Manual Calentador Solar Taller Ashka Waira

8/18/2019 Manual Calentador Solar Taller Ashka Waira

1/36


2/36


3/36


4/36

- 4 -

TALLER ASHKA WAIRA

La herramienta para cortar el

tubo de cobre

En el tapón libre se introduce un

extremo del tubo que se va a cortar

es muy fácil de usar, se aoja el

tornillo lo suciente para que el tubo

entre en la cortadora y se aprieta un

poco hasta que el disco haga un poco

de presión sobre la marca en el tubo

en el lugar donde queremos cortar,

se hace girar sobre el tubo una

vuelta y se aprieta un poquito más,

así sucesivamente, apretando poco a

cada vuelta hasta que se desprenda

la parte que estamos cortando.

De los tres tubos de cobre de 6 metros

de longitud y media pulgada de diámetro

cortamos 8 piezas de 198,0 cm lo más

exactamente posible. Para lograr esto

hemos construido una matriz muy simple

que nos ayuda a ser precisos al cortar

los 8 tubos. Cortamos una pieza de tubo

de 198 cm. Y en uno de los extremos

soldamos dos tapones de cobre de media

pulgada así:


5/36

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE CALENTADORES SOLARES

- 5 -

Y con una cuchilla se marca el

lugar del corte

Una vez que están cortados los ocho

tubos es necesario hacer marcas bienalineadas en ambos extremos de

cada uno para facilitar que las bocas

de pescado queden también muy

bien alineadas.

Después de hacer las marcas de los

ocho tubos en uno de los extremos

debemos hacer exactamente lo

mismo en el extremo opuesto

ulizando todos los medios y la

ayuda necesarios para que los tubos

no se muevan durante el proceso,


6/36

- 6 -

TALLER ASHKA WAIRA

Se hicieron cortes en ángulo

en los extremos de los tubos

conocidos como “boca de

pescado”. Para esto fue de gran

ulidad esta sencilla herramientaque fabricamos.

Realizamos unas pequeñas marcas en

el extremo del tubo, en el corte, que

nos sirven para no perder la precisión

en la longitud del corte cuando

estamos limando. Estas no deben

desaparecer por efecto de la limay nos señalan el límite hasta donde

debemos llegar.Si bien es perfectamente posible

hacer este trabajo con un esmeril

nosotros decidimos inverr un poco

más de empo haciéndolo con una

lima gruesa para evitar cometer

errores y alcanzar un poco más de

precisión.


7/36


- 7 -

De los dos metros de tubo de ¾ pulgadas cortamos dos piezas de 99,5 cm.

Con una broca de ¼ pulgada hicimos 8 perforaciones en cada uno de estos dos tubos.

Otra vez nos facilitamos este trabajo construyendo una matriz,

esta vez con ángulo de hierro de 1 pulgada por 99,5 cm.

Se perfora el primer agujero.


8/36


9/36


- 9 -

Hacemos una pequeña marca arriba

de cada uno de los agujeros en los

tubos de ¾ pulgada para poder

alinear los agujeros y los tubos de ½

pulgada al ser colocados.

Ponemos en posición los seis tubos

restantes, así de un lado,

Y así del otro lado.


10/36

- 10 -

TALLER ASHKA WAIRA

Nosotros pudimos soldar con este

soplete que produce una llama

que cubre una supercie amplia

cuando se aprieta la palanca roja,resultó muy bueno. Quien pueda

ulizar una soldadora de oxigeno

aceleno, adelante, es la mejor

opción.

Es conveniente acostumbrarse a tomar

el soplete con la mano izquierda (para

diestros) y la soldadura con la derecha.

Se debe calentar un poco el extremo de la

varilla de suelda para impregnar la punta

con muy poco fundente.

Es necesario aplicar el fuego en todos los

alrededores de la unión en la que vamos

a empezar a soldar, parcularmente en

la matriz, puesto que esta por su gran

masa y por el hecho de ser de hierro, quetransmite bien el calor, disipa gran parte

de la energía.

Y acomodamos todo a 90 grados o a

escuadra.

Y soldamos todas las uniones del lado en el

que están en posición.

Soldamos con varillas para soldar tubería

de cobre que se consiguen en los mismos

comercios donde venden los tubos de

cobre. Hay unas que son un poco más

caras, enen 5% de plata en la aleación y

en realidad vale la pena pagar ese poco

más pues soldar con estas es bastante más

fácil que con cualquier otra alternava. No

es dicil realizar esta operación pero es muy conveniente praccar con unos pedazos de tubo

sobrante la realización de las bocas de pescado y las soldaduras antes de empezar a trabajar

con el material de las parrillas del colector solar.


11/36


- 11 -

Si es así, una pequeña parte de la

varilla se fundirá brillando y va a

correr por la unión de los dos tubos.

Si esto no sucede entonces habrá que

calentar un poco más y probar de

nuevo. La experiencia nos enseña a

determinar la temperatura requerida

para fundir la varilla según el color

que los tubos van tomando.

Si ya sabemos que hemos alcanzado

la temperatura necesaria aplicamos

nuevamente la varilla de suelda a la

unión viendo que se forme una capa

gruesa de soldadura.

Aplicar el fuego del soplete en la

unión que se quiere soldar. Hay que

calentar un poco más en el tubo

grueso que en el delgado y esperar

hasta que este empiece a cambiarde color, ha de ponerse entre

anaranjado y rojo.

Entonces puede probarse la temperaturatocando rápidamente con la punta de

la varilla de suelda para probar si la

temperatura es suciente.


12/36

- 12 -

TALLER ASHKA WAIRA

Ahora vamos a soldar las uniones del otro

extremo de la parrilla.

Las llevamos a su posición moviendo el

extremo de cada tubo un poco hacia un

lado hasta que se pueda acomodar

A veces la capa que se forma es muy na,

entonces alejamos un poco el fuego y

aplicamos nuevamente.

Esta unión es correcta pero el material

agregado parece un poco escaso. Para estar

seguros sería conveniente aplicar un poco

más de soldadura.

Así se ve una soldadura bien hecha.


13/36


- 13 -

A una lámina de aluminio de 200 cm. Por

100 cm. Y 0.4 mm de espesor la cortamos

para que mida 196.5 cm. Por 96.5 cm.

En este espesor el aluminio es muy fácil

de cortar, incluso se puede hacer con una

buena jera casera.

Una vez que todas las uniones

calzan con exactud realizamoslas soldaduras que faltan. El

aspecto del a parrilla terminada

es así:

Si hubo alguna pequeña falla en la precisión en la longitud aún podemos corregir

lijando los extremos de los más largos en la “boca de pescado” ulizando un

pedacito de tubo de ¾ y un pedazo de lija que puede ser de numero 100 o 120.


14/36

- 14 -

TALLER ASHKA WAIRA

Para darle esta forma

Fue con esta planlla que marcamos los puntos en donde van los dobleces

Después de realizados los dobleces

trazamos tres líneas de puntos

perpendiculares al sendo de los

dobleces, una cerca de cada extremo de

la lámina y una aproximadamente en el

medio. Perforamos un pequeño agujero

a cada lado de cada una de las “V” que

forman los dobleces en la lámina.

Ya cortada la llevamos a un taller de

mecánica industrial y pagamos muy

poco por el servicio de una dobladora de

láminas de metal.


15/36


- 15 -

Bien amarrados todos los puntos pintamos

este conjunto. Se podría ulizar pintura

negra mate especial para alta temperatura

pero en el mercado local es muy dicil

conseguirla. Un experto nos recomendó

hacerlo con pintura ancorrosiva negro

mate y habló bien de la durabilidad de

esta. Decidimos hacerlo con brocha y no

con aire comprimido pues este implica laliberación a la atmosfera de una candad de

pintura pulverizada y de solvente dañinos

para el medio ambiente y para la salud de

quienes trabajamos en esto. Otra buena

razón es que el uso de la brocha deja una

líneas que, si bien no son las más estécas,

ayudan a la absorción (mejor dicho,

empeoran la refracción) de los rayos solares

incrementando un poco la eciencia de

nuestro aparato.

Colocamos la lámina encima de

la parrilla de cobre. Si todo fue

realizado correctamente los tubos

de media pulgada que forman la

parrilla de cobre deberían entrar

cómodamente en las “V” de los

dobleces de la lámina.

Para amarrar la parrilla de cobre y

la lámina de aluminio con pedazos

de alambre galvanizado.

El marco del colector

Nunca queremos mencionar marcas

comerciales, a veces es necesario.

Aluminio Cedal ene en su catálogo un

“Riel superior” dentro de la categoría

“Ventana corrediza 7 perles” queaparece con el siguiente diagrama:


16/36

- 16 -

TALLER ASHKA WAIRA

El procedimiento fue como se

explica ahora:

A unos cinco cenmetros de

uno de los extremos dibujamos

estas líneas a 45 grados

Y cortamos con la jera para

metal

Para conseguir este corte cuando

doblamos

Tiene una longitud de 640 cm. Y es lo más

adecuado que se puede encontrar para

construir la “caja” o el marco del colector

solar.

Lo cortamos según este diagrama


17/36


- 17 -

Lo mismo hicimos en las

otras tres esquinas de la caja

pero en estos sios el corte

se usó para doblar

Hechos estos cortes hay que tratar

el perl con cuidado pues puede

romperse fácilmente en los lugares

donde está cortado para doblar.

Una lámina de hierro galvanizado

(tol en Ecuador) de 0.4 mm de

espesor servirá para proteger

nuestro colector solar por la

parte de abajo. Es la pieza que

más peso le agrega al colector

pero nos garanza muchos años

de resistencia a la humedad.

La cortamos para que quede

midiendo 207.5 cm. Por 91.5 cm.

Una lámina de espuma Flex (hicopor,

styro foam) de un cenmetro de

espesor servirá como aislante térmico.

a pesar de ser un material tan

liviano y económico, su desempeño

como aislante y su durabilidad son

excelentes. Esta no alcanzaba los

207.5 cm. por el lado más largo pero

añadimos un pedazo para completar

sin problema.


18/36

- 18 -

TALLER ASHKA WAIRA

En el suelo, primero la lámina de hierro

galvanizado, encima la de espuma ex.Ya podemos doblar el perl de aluminio

pero sin cerrarlo por completo.

La lámina de hierro y la de

espumaex juntas entran en

el primer espacio del perl dealuminio con precisión,

De hecho hay que forzarlas un poco. Y

vamos cerrando el rectángulo poco a poco.


19/36


- 19 -

Para cerrar el marco colocamos

esta pequeña pieza. La cortamos

del sobrante de la lámina dehierro. Perforamos la plaquita

y el perl de aluminio con una

broca de 3/8 pulgada

para colocar remaches. Con

paciencia, un hueco, un remache,

otro hueco otro remache.

Untamos la lámina de

espumaex con cola de

carpintero, esparcimos bien

esta con una espátula.


20/36

- 20 -

TALLER ASHKA WAIRA

Para pegar una lámina de papel

aluminio encima de esta. Papel

aluminio común, del que se usa enla cocina. Debe colocarse con el

lado más brillante hacia arriba. Sirve

para reejar el calor que irradia

hacia abajo la placa de aluminio que

está sujeta a la parrilla de cobre.

Ahora perforamos los agujeros

por donde pasan los tubos

de ¾ pulgada de la parrilla

de cobre con una broca de 1

pulgada.

Estos están ubicados a cuatro

cenmetros de cada uno de los

cuatro extremos


21/36


- 21 -

Hechos los cuatro agujeros

acomodamos el conjunto de la

parrilla de cobre. Uno de los lados

de la parrilla de cobre ene los

tubos de ¾ un poco más largos

que en el otro lado. Pues del lado

de los tubos más largos doblamos

la placa de aluminio hacia arriba

e introducimos los tubos por los

agujeros de los marcos del colector.

Y puedan salir por

los agujeros que les

corresponden

Y empujamos hasta lograr que

entre tanto que los tubos del

otro lado también lleguen a

entrar en el marco.


22/36

- 22 -

TALLER ASHKA WAIRA

Los lados de la placa de aluminio deben entrar en el espacio en la parte

superior del riel de aluminio

Sigue colocar los vidrios. Hemos

hecho cortar dos de 91 cm. Por

104 cm.


23/36


- 23 -

Calculando de tal forma que al colocarlos sobre el marco del colector uno queda

montado sobre el otro 1 cenmetro. Ulizamos dos vidrios porque de esta manera

el sistema completo ene exibilidad, más que si se tratara de un solo vidrio,

disminuyendo el riesgo de que el vidrio se rompa durante el transporte.

Y pegamos los vidrios con silicona. Simplemente aplicamos silicona en todos

los bordes de los vidrios ya colocados, por fuera, cuidando de que no queden

huecos, parcularmente en la zona cercana al traslape de los vidrios pues allí

queda un espacio entre el marco y el vidrio que queda superpuesto


24/36

- 24 -

TALLER ASHKA WAIRA

Estos le dan la inclinación

necesaria para que se produzca

el fenómeno denominado de

termosifón que es el fenómeno

sico - mecánico (de la

termodinámica) que obliga a queen este po de calentadores el

agua fría almacenada en el fondo

del tanque de agua caliente pase a

la parte más baja del colector solar

mientras el agua que se calienta

en el colector pierde densidad y

pase a la parte más alta del mismo

tanque. Así, la entrada de agua

fría al colector solar debe ser el

punto más bajo y la salida de agua

caliente debe ser el punto más

alto.

Hay que recalcar que intencionalmente no hemos puesto silicona entre el vidrio y el riel de

aluminio porque esto haría que sea muy dicil desarmar el colector en caso de que un día

sea necesario y habría que destruir este vidrio. Así, con la silicona en la parte exterior del

vidrio este queda pegado perfectamente y en caso de ser necesario quitar el vidrio solo hay

que cortar la silicona con una cuchilla.

Hemos construido dos soportes de hierro para colocar encima el colector

Las alturas del más bajo son 5 y 15 cm. respecvamente y las del más alto son 30 y 40 cm

respecvamente


25/36


- 25 -

Por ulmo soldamos los accesorios en los tubos de salida de agua caliente y entrada

de agua fría.

La razón por la que tenemos 4 conexiones al exterior es para el caso de que

quisiéramos conectar más de un colector en un sistema. Nosotros vamos a ulizar un

solo colector para nuestro calentador solar, por tal razón en dos de las conexiones al

exterior vamos a colocar tapones hembra de ¾ pulgada de cobre y en los otros dos, el

punto más alto y el más bajo, vamos a colocar adaptadores de cobre de ¾ pulgada de

tubo a rosca.

Esta vez vamos a soldar con estaño puesto que este requiere una temperatura

mucho menor para fundirse y así evitamos el peligro de que uno de los vidrios estalle,

dañemos demasiado la pintura de la placa del colector o destruyamos la lámina de

espumaex dentro del colector. En todo caso esta si va a sufrir un poco con el fuego

pero no será signicavo para el desempeño del colector.

Las conexiones al exterior de tubo de cobre estarán un poco oxidadas, hay que

limpiarlas cuidadosamente con lija.


26/36

- 26 -

TALLER ASHKA WAIRA

Este es el mejor fundente para estaño

que pudimos conseguir.

Y esta barra de estaño, de perl

rectangular, resulta varias veces más

barata que la opción más común

que es un alambre de estaño que se

usa principalmente para soldar en

electrónica.

Untamos bien el

fundente en la

conexión y en el

accesorio

Aplicamos fuego con

moderación y probamos

tocando con la barra de estaño

en la unión.


27/36


- 27 -

Pronto el estaño se

funde y penetra en la

unión. Quienes nos

enseñaron a soldarcon estaño dicen que

una señal de que la

soldadura está lista

es cuando empieza a

gotear estaño fundido

al suelo

En el sistema que decidimos ulizar

necesitamos dos tanques de

almacenamiento, uno para el agua

caliente y otro para el agua fría y así

poder tener las dos agua a la misma

altura, o mejor dicho, a la misma

presión. Si pudiéramos ulizar untanque presurizado no sería necesario

ulizar dos tanques pues este tendría

una presión igual a la de la red de agua

domésca y podríamos mezclar el agua

caliente y la fría en las llaves en el baño

sin problema. Sin embargo la única

posibilidad para esto signica inverr en

tanque de acero inoxidable o al menos

de hierro galvanizado cuyo costo supera

signicavamente los parámetrosde este proyecto y el principio que

queremos ulizar de hacer estos

sistemas disponibles para familias de

recursos moderados.

Hemos conseguido estos tanques

de plásco muy grueso, en el fondo

enen 8 milímetros de espesor y en las

paredes 5.


28/36

- 28 -

TALLER ASHKA WAIRA

Los agujeros van así: Un agujero

en el fondo para la salida de agua

fría hacia el colector solar.

Untando bien con silicona

a cada lado de cada uno

de los dos empaques de

caucho.

Para el tanque de agua caliente

perforamos cuatro agujeros y

en cada agujero pusimos uno

de estos “adaptadores para

tanque”


29/36


- 29 -

Y tres agujeros más: El tanque ene 100 cm.

de altura. Dos de los agujeros los hacemos

a 60 cm. de altura desde la base, uno será la

salida de agua caliente hacia la casa, el otro

será la entrada de agua caliente desde el

colector hacia el tanque. El cuarto agujero lo

hacemos a 70 cm. de altura desde la base.

Este será la entrada de agua desde la red.

Y en el conectamos una llave

para tanque con otador.

Originalmente esta llave ene

una varilla de 30. Cm. de largo,

en el mercado existen unas

varillas más cortas, de 20 cm.

Hemos cambiado la original por una de estas pues de lo contrario el otador sería demasiado

largo para entrar en el tanque.


30/36

- 30 -

TALLER ASHKA WAIRA

Todos los tubos y los accesorios de pvc

para agua caliente que usamos para la

construcción de nuestro calentador solar

son de ½ pulgada excepto los codos que van

en los adaptadores de cobre de tubo a roscaque van en las salidas del colector solar

que son de ¾ pulgada y adaptadores de ¾

pulgada a ½ pulgada que se acoplan a ellos

para connuar todo el resto del trabajo en

½ pulgada. También existen en el mercado

unos codos que van de ¾ de pulgada en

un lado a ½ pulgada en el otro, no es fácil

conseguirlos.

Para acoplar los diferentes accesorios paratubería de pvc y los tubos con las roscas

hechas cortamos tubos de pvc de ½ pulgada

y realizamos en ellos las roscas necesarias

para. Las roscas las hicimos con esta

herramienta, comúnmente conocida como

terraja, que parece un poco complicada

pero con un poco de observación se deduce

rápidamente como usarla.

También se puede usar una versión mucho

más simple, como la que se muestra en la foto

siguiente. Hemos tenido mala experiencia con

las terrajas de este po y hay que asegurarse

de conseguir una de la mejor calidad posible,

las más baratas se rompen después de hacer

unas pocas roscas.

Cualquiera de ellas que se ulice es necesario

disponer de una prensa para sostener el tubo. La

que nosotros usamos no es especícamente una

prensa de tubos y sin embargo cumplió muy bienla función.


31/36


- 31 -

Todos los calentadores son diferentes y lasmedidas cambian, por esa razón no damos

medidas precisas de cada tubo que cortamos y

es necesario adaptarse y disponer de toda una

variedad de accesorios de pvc que existen.

El tanque de agua fría ene solo tres agujeros,

uno a 70 cm. de altura desde la base, será la

entrada de agua desde la red. Otro agujero, a

60 cm. de altura desde la base, será la salida de

agua fría hacia la casa para ser mezclada con el

agua caliente del otro tanque y poder regular la

temperatura. El tercer agujero va en el fondo del

tanque de agua fría y solo sirve como desagüe,

nosotros hemos puesto en este un tapón, si se

desea se puede poner en cambio una llave y

así este tanque servirá también como reserva

de agua. Aquí vemos ambos tanques con sus

adaptadores ya puestos y colocados sobre el soporte que construimos para tal n. Tiene

50 cm de altura y esto es importante porque hace que el fondo del tanque esté cincocenmetros más alto que el punto más alto del colector solar y esto es necesario para que

suceda el fenómeno de termosifón.

En las uniones roscadas de pvc

es necesario poner cinco vueltas

de cinta de teón cuando se va aarmar denivamente. Primero

cortamos todos los tubos necesarios,

hicimos las roscas y armamos

provisionalmente para poder corregir

cualquier error.


32/36

- 32 -

TALLER ASHKA WAIRA

Armamos el calentador conectando el colector solar con los tanques. Conectamos el fondo

del tanque del agua caliente con la parte más baja del colector solar.

Y la parte mas alta del colector solar con la

entrada de agua caliente al tanque de agua

caliente.

En ambos casos es necesario ulizar una

“universal” para realizar la unión.


33/36


- 33 -

Cortamos un pedazo de 60 cm. de tubo

de pvc para desagüe de 500 mm. Y le

perforamos dos huequitos como a un

cenmetro de uno de sus extremos

Aprovechando una cinturita que ene

la llave hicimos un anillo de alambregalvanizado

Cuyos extremos hicimos entrar por los

agujeros del tubo que habiamos perforado

Y lo aseguramos de esta manera para

que el agua fria, al salir por la llave, entre

directamente en el tubo y se valla hasta

el fondo del tanque evitando así que se

mezcle con el agua caliente que estará

acumulada en la parte superior del

tanque y disminuya la temperatura del

agua disponible para ser usada.


34/36

- 34 -

TALLER ASHKA WAIRA

Si lo hemos hecho con cuidado

la llave girará librementerespecto al tubo y puede ser

enroscada facilmente en el

adaptador

Colocamos el otador

Y cuando ponemos las tapas enlos tanques nuestro calentador

de agua con energia solar está

listo para funcionar.


35/36


36/36

Manual Calentador Solar Taller Ashka Waira

Documents

Transcript of Manual Calentador Solar Taller Ashka Waira