperido de invierno. Ver figura 2.

Por ejemplo, en Sao Paulo (Capital), la latitud es de 23 grados, siendo as, que elngulo de inclinacin con la horizontal puede variar de 23 a 33 grados.

En las casas donde esta inclinacin no sea la adecuada, se puede montar unaestructura que nos ayude en la obtencin de la correcta inclinacin y direccin.


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Figura 01: Direccin de una delas aguas del tejado.Figura 02: Inclinacin deltejado.

1.2 Posicin relativa entre los colectores solares y los tanques de agua.

Para la obtencin de una buena circulacin natural del agua en el sistema decolectores-tanque trmico (evitndose el uso de una costosa moto-bomba), eltanque debe estar arriba del nivel de las placas, cuanto mayor sea este desnivel yatendiendo a la restriccin de abajo, mayor ser la velocidad de circulacin,mejorando la eficiencia trmica del sistema.

La exigencia es que la diferencia de altura de las alturas caracterizadas por el puntode retorno (entrada de agua caliente al tanque) es la lnea horizontal que divide elcolector a la mitad, sea igual o superior a 50 cm (figura 3a). Si usted escogi untanque de agua mixta (agua caliente y fra), la diferencia entre estas dos alturas,caracterizadas por el punto de retorno (entrada de agua caliente al tanque), es la

lnea horizontal que divide al colector a la mitad, deber ser igual o superior a 60 cm(figura 3b).

Restriccin: La diferencia de altura de las alturas no debe pasar los 3 metros en elcaso de los colectores termoplsticos- CSBC.


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Figura 03a: Desnivel Coletor-Tanquede agua Caliente.

Figura 03b: Desnivel Coletor-Tanquede agua Mixto.

Cuanto ms prximo del borde del tejado estn los colectores, mas fcil ser elcumplimiento de estas exigencias.

Cuando el arquitecto est planeando una casa ms lujosa, manteniendoeventualmente la tecnologa del CSBC, el desnivel entre el punto de retorno de aguay la lnea media de los colectores termoplsticos no debe superar los tres metros,hace las limitaciones mecnicas de los colectores de bajo costo. Este desnivel, en elcaso de los colectores metlicos tradicionales, puede ser mucho mayor.

1.2.1 Localizacin del tanque de agua.

El tanque de agua caliente debe estar lo ms prximo posible del punto de uso, oregadera elctrica (ducha). En el caso que haya ms de un punto, el tanque deberestar a una distancia media entre los mismos, equilibrando el tiempo de llegada deagua caliente a los puntos de uso.

Cuando la habitacin popular, por motivos de espacio u otros, no permita lainstalacin de un tanque de agua adicional, el proyectista deber hacer uso de latcnica del tanque de agua mixto caliente/fra, que combina en un mismo tanque,tanto agua caliente como fra. La tcnica es simple, con la aplicacin del principio de

estratificacin trmica (agua caliente fluctuando por arriba del agua fra del tanque,sin uso de separadores mecnicos). Ms detalles pueden ser encontrados en elpresente manual de manufactura de los Colectores Solares de Bajo Costo.

1.3 Caja de agua externa.

El proyectista debe mantener las relaciones de altura presentadas arriba. Si esposible, ampliar el espacio para la instalacin de un tanque trmico al lado deltanque de agua fra.En el caso de no ser posible esta extensin del tanque de agua, aplicar el proceso

del tanque trmico mixto, explicado anteriormente.2 Aspectos Hidrulicos.


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Teniendo en vista la probable instalacin del colector solar, ya sea por el constructor,por la cooperativa, o por el propio usuario, el proyectista de la habitacin deberprever un sistema de mezcla tradicional de agua caliente y fra para la duchaelctrica. Que equivale a adicionar tubos de agua caliente al sistema:

Un tubo que desciende del cielorraso;

Un nuevo registro;

Un tubo T para la unin del agua fra y caliente;

Un tubo que suba del tubo T a la ducha.

Para que el agua, a cualquier temperatura, pueda enviada a la regadera, los dostubos mencionados deben ser especiales para agua caliente (cobre, CPVC, PP o

PE).Por el bajo flujo de agua que pasa por los tubos de agua caliente, estos pueden serde 20 mm de dimetro o de de pulgada.

3 Aspectos Elctricos.

Todas las normas que regularizan la seguridad y la buena operacin de la regaderaelctrica en habitaciones populares deben ser consideradas, aun estandopreparadas para la instalacin de colectores solares.


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MANUALDE INSTRUCCINDEMANUFATURAE INSTALACIN EXPERIMENTALDEL

COLECTOR SOLARDE BAJO COSTOA S B CA S B C

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ANEXO 2

TABLA DE EQUIVALENCIAS ENTRE GRADOS (NGULO) YELEVACIN PORCENTUAL DE LA INCLINACIN DEL COLECTOR

No siempre el montador de un colector solar tiene a la mano un transportador pararegular/medir la inclinacin de un colector.

Para facilitar esto, incluimos aqu una tabla que permite definir los grados deseadoscon facilidad.

Grados Elev% Grados Elev% Graus Elev%1 1,75 16 28,67 31 60,092 3,49 17 30,57 32 62,49

3 5,24 18 32,49 33 64,944 6,99 19 34,43 34 67,455 8,75 20 36,40 35 70,026 10,51 21 38,39 36 72,657 12,28 22 40,40 37 75,368 14,05 23 42,45 38 78,139 15,84 24 44,52 39 80,9810 17,63 25 46,63 40 83,9111 19,44 26 48,77 41 86,9312 21,26 27 50,95 42 90,0413 23,09 28 53,17 43 93,2514 24,93 29 55,43 44 96,5715 26,79 30 57,74 45 100,00

Ejemplo: Deseamos inclinar un colector en 25 grados, mas no disponemos de unaparato preciso. En la tabla verificamos que 25 grados equivalen a 46.6% de

inclinacin.


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Ahora es solo trazar horizontalmente una lnea de un metro de largo (100 cm). Alfinal de esta lnea, a 90 grados medimos 46.63 cm

Unir la punta superior de la vertical al inicio de la lnea de 100 cm.

El ngulo en este inicio ser de 25 grados. La forma ms fcil de llevar estainclinacin al tejado, ser la de dibujar el ngulo sobre una hoja de papel o sobreuna cartulina. Entonces es solo recortar, llevar y aplicar.

Otra simple aplicacin puede ser: Cual ser la inclinacin, en grados, de mi tejado?

Basta con medir el largo de la cada del tejado en la base de su forro (por ejemplo:3.40 metros) es la altura mxima de esta cada partiendo del forro hasta las tejas,(por ejemplo: 1.40 metros).

Divida 1.40 entre 3.40, el resultado es 0.41, el cual multiplicamos por 100 para

obtener un porcentaje, el cual es del 41%, entramos a la tabla con este valor ytenemos que corresponde a un +/- 22 grados.


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MANUALDE INSTRUCCINDE

MANUFATURA

E

INSTALACIN

EXPERIMENTAL

DEL

COLECTOR SOLARDE BAJO COSTOA S B CA S B C

Elaborado por SoSol - Sociedade do Sol

ANEXO 3

LISTA DE VERIFICACIN PARA EL INSTALADOR DEL CSBC.

Antes de iniciar la instalacin definitiva del CSBC, procure responder a las siguientespreguntas:

Colectores:

Ya fue realizado la prueba de presin?

La memoria de forma de la placa de PVC ya fue eliminada?

Las tiras de o en el caso aislante de las instalaciones en los estados del sur,la capa completa de aislante, ya fue colocada en el reverso de los colectores?

Espacio de instalacin:

Est seguro de que el norte fue correctamente determinado?

Tiene certeza de que el tejado soportar el peso del tanque de agua para elCSBC?

La altura del tanque de agua es suficiente para permitir el proceso determosifn?

El tubo de retorno permite la eliminacin de los gases?

Recuerda que en la primera instalacin los componentes de PVC no debenser pegados aun?

Tanque de agua:

Tiene un termmetro disponible?


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La base del tanque de agua est debidamente protegida, conforme a lassugerencias del manual de fabricante?

De ser as, ya solicit el manual de instalacin del tanque a su distribuidor?

El sacabocado y el taladro para el montaje de los accesorios en el tanque yafueron provistos?

El agujero para el ladrn ya fue ubicado?

Conexin: Tanque de agua-Regadera.

Est seguro de que el tubo de conexin tanque-regadera elctrica es 100%horizontal, o entonces est siempre bajando, evitndose as la formacin debolas de aire?

Tiene seguridad que el punto de salida de agua caliente de los colectores altanque es el punto ms alto de los colectores?

Los colectores estn con la inclinacin adecuada?

Llenado del tanque y los colectores.

Recuerda que el agua que llenar a los colectores solamente puede entrarpor el tubo de salida?

Recuerda que si hay agua entrando por el tubo de retorno los colectorespueden quedar con grandes bolas de aire incrustadas, impidiendo lacirculacin del agua?

La palma de su mano, es el mejor termmetro.

Varios:

El sombrero para evitar insolacin, est listo?

Recuerda que despus de la lluvia las tejas se quiebran con mayorfacilidad?

Documents

Panel Solar de Bajo Costo