CALEFACTOR DE AIRE SOLAR
CALEFACTOR DE AIRE SOLAR CONVECTIVO
El calefactor de aire Solar convectivo, es un artefacto que calienta el aire gracias a la radiación solar y luego la introduce de manera natural al interior de la vivienda. De esta forma se evita el consumo de combustibles fósiles y la quema de leña, que generan gases de efecto invernadero. Como así también, resulta una gran herramienta de ahorro al sustituir el consumo hasta un 70%, a través de la energía limpia y sustentable del Sol.
El calefactor solar convectivo, consiste en una caja prismática de madera o cualquier tipo de placa rígida de un tamaño sugerido de 2,0m x 1,0m x 0,20m, a la cual se le introduce a la mitad, una chapa metálica lisa o acanalada pintada de negro, sujetada a la caja por medio de escuadras metálicas colocadas en los laterales. Esta placa negra debe tener una altura menor que la caja, para dejar 10 cm de espacio libre tanto arriba, como abajo, y permitir que el aire fluya libremente.
Luego, en la cara frontal que recibirá la radiación solar, se coloca una placa transparente de vidrio, policarbonato o polietileno para viveros que soporte la radiación UV.
Y finalmente se cierra con una tapa posterior de cartón, madera, o polietileno negro, que llevará dos agujeros de 10 cm de diámetro, donde se acoplan los conductos de entrada inferior de aire frio y salida superior de aire caliente.
INSTALACION:
Para que el calefactor tenga un mejor rendimiento, este debe estar delante de una pared que mire hacia el Norte en el hemisferio sur y hacia el Sur en el hemisferio norte, y de esta manera en los meses de invierno, cuando la trayectoria aparente del Sol es más baja, sus rayos inciden oblicuamente sobre la chapa receptora, y durante más tiempo.
Puede colocarse sobre el piso y sujetado a la pared de una casa o anclado en paredes de edificios de apartamentos superiores, para lo cual se debe considerar su peso y ser instalado por personal idóneo.
Luego, se tiene que hacer dos perforaciones a la pared que coincidan con los conductos de entrada y salida del aire, los cuales se pueden fabricar con botellas plásticas cortándoles ambos extremos, de manera que se puedan unir unas con otras hasta la longitud deseada. Como así también se pueden utilizar cualquier tipo de caños de PVC, chapa o aluminio.
Este calefactor solar solo funciona en invierno con el Sol a baja altitud, y no en verano ya que el sol transita más alto o cerca del cénit, generando su propia sombra, por lo que auto regula de esta forma, su capacidad de calefacción.
CALEFACTOR DE AIRE SOLAR INERCIAL
El Calefactor de aire Solar Inercial, es un artefacto que calienta el aire gracias a la radiacion del Sol y luego la introduce de manera natural al interior de la vivienda. Cuyo principio de funcionamiento es similar al del Calefactor solar convectivo visto anteriormente, pero tiene además la cualidad de acumular el calor mientras haya sol, para luego transferirlo al ambiente y seguir calefaccionando por algunas horas más, sin necesidad del Sol.
El calefactor solar, consiste en una caja prismática o modulo contenedor de botellas plásticas, las cuales se llenan con agua, y se disponen acostadas o paradas, unas sobre otras. Esta pared de botellas se cubre con una placa pintada de negro la cual recibe la radiación solar, luego se coloca por delante una placa transparente, que deja pasar dicha radiación o luz solar, la que calienta la placa, el agua de las botellas y el aire su entorno, por efecto invernadero.
Dicho aire caliente ingresa a la vivienda por un conducto que sale de la parte superior del calefactor y vuelve a ingresar frio a este, por otro conducto inferior y así se repite el ciclo continuamente, gracias a la circulación convectiva del aire, ya que al calentarse las moléculas de aire, estas bajan su densidad y suben naturalmente, generando un vacio que es ocupado con moléculas frías.
Cuando no hay Sol, el calor acumulado en las botellas se transfiere al interior de la vivienda, ya que continua calentando el aire dentro del calefactor, debido que el agua de las botellas aumenta la inercia térmica del sistema, prolongando la entrega de calor por unas horas más. Estas botellas se apilan una sobre otra, a la vez que se atan con alambres a la chapa de radiación por la parte de atrás.
En la parte posterior, se tapa con una "doble placa" de cartón o lámina de polietileno de cualquier color, separada por unos listones de madera como se ven en las imagenes, para lograr una cámara de aire entre ambas laminas y así generar una mejor aislación térmica, evitando la perdida de calor durante la ausencia del Sol.
También se debe aislar térmicamente con "doble polietileno transparente", la cara frontal que permite pasar la luz solar, tratando de que el polietileno exterior tenga la protección de rayos UV, para lograr una mayor durabilidad a exposición al Sol.
La estructura del calefactor solar debe tener en sus cuatro esquinas, unas escuadras que le den solidez y a la vez contengan los agujeros (diámetro 10 cm o más) por donde se introducirán los conductos de entrada inferior de aire frio, desde la vivienda y salida superior de aire caliente, hacia la vivienda. Es decir que en la vivienda, deben hacerse al menos dos agujeros, que permitan la instalación de estos conductos.
Estos conductos que transportan el aire, pueden hacerse con una sucesión de botellas plásticas, caños de PVC o metal, los cuales deben sujetarse muy bien al calefactor, mediante el corte de pestañas en las botellas o conducto, de las cuales se atornilla a la estructura.
Como así también, proponemos un versión más simplificada y barata, utilizando como estructura un Pallet de madera, al cual se les sacan algunos travesaños para que permitan el alojamiento de una mayor cantidad de botellas, las cuales van atadas de igual manera al pallet y en vez de chapa metálica negra, se recubre con una lámina de polietileno negro del mayor espesor posible, y después las paredes delanteras y traseras con doble polietileno como en el diseño anterior.
Téngase en cuenta que el calefactor solar debe instalarse delante una pared que mire hacia el norte en el hemisferio sur y hacia el sur en el hemisferio norte, para que en invierno, al tener una trayectoria del Sol más baja, este incida más perpendicularmente y durante más tiempo, logrando un mayor calentamiento.