Categoría: inventos ecologicos caseros

Un calentador de agua solar es un panel solar térmico que se utiliza excesivamente para la producción de agua caliente sanitaria. Si buscabas un suministro constante de agua caliente en tu hogar y a bajo costo, el sistema de creado a continuación será perfecto para ti.

Este calentador solar es una versión mejorada del hecho con botellas de plástico ya realizado en esta web. Pero a diferencia de aquel, una vez terminado este obtendrás un sistema de gran eficiencia que te podrá durar 5 años o más.

¿Cómo funcionará este calentador de agua solar casero?

Estos paneles térmicos están diseñados de la misma manera que ya los existentes en el mercado: poseen un colector solar que contiene un fluido de transferencia de calor se intercala entre un aislante y una lámina de vidrio. En este caso, se utilizará la parrilla condensadora que se encuentra en la parte trasera de una nevera para el colector solar. Y se usará la misma puerta de la nevera como aislante. El vidrio puede provenir de ventanas antiguas de doble acristalamiento. Si quiere mantener los gastos de su calentador al mínimo, encontrará muchos frigoríficos en vertederos o áreas de reciclaje, y ventanas de doble acristalamiento en muchos vidrieros.

Con tan solo 3 – 4 m² de estos paneles solares térmicos podrás cubrir el 90 % de las necesidades de agua caliente para dos personas en un hogar durante todo el año. El depósito de agua caliente se hará cargo durante los días nublados. Si hay más habitantes y, por lo tanto, se consume más agua, es necesario aumentar el tamaño de los paneles solares. Por ejemplo, 6 m² para 6 personas.

Orientación del panel

El calentador de agua solar que se construirá en este instructivo poseerá varios paneles que deberán instalarse mirando directamente hacia el ecuador (mirando hacia el norte si se reside en el hemisferio sur, o mirando al sur si se reside en el hemisferio norte), idealmente formando un ángulo de 60° con el horizonte, (o en vertical sobre la pared exterior, si esto no es posible). No se recomienda el uso de estos paneles en la azotea porque funcionarán con mucha menos eficiencia durante el invierno o sufrir un sobrecalentamiento durante  el verano. Se abordará más sobre este aspecto en el paso de la instalación.

Inercia

Para maximizar la eficacia de la energía solar térmica, es necesario minimizar la inercia en la captación de luz y maximizarla en el almacenamiento o la difusión. Los paneles del calentador de agua solar comienzan a funcionar en cuanto aparecen los rayos del sol gracias a su baja inercia. El calor se retiene durante mucho tiempo en el calentador gracias a su gran volumen y su buen aislamiento.

Los tubos de la parrilla condensadora de la nevera tienen un diámetro pequeño (apenas 4 mm), por lo que habrá un bajo volumen de fluido portador a calentar en el panel. Esta baja inercia hace que aumente rápidamente la temperatura tan pronto como el sol aparece detrás de las nubes y para calentar el ducto del agua caliente. Cuanto mayor sea el diámetro de las tuberías, más tiempo se necesita para calentar el mayor volumen de fluido y menos eficiente se vuelve el sistema.

Para garantizar que la temperatura de los paneles aumente rápidamente, el espacio entre el aislamiento y el vidrio debe ser lo más pequeño posible. Por lo que el panel tiene que ser muy fino, procurando que la rejilla no toque ni el aislante ni el cristal. De lo contrario, esos elementos alejarán el calor de los paneles.

Temperatura

Las temperaturas pueden llegar a superar los 150°C en el interior del panel, por lo que es imprescindible utilizar materiales resistentes al calor y a la radiación. Por ello, no utilice barras o pinturas con disolventes que no sean resistentes a las radiaciones UV. En la demostración se utilizará masilla de poliuretano y pintura acrílica. Para una buena longevidad, asegúrese también de utilizar una buena madera resistente a la putrefacción.

En las noches de invierno, puede hacer mucho frío dentro del panel. Los diferentes materiales, aislamiento, metal, madera y vidrio se expandirán de manera diferente entre la noche de invierno y el sol de verano. Las juntas que los unen deben ser gruesas para absorber la deformación. Si no son lo suficientemente gruesas estas se soltarán solas eventualmente.

Termotanque solar

Como ya hemos mencionado, la particularidad de este calentador de agua solar casero es que funciona con parrillas condensadoras frigoríficas. Si bien estas pueden ser fáciles de conseguir en centros de reciclado, tenga en cuenta que no todas las parrillas son adecuadas y deben usarse en la dirección correcta. Las parrillas condensadoras deben estar provistas de aletas de refrigeración y pintadas de negro (vea las imágenes). No deben ser de acero galvanizado, ya que la pintura no se adherirá. Del mismo modo, algunas neveras están equipadas con tuberías conectadas por cable, pero la superficie de estas rejillas es insuficiente para este uso.

Las rejillas derechas tienen una dirección de montaje, las aletas, comparables a las persianas, deben captar el sol. En un sentido pasará el sol, eso es malo, en el otro sentido captará los rayos, eso sí es bueno. Deben ser perpendiculares a los rayos del sol. Para corroborar esto, una vez que consiga la rejilla, tómela y levántala mirando al sol. En un sentido pasarán los rayos por esta y en el otro no, deberá orientarla de esta última manera al montar su calentador de agua solar entonces.

Gas refrigerante

Las parrillas condensadoras de los frigoríficos pueden estar cubiertas por un refrigerante nocivo para el medio ambiente, el efecto invernadero y la capa de ozono. En algunos países, estos gases refrigerantes deben recuperarse. Sin embargo, existen exenciones para equipos que contengan menos de 3 kg de fluido hasta 2025. Las instalaciones domésticas (frigorífico y aire acondicionado) se deben desgasificar antes de continuar con el instructivo. 

Podría abrir el circuito sin demasiada conciencia. Así que tenga cuidado de hacer algo que puede implicar riesgos.

La información y los consejos proporcionados en este tutorial provienen de talleres conjuntos y no son perfectos ni exhaustivos. Si no tienes ciertas herramientas o si no te sientes competente, no dude en pedir ayuda. Recuerda usar tu equipo de seguridad, trabajar en áreas ventiladas y no ponerte en peligro. Sea cuidadoso, sereno y, por supuesto, crítico con cualquier buena idea falsa que pueda tener.

Herramientas y materiales para el calentador de agua solar

Herramientas

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Alicates	Cúter
Cortatubos	Destornilladores
Sierra para metales	Amoladora angular
Soplete	Sierra circular
Papel de lija	Lápiz de carpintero
Trazador punta diamante	Lijadora de disco
Soldador MIG	Mascarilla del soldador
Guantes de trabajo	Protección para ojos y oídos

Materiales

• Puertas de nevera de tamaño similar
• Una parrilla condensadora de nevera de tamaño similar
• Tirantes de madera resistentes a la putrefacción
• Tubos de cobre de 16 mm de diámetro
• Vidrio de doble acristalamiento
• Tornillos de madera o tornillos autoperforantes
• Arandelas
• Tubo de hierro macizo (diámetro 12 mm)
• Algunos corchos de botellas de vino
• Sellador de poliuretano
• Pintura negra mate acrílica de alta temperatura
• Varillas de soldadura corksbrass y removedor de pintura

Cómo construir un calentador de agua solar casero

Para saber qué sistema termo solar escoger para calentar mejor su agua (termosifón, drenaje o asilado), visite este artículo.

Cuando construya su calentador de agua solar, es importante seguir ciertas medidas de seguridad para garantizar su correcta instalación y funcionamiento.

En primer lugar, al manipular los paneles solares, es necesario protegerse de la exposición directa al sol y usar herramientas adecuadas para su montaje y fijación. También se debe tener cuidado con las conexiones de tuberías y accesorios para evitar fugas de agua.

Además, es necesario seguir correctamente las instrucciones y mantener el equipo limpio y libre de obstrucciones para un mejor funcionamiento. Es importante revisar periódicamente el estado de los elementos del sistema para garantizar su correcto funcionamiento y hacer mantenimiento preventivo en caso de ser necesario.

Por último, se deben tomar precauciones para evitar accidentes en caso de mantenimiento o reparación del calentador, como apagar el suministro de agua antes de iniciar cualquier trabajo en el sistema. Si no se tiene experiencia en plomería, es recomendable contratar a un profesional para que realice el trabajo de instalación y mantenimiento del calentador de agua solar.

Paso 1: Recuperación de la parrilla

Las neveras, heladeras o frigoríficos pueden ser numerosos si se buscan en los centros de recogida de residuos. Por ello, es necesario identificar aquellas que tengan las parrillas condensadoras adecuadas y de la mayor dimensión posible como explicamos anteriormente. Apretar las tuberías en la salida del compresor limitará el escape de los gases refrigerantes. 

Corte las tuberías lo más cerca posible del compresor para garantizar la máxima longitud con la parrilla condensadora. Desenrosque la rejilla y lávela agua jabonosa. Utilice un soplador en las tuberías para eliminar las impurezas. Luego, selle los tubos con cinta para evitar que entren impurezas en ellos, ya que tiene un diámetro muy pequeño y pueden obstruirse incluso con la basurilla más diminuta.

Paso 2: Recuperación de la puerta

Las puertas de las neveras están llenas de espuma aislante. Si logra recuperarlas y ensamblarlas formarán la parte posterior del panel de su calentador de agua solar. Estas puertas deben ser planas (no curvas), y no importa si hay chaflanes en los bordes, estos se rellenará con masilla.

Comience por desmontar la puerta del frigorífico. Retire todos los elementos del mismo excepto el aislamiento y la chapa de la puerta: incluyendo junta, laminaciones, bulones, tiradores, tornillos, adhesivos. Si el interior no está plano, retirarlo también.

Si el aislamiento de espuma está deformado, corte las partes sobresalientes para que la cara quede lo más plana posible. Tampoco es necesario que tenga una superficie perfecta y vistosa, ya que será solo la parte posterior del panel.

Paso 3: Esclarecer el tamaño del panel

Lo ideal es que los paneles tengan entre 1,5 y 2 m², si son más grandes serán pesados ​​y por tanto más complejos de instalar. Además, el vidrio puede romperse si los paneles se deforman. Si son más pequeños será necesario aumentar el número de paneles para el calentador de agua solar en su conjunto, por lo tanto, más trabajo por hacer. Se deben montar perrillas condensadoras de tamaño similar (un poco más pequeñas que las puertas). Para un panel de unos 2m² generalmente se necesitan de 3 a 4 parrillas para 2 o 3 puertas. En este caso, se tiene 3 parrillas y 3 puertas.

Entonces, ensamblar al menos 2-3 puertas de tamaños similares. Luego, reunir al menos 3 parrillas condensadoras de nevera de tamaños similares que quepan en las 3 puertas.

Paso 4: Hacer el marco del panel

Las puertas de las neveras formarán la estructura del calentador solar en su conjunto y también harán de aislante. Se pegarán uno al lado del otro y a la misma altura. No importa la diferencia de grosor de las puertas, se alinearán por la cara frontal, por la cara interior del panel.

Entonces, corte las puertas para que sean todas del mismo largo y lije las rebabas. A continuación, coloque las puertas sobre dos vigas para trabajar encima, largo contra largo, con la hoja de metal hacia abajo. Haga una junta a lo largo de las puertas con el sellador y luego péguelas.

Ahora necesitará 4 tirantes de madera para formar un marco en el panel. Antes de colocarlos, lije bien los tirantes para no cortarse. Una vez hecho, poner masilla en el ancho de cada listón y pegarlos bajo el marco, contra la chapa ayudándose con abrazaderas para madera. Pero cuidado, no apriete demasiado para tener un buen espesor de masilla (al menos un poco más de 1 mm).

Deje secar. Luego, voltear el marco sobre las vigas y sellar con masilla dentro y fuera del marco y entre las puertas, alisando las juntas con el dedo. Para alisar sin “grumos” y evitar que se le ponga masilla en los dedos, sumerja el dedo en agua jabonosa a cada tanto. Deje secar nuevamente.

Precaución: El uso de poliuretano implica ciertos riesgos. Es tóxico por inhalación, reactivo, irritante y muy volátil. Para usarlo, váyase a un espacio ventilado con el equipo de protección correspondiente. Una vez polimerizados (es decir, después de la estratificación), los productos terminados son fisiológicamente inactivos.

Paso 5: Pintar todo el marco fabricado

Una vez llegado hasta este punto, puede comenzar a pinta el marco, los listones y los cantos de las puertas con pintura acrílica negra mate de alta temperatura. Cuando termine, deje secar la pintura antes de continuar.

Paso 6: Montaje de la parrilla condensadora

Ahora toca conectar los captadores solares (parrilla condensadora) al circuito de flujo de agua través de dos alimentadores (tubos de cobre). Los alimentadores deben tener un diámetro igual a la suma de los diámetros de los tubos que alimentan. Como el calentador de agua solar de la demostración posee 3 tubos de 3mm de diámetro interior, en este caso será necesario un alimentador de al menos 9mm de diámetro interior.

Coloque las parrillas condensadoras en el marco con las lamas en oposición a los rayos del sol, una vez que el marco esté en posición vertical. Si es necesario, vuelva a cortar las parrillas al tamaño correcto. Cada parrilla estará conectada a dos alimentadores, uno con entrada de agua “fría” y otro con salida de agua “caliente”.

Para cada parrilla, corte el tubo con un cortatubo sobresaliendo 10 cm de un lado y unos 15 cm del otro lado. Debe ser posible encajar cada tubo en un alimentador diferente en el mismo plano.

Antes de continuar, debe eliminar las rebabas de los cortes. Para ello, limpie cuidadosamente los tubos cortados a unos pocos centímetros con papel de lija. No debe quedar pintura para poder soldar con éxito. Luego, corta un pasaje en el marco para sacar los tubos de cobre.

Paso 7: Montaje de los tubos de cobre

Cortar 2 tubos de cobre, los alimentadores, de forma que sobresalgan unos 15 cm del panel y colóquelos en lados opuestos. Uno recibirá las tuberías de agua caliente (tubos cortos) mientras que el otro recibirá las tuberías de agua fría (tubos largos).

A continuación, aplastar los extremos de los dos tubos de cobre por el lado ciego del marco, es decir, por los que no debe continuar circulando agua.

Marque con lápiz el lugar donde se unen las tuberías y los alimentadores. Luego, marcar con una aguja y taladrar los alimentadores al diámetro de los tubos (4mm). Al terminar, eliminar las rebabas de los agujeros de los tubos de cobre.

Ahora toca quitar las virutas del interior de las tuberías de cobre. Para ello, ensartar una varilla de metal de unos 12mm de diámetro en cada uno de los tubos de cobre con papel de lija en el extremo como para limpiarlas.

Luego, vuelva a colocar las varillas de metal en los alimentadores para que hagan como tapones para las tuberías de las parrillas. ¡Pero cuidado aquí! Si las tuberías de las parrillas se empujan hasta el fondo en los tubos e cobre, el fluido de transferencia de calor no pasará.

Introducir cada tubo en el alimentador correspondiente. Sostenga las parrillas y los alimentadores con alambre de hierro en el medio.

Paso 8: Soldar los tubos de parrilla con los de cobre

Suelde las interfaces de tubería de parrilla con los alimentadores, asegurándose de soldar bien alrededor de la tubería. Como los tubos de la parrilla son de hojalata, la soldadura debe ser de latón o plata para evitar la fusión del metal. Soldar los extremos ciegos de los alimentadores también.

Al terminar, retire las dos varillas de metal que se usaron para detener las tuberías de las parrillas y agite el marco para eliminar posibles impurezas de soldadura. Antes de continuar, realice una prueba de fugas de soldadura.

Los alimentadores pueden estar en la parte superior o inferior del marco, esto no cambia el correcto funcionamiento del panel. Adáptelo como le resulte más cómodo.

Paso 9: Instalación de las parrillas en el marco

Para concentrar el calor en las parrillas, no deben estar en contacto directo con la chapa de la puerta en ningún momento. Para ello, deben estar distanciados por espaciadores de corcho. El corcho es muy resistente a la pudrición y a las altas temperaturas, por eso usaremos este material.

Comience cortando corchos en rodajas de 5 mm de grosor con un cúter. Luego, enrosque una arandela en un tornillo y páselo a través de las cuchillas de las parrillas y luego en una arandela de corcho. El orden de los elementos debe ser el siguiente: cabezal de tornillo, arandela, parrilla, arandela de corcho. Esto formará una almohadilla amortiguadora.

A continuación, preparar todas las parillas ensambladas con una almohadilla cada 30 cm. El objetivo es que la parrilla quede cerca de la parte inferior del marco sin tocarlo nunca. Puede ajustar el número de almohadillas según sea necesario.

Cuando haya terminado limpie el panel, coloque las parrillas con los alimentadores en el marco. Luego, atornille los montantes al panel sin apretarlos demasiado. Asegúrese de que las parrillas no toquen la chapa inferior, deforme las parrillas si es necesario.

Por último, pintar de negro todo lo que no sea negro (como los cabezales de los tornillos, las arandelas, los tubos de cobre, etc.).

Paso 10: Recuperar el vidrio de una ventana usada

Para crear un efecto invernadero y limitar la convección entre las parrillas y el exterior, los paneles se deben cerrar con vidrio templado. Muchos vidrieros se deshacen de las ventanas viejas, especialmente las de doble acristalamiento.  Si les pide amablemente que las recuperen de forma gratuita. Idealmente se requiere un espesor de vidrio de 4 mm para paneles verticales y de 5 mm para paneles inclinados debido que estarán sujetos al granizo y al mal tiempo. No es necesario tener vidrios más gruesos, usarlos puede ser incluso contraproducente porque reducirán el rendimiento del calentador de agua solar.

Comience recuperando las ventanas. Para evitar que se rompan al manipularlas, mueva los vidrios desde los bordes y no desde los planos. Recuerde que para trabajar con vidrio debes usar protección: buzo de manga larga, guantes de trabajo y anteojos.

A continuación, retire el listón de vidrio del marco de la ventana. Para ello, deslice un cincel o un destornillador entre el marco de la ventana y el listón de vidrio en el interior de la ventana, golpee con un martillo para separar los dos y luego retire el listón de vidrio con la mano. Repita el proceso en los otros lados de la ventana. El acristalamiento está encajado en los lados.

Retire las cuñas con un alicate. Al alejar un poco el marco de la ventana del vidrio, es más fácil quitar las calzas, pero tenga cuidado de no forzar demasiado el vidrio, ya que podría reventarlo.

Paso 11: Retirar el doble acristalamiento

En este punto, ya puede recuperar el vidrio simple o de doble acristalamiento. Si es de doble acristalamiento, separe los dos cristales. Para ello, deslice una hoja de corte en el sello contra el vidrio. Trabajar de pie, con el vidrio vertical sobre rastreles, moviendo el cortador de arriba hacia abajo. Gire el cristal para trabajar siempre en esta posición, de arriba hacia abajo.

Retirar la junta de la misma forma para el segundo panel de doble acristalamiento. Lo ideal es trabajar con ventanas que no tengan tratamiento anti-UV, ya que estos limitan la entrada de los rayos en el panel. Las ventanas con tratamiento UV tienen un ligero reflejo. Si desea comparar dos paneles, colóquelos uno al lado del otro frente a un fondo blanco, si está tintado en un lado, hay un tratamiento anti-UV.

Para limpiar el sello restante en el vidrio, colóquelo plano sobre una mesa y pase una cuchilla de corte a 45°. Un trapo con un poco de acetona eliminará los últimos restos.

Paso 12: Cortar e instalar el vidrio en el panel

Mide el ancho del marco, entre los dos listones, quita 1 cm y corta el vidrio a esta medida. El cristal es ½ cm más corto por cada lado, para que no se rompa al colocar el panel en el borde. Para cortar una ventana, trace con un diamante la línea de corte y luego limpie un paño con acetona. Coloque la línea de corte en el borde de la mesa, sujete firmemente el borde a romper y encájelo con un movimiento hacia abajo. El corte es más evidente cuando la parte que se va a quitar mide al menos 10 cm y no es demasiado larga. Si debe cortar un vidrio a lo largo y a lo ancho, es mejor comenzar con el ancho y luego con el largo.

Corte la cantidad de paneles necesarios para cubrir completamente el panel. Luego, limpie los vidrios con cuidado, especialmente el lado que estará dentro del panel porque no podrás hacerlo una vez cerrado. A continuación, hacer un cordón de masilla de poliuretano negra en la montura y colocar con cuidado los vidrios uno a uno sin presionarlos ni aplastando los cordones. Para evitar la condensación, los paneles no deben sellarse completamente.

Pasar la lijadora con disco de laminillas por el borde del cristal para romper el ángulo y no cortarte. Luego, haga un sello de poliuretano negro entre el borde del marco y el vidrio y alíselo con un dedo empapado en agua jabonosa. Haga un sello de poliuretano negro también entre los vidrios y alíselo de la misma manera.

El panel solar térmico está terminado. Ahora déjelo secar antes de instalar.

Paso 13: Construir paneles adicionales

Dependiendo de la cantidad de agua caliente que necesite y la cantidad de luz solar disponible en su sitio, es posible que requiera varios paneles solares térmicos. Para hacer paneles adicionales, repita los pasos anteriores. 

Sin embargo, a diferencia del panel ciego, los tubos alimentadores deben ser pasantes, es decir, las dos tuberías de cobre, agua fría y caliente, deben sobresalir por la parte inferior del marco en cada lado. El diámetro debe aumentar en 2 mm con cada panel adicional: 12 mm para el panel ciego, 14 mm en el segundo, 16 mm en el tercero y así sucesivamente.

Se debe tener cuidado a la hora de conectar correctamente los tubos alimentadores de agua caliente entre ellos y también para los alimentadores de agua fría. Para ello, conecte los comederos con mangueras y aíslelos junto con sus orificios a través de los paneles.

Paso 14: Instalación del calentador de agua solar

Para capturar la máxima energía solar posible, los paneles solares deben estar perpendiculares a los rayos del sol por dos razones:

1. Al ser perpendicular a los rayos la densidad de energía es mayor: cuanto más aumenta el ángulo, más se reduce el “número” de rayos captados por unidad de área. En otras palabras, la superficie aparente del panel, vista desde el sol, se reduce con el ángulo.
2. El vidrio refleja la radiación solar: Si los rayos llegan perpendiculares al vidrio, todos entran al panel. Cuanto más aumenta el ángulo, mayor es la proporción de rayos reflejados. Los paneles solares rara vez son móviles y, por lo tanto, su ángulo está fijo a la instalación. La energía solar es mucho más fuerte en verano que en invierno, sin mencionar la duración de los días. La energía solar es al menos tres veces más importante en verano que en invierno, por lo que los paneles deben estar dimensionados y orientados para el período más crítico: el invierno.

En pleno invierno, el sol tiene un ángulo de cenit menor con el horizonte que en verano. Idealmente, los paneles se instalarán con el ángulo cenital de verano con respecto al horizonte, mirando hacia el norte (si se reside en el hemisferio sur) o al sur (si reside en el hemisferio norte). Para averiguar su ángulo cenital con respecto a sol visite este sitio web.

De lo contrario, para limitar las pérdidas, se pueden poner verticalmente contra una pared, es más interesante y menos peligroso que en los techos.

En verano, siendo mucho mayor la energía solar, no importa el ángulo, los paneles se calentarán rápidamente, incluso demasiado. Un sombreado será hasta conveniente para limitar el sobrecalentamiento, un voladizo sobre un panel vertical funcionará muy bien.

Paso 15: Instalación del depósito de agua

Los paneles solares térmicos deben colocarse lo más cerca posible del depósito de agua caliente para minimizar la pérdida de calor.

Los paneles deben estar conectados a un depósito intercambiador. Además de la resistencia eléctrica estándar, un intercambiador hace pasar un fluido caloportador por el acumulador para transferir el calor de los paneles al agua sanitaria. Puedes encontrar estos tanques de intercambio en centros de artículos para el hogar.

El sistema debe estar equipado con un regulador y un recirculador. En la demostración, el calentador de agua solar se equipó con un recirculador que se enciende cuando la temperatura de los paneles es 10°C superior a la del acumulador, pero se apaga cuando esta diferencia es inferior a 5°C. Esto evita que el panel se enfríe por la noche o cuando el sol está ausente. El depósito también está equipado con un vaso de expansión para absorber la expansión del fluido caloportador en los días soleados. Estos elementos se suministran generalmente con los intercambiadores de calor solares.

Es aconsejable utilizar un fluido caloportador en el sistema. Si se usa en invierno debe ser anticongelante, de lo contrario se debe drenar el sistema.

Paso 16: Calefacción solar

Es posible utilizar el mismo sistema de paneles solares térmicos para calefacción a baja temperatura. El fluido caloportador de los paneles se alimenta directamente a la red de tuberías de calefacción en el suelo o las paredes. Sin embargo, en la energía solar, la calefacción es mucho menos evidente que el agua caliente sanitaria. De hecho, para calefacción, se requiere un máximo de energía cuando menos está disponible: en invierno, cuando la necesidad de agua caliente sanitaria se reparte a lo largo de todo el año. Además, la energía necesaria para calentar la casa es 6 veces mayor que la del agua caliente, por lo que se necesitarán 6 veces más paneles para calefacción que para agua caliente. 

Sin embargo, existen sistemas más eficientes. Si se instala un calefactor solar en el techo y se piensa con anterioridad la distribución del calor por toda la casa, el resultado es un sistema mucho más preparado para este propósito. Le sugerimos que visite nuestra guía sobre: Cómo hacer un calefactor solar casero paso a paso.

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Este artículo es una versión traducida y modificada de otro, puedes ver el original aquí.

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En este instructivo le enseñaremos a construir un generador eólico de eje vertical que hará uso de la energía eólica para impulsar diversos aparatos que usted puede elegir, como un alternador o generador para producir electricidad, bombas de aire y agua para refrigeración, riego u otros. ¡Comencemos!

¿En qué se basa el diseño de este generador eólico vertical?

Este pintoresco generador eólico de eje vertical de varias aspas en distintos niveles se basa en el diseño Lenz2. La turbina eólica Lenz2 es un diseño de aerogenerador de eje vertical que fue desarrollado por el ingeniero alemán Jürgen Lenz y se caracteriza por tener tres aspas enormes en forma de “S” que giran alrededor de un eje vertical.

A diferencia de los generadores eólicos de eje horizontal convencionales, que utilizan un solo rotor con aspas largas y estrechas, el diseño de doble rotor del Lenz2 permite una mayor eficiencia en la captura del viento, especialmente en condiciones de viento variable y turbulento. Además, el diseño de doble rotor permite que el aerogenerador vertical sea más compacta y ligera que las turbinas eólicas convencionales, lo que facilita su instalación en zonas urbanas y en lugares con poco espacio.

El Lenz2 ha sido probado en varios lugares de Europa y ha demostrado ser un diseño prometedor para la generación de energía eólica en pequeña y mediana escala.

Características del generador eólico de este proyecto

Como ya se mencionó, este aerogenerador utiliza el diseño de elevación y arrastre de Lenz2 con una eficiencia mecánica del 35 al 40%. Y está hecho casi en su totalidad con materiales reciclados y debería de costarle entre $15 y $30 (dólares estadounidenses) por la versión de seis aspas, que dos personas pueden hacer en cuatro horas sin mucho esfuerzo.

Luego de diversas experiencia de quienes han montado estos generadores eólicos, la versión de tres aspas ha superado con éxito las pruebas de supervivencia a vientos sostenidos de 80 km/h y la versión de seis aspas a 105 km/h. Se asume que pueden soportar mayores velocidades de viento, pero aún no se ha determinado exactamente cuánto.

Herramientas y materiales para el generador eólico vertical

Los materiales enumerados en este tutorial son para hacer la versión de generador eólico vertical de seis aspas. Reduzca a la mitad todo excepto la rueda de la bicicleta para tres aspas.

Herramientas

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Taladro eléctrico	Brocas para metal de 4 mm y 5 mm
Cúter	Alicates
Navaja para abrir cajas	Cinta métrica
Perfil de aluminio en ángulo recto de 20 x 20 mm x 1 m	Remachadora pop
Marcador negro	Cinta Adhesiva
Broches para ropa (4)	Una impresora (con que imprima en blanco y negro alcanza)
2 hojas de papel A4	Destornillador de tuercas de 7 mm (Opcional)
Guantes de trabajo	Protección para ojos y oídos

Materiales

• 11 Planchas de aluminio Offset litográfica

Estas son planchas de aluminio puro utilizadas en un proceso de impresión bastante común en periódicos y embalajes. Una empresa de impresión mediana puede reciclar cientos de estas cada semana, por lo que suele ser fácil conseguirlas baratas.

Cualquier tamaño, grosor o tipo estará bien para este proyecto pero siempre y cuando tengan más de 67 cm del lado largo. Es probable que estén bastante manchados de tinta si los obtiene reciclados, pero puede limpiarse fácilmente con jabón y no deberían ser tóxicos.

• 280 remaches pop de 4 mm de diámetro

Aproximadamente con una longitud de 6-8 mm de largo

• 30 Pernos de cabeza avellanada M4/Tornillos de máquina

Aproximadamente con una longitud de 12-20 mm de largo. Si somos estrictos, solo 9 deben avellanarse, el resto puede ser casi cualquier cosa, como cabeza hexagonal o zócalo.

• 30 Tuercas de bloqueo (M4 Nylocs)

Estas son tuercas con un anillo de nailon para evitar que se aflojen. Si no puede encontrar estos, una tuerca M4 normal con una arandela de resorte puede hacer el mismo trabajo.

• 48 arandelas pequeñas de 4 mm de diámetro interior

Para adaptarse a los remaches y pernos. Deben tener un diámetro exterior de unos 10 mm.

• 42 Arandelas grandes

Deben tener 4 mm de diámetro interior y 20 mm de diámetro exterior para adaptarse a los remaches y pernos.

• Un par de ruedas de bicicleta de 66 cm de diámetro

Puede ser un poco complicado medir exactamente las ruedas de una bicicleta, pero con tener un par que aproximadamente alcance los 58 cm de diámetro exterior total de la llanta, es suficiente.

Antes de desarmar la rueda verifique que:

1. No sea de liberación rápida
2. Tenga un eje grueso normal (alrededor de 10 mm de diámetro)
3. Tenga 36 radios
4. Gire razonablemente suave
5. Muestre suficiente eje para sujetar a su soporte de poste (al menos 3-4 cm)
6. Solo necesita engranajes si va a usar una cadena, lo cual probablemente no sea así.

Puede ser útil desarmar el eje de la rueda con llaves inglesas y una llave para ajustar cono de bicicleta, limpiar un poco los cojinetes para luego volver a engrasarlos y extender el eje tanto como sea posible en un lado para sujetarlo. Si no lo ha hecho antes, llévelo a su lugar de servicio de bicicletas local y le mostrarán cómo hacerlo. Aunque no debería ser necesario si la rueda funciona lo suficientemente bien y muestra suficiente eje.

• Rueda de bicicleta de 12 radios

Cualquier longitud, tipo o condición está bien.

Plantillas de las aspas del generador eólico vertical

Para poder continuar con el instructivo, deberá descargar estas plantillas en PDF e imprimirlas con la impresora sugerida en la sección de herramientas.

Cómo construir un generador eólico vertical casero paso a paso

Si deseas construir este generador eólico vertical casero, es importante que tomes medidas de seguridad para protegerte a ti mismo y a otras personas que puedan estar cerca durante la construcción y el funcionamiento de la turbina. A continuación, te mencionaremos algunas medidas de seguridad importantes que debes tener en cuenta:

1. Obtén conocimientos técnicos y de seguridad: Antes de comenzar el proyecto, asegúrate de tener conocimientos técnicos y de seguridad sobre la construcción de aerogeneradores y electricidad. También es importante investigar y entender las regulaciones locales que rigen la instalación de turbinas eólicas en tu área.
2. Usa equipo de protección personal: Durante la construcción, usa equipo de protección personal adecuado, como guantes, gafas de seguridad y ropa de trabajo resistente.
3. Asegura la estructura: Asegúrate de que la estructura de soporte de la turbina sea sólida y estable. Es importante que la turbina esté bien anclada al suelo o a la estructura de soporte para evitar que se caiga o se mueva en condiciones de viento fuerte.
4. Mantén una distancia segura: Mantén una distancia segura de la turbina cuando esté en funcionamiento para evitar lesiones por las aspas en movimiento.
5. Asegura las conexiones eléctricas: Asegúrate de que las conexiones eléctricas estén bien aisladas y protegidas para evitar riesgos de electrocución.
6. Apaga la turbina en condiciones adversas: Si hay condiciones climáticas adversas, como vientos fuertes o tormentas eléctricas, apaga la turbina y asegúrala para evitar daños o lesiones.
7. Realiza un mantenimiento regular: Realiza un mantenimiento regular en el generador eólico vertical para asegurarte de que esté funcionando de manera segura y eficiente.

Paso 1: Recortar la plantilla

Descargue e imprima los dos archivos PDF de plantilla presionando la fecha abajo en las vistas previas anteriores. Asegúrese de imprimirlos al 100% (con una resolución 300ppp). Cuando los imprima, mida la distancia entre las flechas, debe ser de 10 cm en ambas páginas. Si tiene un par de mm menos, probablemente igual esté bien.

Pegue las páginas con cinta adhesiva de modo que las marcas de dimensión de 10 cm se superpongan lo más cerca posible. La mejor manera de hacerlo es en el panel de una ventana durante el día, para que pueda ver ambas páginas. Con un cúter y el perfil de aluminio en ángulo recto, corte el borde exterior de la plantilla.

Nota: Cada vez que estés cortando, asegúrate siempre de que tu otra mano nunca esté frente al cuchillo, de modo que si te resbalas no te vayas a cortar. El perfil de aluminio en ángulo es bueno para esto, ya que su lado vertical protege eficazmente la mano que lo sostiene.

Paso 2: Preparar las planchas de aluminio

Tome una lámina de aluminio y mida un rectángulo de 42 cm x 48 cm. Dibuje una línea a la mitad de la longitud de 48 cm para que tengas dos rectángulo que midan 42 cm x 24 cm. Marque las líneas exteriores con una navaja para abrir cajas y el perfil de aluminio en ángulo recto. No está tratando de cortar el metal, solo cree una línea que luego pueda doblarse y retirarse. Un buen método es marcar una vez ligeramente, luego una segunda vez un poco más profundo.

¡Pero cuidado! No marque la línea media de 24 cm.

Flexiona el metal para que se doble en una línea marcada, luego flexiona hacia el otro lado. Haga esto un par de veces y debería dividirse. Haga lo mismo con la otra marca y retire el metal exterior.

Paso 3: Primer molde para las aspas

Pegue con cinta adhesiva la plantilla al rectángulo de metal (de ahora en adelante se denominará ‘Precedente’) de modo que el borde largo del papel se asiente en la línea media y los bordes de la derecha de ambos queden alineados. No se preocupe si los otros bordes no se alinean perfectamente.

Con una navaja para cortar cajas y una regla, marque la curva de la plantilla, incluidos los triángulos en cada extremo. No es esencial que sea 100 % perfecto, pero intenta que el primero sea razonablemente bueno, para poder usarlo como plantilla para el resto aspas.

Marcar, flexionar y retirar los dos triángulos de metal fuera de la plantilla.

Paso 4: Quitar metal sobrante y repetir proceso

Marque los centros de los pequeños círculos en la plantilla de papel con un marcador negro para que sean visibles desde el otro lado y voltee el papel para que el lado impreso quede hacia abajo en la otra mitad del primero, manteniendo el borde largo en la línea media. Vuelva a pegar para que no se mueva.

Dé varias flexiones ligeras a la partitura curva, cerca del borde, y sáquela. Retire los dos triángulos pequeños. Tenga cuidado de no doblar demasiado el metal sin marcar, ya que puede debilitarlo.

Ahora tienes tu primer precedente. Repita los pasos 2 a 3 para que tenga un total de 12 precedentes. Puede usar el primero como plantilla de corte en lugar del papel. En tres de los primeros, tenga la línea de 24 cm dibujada en el frente, los otros tres en la parte posterior.

Paso 5: Agujerear y doblar los precedentes

Tome los 12 moldes y péguelos para que queden lo más bien alineados posible. Use cinta adhesiva para unirlos si no tiene pinzas para la ropa.

Perfore cada uno de los 18 orificios marcados en el molde a través de los 12 precedentes con una broca de 4 mm. Puede ayudar colocar un perno a través del primer orificio para evitar que los precedentes se muevan mientras perfora.

Retire la plantilla y despegue los precedentes. Coloque uno con la línea de 24 cm sobresaliendo ligeramente del borde de la mesa. Coloque el perfil de aluminio en ángulo recto en la línea media y doble hasta 90 grados. Repita con los 12, con 6 precedentes doblados con el lado brillante hacia arriba y 6 doblados con el lado brillante hacia abajo. Ponga los primeros a un lado.

Paso 6: Hacer marcas en otras planchas de aluminio

Tome una plancha de aluminio y alise cualquier doblez que haya en el metal. Cortar el borde largo a 67 cm.

Dibuje con la navaja para cajas una línea de 2 cm desde uno de los bordes de 67 cm, luego voltee la plancha y dibuje otra línea de 2 cm desde el borde opuesto en el otro lado del metal. Repita esto con 5 planchas más y pegue las 6 juntas para que cada línea dibujada esté alineada con el borde de la hoja que está encima.

Marque el borde a 4 cm, 6, 8, 10, 18, 26, 34, y luego cada 2 cm hasta 64 cm inclusive.
Tenga en cuenta que un lado tiene una marca a 4 cm del borde, el otro a 3 cm para distinguirlos.

Voltee las planchas, asegurándose de que no pierdan su alineación. Marque y marque lo mismo que el primer borde. Asegúrese de que ambos tengan el espacio de 4 cm en el mismo borde.

Paso 7: Agujerear las planchas de aluminio

Golpee las planchas sobre la mesa para que queden alineadas una encima de la otra. Desde el extremo de 4 cm, dibuje una línea vertical a 19 cm del borde y otra a 32 cm del borde. Marque cada línea a 3 cm y 20 cm de ambos extremos.

Perfore las 6 planchas con orificios de 4 mm en las 8 marcas. Al terminar, despegar las planchas.

Paso 8: Triangular bordes de las planchas

Coloque una plancha de modo que el segundo borde de 3 cm sobresalga de la mesa. Coloque el perfil de aluminio en ángulo recto en la segunda marca de puntuación y triangule el borde como se muestra en la imagen de arriba. Luego, triangular el borde de 4 cm de la misma manera.

Dobla previamente la hoja para que sea más fácil colocarla en los precedentes. No lo dobles con tanta fuerza para no arrugar el metal.

Paso 9: Unir las planchas con los precedentes

Dé la vuelta a la plancha en posición vertical e insértela en el corte curvo en un precedente superior (la mitad sin cortar del precedente debe apuntar hacia arriba). La mejor manera de hacer esto es colocar primero el triángulo de borde de 4 cm en su ranura, luego el borde de 3 cm, empujar la solapa interior y luego pasar el resto de la hoja a través del corte.

Doble las pestañas creadas en el paso 6 hacia abajo para que las tres primeras de cada extremo se desplieguen y luego alternar. Es probable que tengas que flexionar un par de veces las marcas antes de rasgarlas, o usar pinzas si son particularmente tercas. Si descubre que ha doblado una lengüeta de manera incorrecta, déjela como está, doblarla hacia el otro lado debilitará el metal. Pero asegúrese de que las tres pestañas largas se alternen entre sí.

Empuje hacia arriba el precedente para que quede nivelado con las aletas dobladas. Coloque 2 radios de bicicleta en el pliegue del primero y dóblelo para cerrarlo. Si aplastas el borde del metal alrededor del radio con unos alicates o algo similar, evitarás que se caiga.

Voltee el aspa en construcción, coloque el otro molde y doble las lengüetas de la misma manera.

Paso 10: Quitar metal sobrante de la aspa

Cortar y quitar las dos esquinas exteriores de un precedente. Corta el triángulo más pequeño al nivel del borde de la otra mitad del precedente, pero dar al triángulo más grande un desplazamiento de 2 cm para que se superponga. Repita para el otro precedente.

Paso 11: Crear un puntal triangulado adicional

Tome uno de los recortes que sobraron del corte de una plancha inicial, y de ella recortar una tira de 7 cm de ancho y luego quitarle 4 cm del largo. Triangular la tira con el perfil de aluminio.

Marque el medio áspero de cada extremo de la cara del triangulo de 3 cm de ancho con una línea de un par de centímetros de largo.

Paso 12: Adosar el puntal triangulado al aspa

Coloque el puntal triangulado dentro de la aspa de modo que la cara de 3 cm se asiente en la fila de orificios perforados más cerca del borde posterior. Mire las líneas dibujadas a través del orificio perforado superior para verificar que esté centrado.

Taladre el puntal a través del orificio en el aspa y fíjelo con un remache. Repita para el agujero inferior, luego los dos en el medio.

Paso 13: Fabricar el ala de las aspas

Tome una plancha nueva, alísela un poco ante cualquier doblez y córtela a la longitud larga de 67 cm, luego córtela por la mitad para tener dos piezas de 33,5 cm de ancho.

Cortar 4 cm nuevamente de uno de los bordes cortos de ambas piezas. Repita para que tenga 6 planchas de 33,5 cm. Alinee y pegue los tres juntos. Desde uno de los bordes largos, dibuje tres líneas verticales a 1 cm, 9 cm y 19 cm. Marque estas líneas desde ambos extremos a 1 y 20 cm.

Taladre un orificio de 4 mm en cada una de las doce marcas.

Paso 14: Hacer un puntal triangulado en el ala

Marque la plancha a 5 cm del borde opuesto. Triangule el borde como se muestra en la imagen usando nuevamente el perfil de aluminio de ángulo recto.

Paso 15: Adosar el ala al aspa

Coloque la media plancha dentro del aspa de modo que su borde no triangulado quede alineado con el borde posterior del aspa para formar el ala. No hay problema si deja un pequeño espacio o hueco en cada extremo si no encaja perfectamente en el aspa.

Taladre y remache la fila de agujeros en la mitad de la hoja más cercana al borde posterior.

Paso 16: Fijar el segundo puntal triangulado

Coloque el aspa en posición vertical. Empuje el borde triangulado de la media plancha hacia adentro y hacia adelante para que quede contra la otra plancha y algo apretado sobre el puntal.

Taladre a través de la fila de orificios en los que se asienta el borde triangulado de la media plancha y remache en su lugar.

Paso 17: Unir todo con firmeza

Taladre uno de los orificios centrales en la fila trasera de la media plancha, asegurándose de mantener el taladro razonablemente recto, y fíjelo con un remache y una arandela, de modo que la arandela quede en el interior del aspa. Esta parte es mucho más fácil con la ayuda de un asistente. Trate de mantener la arandela bastante plana sobre el metal. Repita para los otros tres agujeros.

Taladrar, remachar y agregar arandela a la fila restante. La media plancha debe estar apretada a través del puntal. Debería notar que la veleta ahora es mucho más fuerte y más rígida.

Dobla la superposición en ambos precedentes a 90 grados.

Paso 18: Agujerear y atornillar precedentes

Taladre todos los agujeros en cualquiera de los precedentes. Perforar un pequeño bloque de madera o un tubo enrollado de recorte de aluminio para que el metal no sea empujado y para que no te arriesgues a perforarte la mano.

Remache cada uno de los agujeros excepto los marcados. Es muy fácil en algunos de los orificios simplemente empujar la capa interna de metal con el taladro y el remache, así que verifique que cada uno esté correctamente perforado y fijado. Si no es así, es posible que deba perforar y reemplazar el remache.

Repita la perforación y el remache en el precedente opuesto.

Paso 19: Fabricar el eje del generador eólico vertical

Tome la rueda de tu bicicleta y taladre tres orificios de 5 mm espaciados uniformemente alrededor del borde. La rueda debe tener 36 radios, así que taladre un agujero cada 12 radios y que estén lo bastante cerca del borde de la llanta.

Inserte un perno M4 de cabeza avellanada hacia arriba a través de uno de los orificios de la rueda y a través del orificio posterior sin remaches en la parte inferior del precedente de un aspa. El propósito del orificio más grande es para que la cabeza se hunda más si desea colocar una correa alrededor de la llanta de la rueda para impulsar un alternador o un generador.

Coloque una arandela grande y una tuerca de bloqueo (Nyloc) en el perno. Asegúrate de que el perno esté contra el radio de la bicicleta que colocó dentro del borde doblado del primero y que la arandela esté sobre él. Esto es para que el perno y, por lo tanto, toda el aspa no puedan arrancarse de la rueda ni hacia los lados ni hacia arriba. No apriete completamente la tuerca de bloqueo todavía.

Alinee el aspa de modo que el otro orificio sin remachar quede cerca del borde de la llanta y marque con un bolígrafo a través del orificio, y también el orificio sin remachar en el medio del precedente. Gire el aspa para que pueda perforar las dos marcas.

Mueva el aspa hacia atrás y bloquéela con dos pernos, arandelas grandes y tuercas de bloqueo. Apriete completamente los tres. Aquí es donde el destornillador de tuercas de 7 mm resulta útil, ya que apretarlos a mano requiere un poco de trabajo.

Paso 20: Termine su generador eólico vertical casero

Repita dos veces desde el paso 8 para ensamblar cinco aspas más de sus precedentes y planchas restantes, coloque dos más en la parte superior de la primera rueda y las últimas tres en la parte inferior de la segunda rueda para que las seis puedan conectarse entre sí, mirando en la misma dirección.

Atornille las seis aspas entre sí, en una configuración superpuesta escalonada, con el orificio trasero sin remaches al lado del radio de la bicicleta unido al orificio frontal sin remaches del aspa detrás de él. Use dos arandelas grandes por unidad, una debajo de la cabeza del perno y la otra debajo de la tuerca de bloqueo.

Los orificios restantes sin remachar ahora se pueden atornillar entre sí de la misma manera. Debería ser bastante obvio cuál se conecta a cuál, ya que estarán sentados más o menos uno encima del otro. Moverlos a la alineación obligará a las aspas a formar un hexágono simétrico equilibrado de seis vías.

Configuraciones eléctricas posibles

Estas son algunas formas posibles de adjuntar aplicaciones a su generador eólico vertical para que pueda realizar un trabajo útil. En realidad, no hay una respuesta única para todos exactamente qué o cómo debe hacer esto, ya que dependerá en gran medida de su situación particular, y estas posibles soluciones son solo una guía. La mayoría de las compilaciones son bastante sencillas y ya se ha hecho antes.

Rueda de Aerotabla

Este generador eólico vertical se puede enchufar y usar para accionar una variedad de aplicaciones, como conectar mecánicamente una bomba para mover agua y comprimir aire, pero probablemente la más usada sea para generar electricidad y cargar baterías.

Una de las soluciones más fáciles de encontrar para esto es usar un motor de corriente continúa de imán permanente (en el sentido de que usa imanes reales en lugar de electroimanes) en reversa como generador.

Probablemente la mejor opción para esto es la rueda de un hoverboard (aerotabla), ya que son bastante potentes, resistentes, sellados contra la intemperie, trifásicos AC, tienen buenos voltios por revoluciones y generalmente se pueden encontrar de segunda mano por alrededor de $ 20-30 (dólares estadounidenses).

La forma más fácil de acoplar y conducir esto es con una correa de alternador de 2,5 m de una furgoneta/camión/autobús/automóvil grande, enrollada alrededor de la rueda inferior de la bicicleta de la turbina y la rueda del hoverboard menos su neumático, con un sistema de tensión como mostrado en la imagen. Seguramente querrá colocar un lazo de correa de nailon o cuero alrededor de la rueda de la bicicleta, para amortiguar y sostener.

Rueda de bicicleta eléctrica

La solución perfecta para generar electricidad a partir del generador eólico vertical es utilizar una rueda de bicicleta con motor eléctrico. Si puedes encontrar uno. El diseño usa una rueda de todos modos, y casi todos los aspectos de las entradas de energía, salidas, rpm, etc. encajan bastante bien en una rueda de eBike de transmisión directa de 300 vatios aproximadamente. Todo lo que tiene que hacer es construir la turbina y conectar los cables a su sistema eléctrico. Desafortunadamente, sin embargo, fuera de unos pocos países, pueden ser difíciles y costosos de obtener.

Alternador de motocicleta

En partes del mundo donde los dos artículos anteriores no están tan disponibles, probablemente la mejor opción sea el alternador (también llamado estator) de una motocicleta o scooter. Por lo general, estos no son tan potentes o de alto voltaje como los demás, pero aún así hacen un trabajo bastante decente. Una regla general es que cuanto más grande y más lenta sea la bicicleta, más voltios generará por rpm, que es lo que normalmente se busca.

El principal inconveniente de estos es que no tienen sus propios rodamientos. Normalmente se los monta en el eje de una rueda de bicicleta. Hay dos formas principales de conectarlos a la turbina; con una correa, similar a la Configuración de la aerotabla, o con un lazo corto de cadena de bicicleta desde la rueda dentada colocada en la rueda de la turbina hasta la del conjunto del alternador. 

El primero dará revoluciones mucho más altas y, por lo tanto, voltios debido a que está equipado, pero una ventaja para algunos alternadores de bicicletas es que tienen una bobina de alto voltaje, que generalmente genera alrededor de diez veces los voltios por revolución de las otras bobinas, pero en un una décima parte del amperaje máximo (es decir, antes de que se derrita). Pero si solo necesita 10-15 vatios para cargar algunos teléfonos o baterías USB para iluminación LED, entonces esto probablemente debería funcionar bien, y dado que la resistencia en el generador eólico vertical es mucho más baja que con otras opciones, con suerte debería poder para generar energía más o menos constantemente, incluso con poco viento.

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Este artículo es una versión traducida y modificada de otro, puedes ver el original aquí.

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En este instructivo, le mostraremos cómo construir un colector solar termoeléctrico casero portátil que pueda generar suficiente electricidad para cargar dispositivos móviles o electrodomésticos pequeños.

Aunque generalmente se utiliza células fotovoltaicas para aprovechar la energía solar, en este caso nos enfocaremos en concentrar el flujo de energía solar en un punto y utilizar el calor para generar energía termoeléctrica.

En este proceso, aprovecharemos la energía calorífica del sol y la energía fría que proporciona un congelador que construiremos. Normalmente, las células fotovoltaicas utilizan el flujo de fotones emitido por el sol para desplazar los electrones y crear una diferencia de potencial. Sin embargo, nos enfocaremos en la concentración del flujo de energía solar para generar energía térmica y, posteriormente, termoeléctrica.

Características de un colector solar termoeléctrico casero

Un colector solar termoeléctrico o generador termoeléctrico solar (GTE) es un dispositivo que convierte la energía solar en electricidad mediante el uso de células termoeléctricas. Estas células son dispositivos que convierten la diferencia de temperatura entre dos materiales en una corriente eléctrica.

En un GTE, las células termoeléctricas están dispuestas en una matriz y se exponen a la radiación solar directa. Una parte de la matriz se calienta por la luz solar, mientras que la otra parte permanece en sombra, creando una diferencia de temperatura en la matriz. Esta diferencia de temperatura produce una corriente eléctrica a través de las células termoeléctricas, lo que genera electricidad.

Los GTE tienen algunas ventajas sobre otros sistemas de generación de energía solar, como la capacidad de generar electricidad en condiciones de baja luminosidad y la posibilidad de utilizarlos en zonas remotas donde no hay acceso a la red eléctrica. Sin embargo, su eficiencia es relativamente baja en comparación con otros sistemas de generación de energía solar, como los paneles solares fotovoltaicos.

Funcionamiento del colector solar termoeléctrico casero

Inicialmente, para comprender el desarrollo y adaptar así la construcción de nuestro proyecto es necesario tener una serie de conceptos claros:

1. Efecto Peltier: La aplicación de corriente a dos elementos metálicos de diferente naturaleza produce un flujo calorífico en una dirección determinada, efecto que produce el incremento de la temperatura de uno de los metales al mismo tiempo que induce la pérdida energética del otro, el cual se enfría.
2. Efecto Seebeck: Es este el efecto que nos interesa aprovechar. Se trata del efecto contrario al efecto Peltier, en este caso, la aplicación de un flujo energético en un sentido, es decir, aplicar calor en uno de los metales y retirarlo del otro (enfriarlo) produce un flujo de electrones traducido en corriente continua aprovechable.
3. Concentrador de luz (Lente Fresnel): El uso de este tipo de lentes es muy extendido. Este tipo de lentes cumplen la misma función que la lente usada por cualquier lupa, pero en nuestro caso su finalidad será la de focalizar el haz de luz proveniente del sol sobre nuestro sistema para calentar.

Herramientas y materiales para el colector solar termoeléctrico casero

Concentrar luz solar y proporcionar una fuente fría al sistema servirá para producir energía eléctrica a partir de un módulo termoeléctrico. Para ello, necesitará un instrumento que concentre gran cantidad de energía solar en el interior de un dispositivo capaz de preservarla y transmitirla.

Para este instructivo decidimos utilizar placas Peltier destinadas para la refrigeración de sistemas electrónicos por ser una herramienta barata capaz de realizar el trabajo de conversión de energía térmica en energía eléctrica. Existen también los módulos TEG (Generadores termoeléctricos) que son mucho más eficientes que las células Peltier pero, lamentablemente, su valor en el mercado es muy elevado. Por lo tanto, para que este proyecto sea asequible para cualquier individuo utilizaremos placas Peltier.

Herramientas

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Máquina para soldar	Multímetro
Termómetro laser	Lápiz de carpintero
Tijeras	Regla de metal
Pegamento	Sierra de arco o sierra eléctrica
Silicona de alta temperatura	Cinta adhesiva de aluminio
Juego de destornilladores	Herramienta Dremel
Guantes de trabajo	Protección para ojos y oídos

Materiales

• Un cantidad suficiente de placas Peltier para producir un voltaje respetable (en la demostración se utilizaron 8).
• Pintura negra mate para favorecer la captación de calor.
• Aislante térmico para evitar pérdidas del sistema tanto del foco caliente como del foco frio y para que el mismo sea lo más eficiente posible (en la demostración se uso goma EVA).
• Chapa metálica de aluminio moldeable para construir la estructura receptora, o en su defecto caja metálica tipo “caja de galletas”. Esta chapa también servirá para poner en contacto las placas Peltier con la zona fría.
• Botella de gel refrigerante.
• Un material aislante del tipo placa de mica rígida (como vitroceramica).
• Lente Fresnel pequeña o grande (Puede extraerlo de una pantalla de un televisor)
• Hembra de enchufe estándar o adaptador necesario para cargar el celular.
• Plancha de madera contrachapada de 3mm de  espesor o más.
• Juego de tornillos, tuercas y bisagras.
• Perfiles en “L” de acero inoxidable pequeños para colocar tornillos.
• Protoboard.
• Recipiente hermético de plástico.

Cómo construir un colector solar termoeléctrico casero

Es importante tener en cuenta que la construcción de un colector solar termoeléctrico casero puede ser peligrosa si no se toman las precauciones adecuadas. Aquí hay algunas medidas de seguridad que se deben tener en cuenta durante la construcción:

1. Use equipo de protección personal: Use guantes, gafas de seguridad y ropa adecuada para protegerse de las quemaduras y los cortes.
2. Asegúrese de que el sistema esté desconectado: Antes de comenzar a trabajar en el sistema, asegúrese de que esté desconectado de cualquier fuente de energía, incluidas las baterías.
3. Evite cortocircuitos: Asegúrese de que los cables y las conexiones estén bien aislados para evitar cortocircuitos. Si es necesario, use cinta aislante o tubos termorretráctiles para proteger los cables.
4. Mantenga el sistema alejado de materiales inflamables: Asegúrese de que el sistema esté alejado de materiales inflamables como gasolina, pinturas, solventes y otros productos químicos.
5. Use materiales de calidad: Use materiales de calidad para construir el sistema. Asegúrese de que los materiales sean resistentes a altas temperaturas y a la corrosión.
6. Consulte a un experto: Si no tiene experiencia en la construcción de un colector solar casero, es recomendable que consulte a un experto en la materia para obtener asesoramiento y orientación sobre la construcción y el funcionamiento seguro del sistema.

Asegúrese de tomar todas las medidas necesarias para garantizar la seguridad durante la construcción y el uso del sistema.

Paso 1: Pruebas preliminares

Antes de comenzar debe comprobar qué cantidad de energía es capaz de producir con los módulos que haya adquirido, así será capaz de diseñar un sistema que se adapte a los requerimientos de las mismas a partir de la experiencia. Para ello, realice estos tres experimentos. Aunque no lo parezca, estos “mini-experimentos” son muy necesarios pues nos dan una idea de la eficiencia de nuestras placas, muy variables en el mercado dependiendo del fabricante y los materiales empleados.

Experimento 1

El primer experimento consiste en colocar 8 placas Peltier en fila sobre un trozo de metal a modo de mesa. La parte en contacto con el metal es la encargada de recibir el calor (suministrado por una vela encendida). La parte superior estará en contacto con un foco frio, en este caso una botella de gel refrigerante. El resultado que obtendrá es que la eficiencia es muy baja puesto que ni el frio ni el calor están en contacto íntimo con la placa y el sistema, muy ineficiente, produce muchas pérdidas.

Resultado en la demostración = 1,6V

Experimento 2

El segundo experimento consiste en colocar las 8 placas esta vez 4 sobre 4. De esta forma se minimizan las perdidas pero el sistema seguirá siendo muy ineficiente.

El hecho de colocarlas de este modo no es el responsable real de que el voltaje obtenido sea mayor, más bien se debe a que permanecen de una forma más compacta. Este fenómeno si es recurrente cuando conectamos las placas a una fuente de energía, ya que el calor/frio producido por una, aumenta la diferencia de temperatura con respecto a la otra y esto repercute en la capacidad refrigerante de la misma.

Resultado en la demostración = 2,37V

Experimento 3

En este tercer y último experimento averiguará cuantas placas harían falta para producir un voltaje de al menos 5V en el caso de que la máquina que vamos a construir fuera bastante más eficiente que los sistemas anteriores. Inicialmente coloque una placa sobre un disipador de aluminio e introdúzcalos dentro de un recipiente con agua caliente (60ºC).

Directamente sobre la placa coloque un cubito de hielo y compruebe cuanta corriente obtiene con un multímetro. La corriente es de 1,19V en la demostración. Como se dijo al principio, esta operación es imprescindible para tener una aproximación de cuanto de eficiente es la placa de la que dispones ya que el mercado es muy amplio y la conversión térmica varía mucho de unas placas Peltier a otras.

Resultado en la demostración = 1,19V

Construcción del prototipo final

Debemos tener presente que nuestra máquina a va a trabajar usando un foco caliente (sol) y un foco frío (Bloque refrigerante), por ello debemos construir por separado dos armazones;

• Foco cálido: Este será hecho de metal reflectante en el interior que será el receptor de los rayos de sol concentrados por la lente Fresnel.
• Foco frío: Este será un recipiente hermético bien aislado térmicamente y con posibilidad para el vaciado y llenado con un elemento refrigerante (agua en este caso).
• Lente Fresnel: Deberá estar sujeta en el exterior de la caja por un marco que impida que se doble y que la mantenga a la distancia adecuada (11 – 14 cm) para concentrar la luz sobre el foco cálido.

Nota: Puede plantear el diseño valiéndose de herramientas de diseño 2D y 3D como Autodesk, aunque esto es opcional.

Paso 2: Foco Cálido

Para construir el receptáculo solar, primero debe recortar y moldear una chapa fina de aluminio. Luego, deberá tomar medidas de la superficie ocupada por las placas Peltier que serán utilizadas para el proyecto y dimensionar la capacidad del receptáculo en consecuencia. En la demostración se utilizaron 8 placas colocadas juntas para concentrar el haz de luz en una superficie lo más pequeña posible para aumentar la temperatura interna.

Es importante que el receptáculo no sea demasiado grande ni demasiado pequeño para evitar la pérdida innecesaria de energía o que el aire interior no se caliente lo suficiente. En la demostración, con 8 placas de 4cm x 4cm, se tomó una superficie de 16cm x 8cm y se construyó una semi-caja de aluminio como se muestra en la imagen de arriba.

Armado de la caja de aluminio

Para el armado de la caja de aluminio y madera, las líneas azules marcan la zona donde se doblará la chapa metálica para formar una caja con una pequeña ventana para dejar pasar la luz. El recuadro central amarillo será recortado y retirado para ser reemplazado por una chapa de otro metal mejor conductor o una chapa de cobre pintada de color negro para favorecer la recepción del calor solar concentrado.

Las juntas no selladas de las dobladuras de la caja serán selladas con cinta adhesiva de aluminio para evitar fugas de calor. Los 4 círculos marcados en las solapas superior e inferior serán agujeros por donde permitiremos el escape de aire sobrecalentado. Finalmente, las placas se conectarán en serie para obtener un voltaje sumado de cada uno de los trabajos de conversión térmica realizados por cada placa.

Armado de la caja de madera

Para construir la caja de madera que contendrá el foco cálido y frío comience por dibujar dos pares de rectángulos simétricos sobre la plancha de madera contrachapada con lápiz y regla. Las medidas no tienen que ser precisas, solo asegúrese que al recortar los rectángulos y juntarlos para formar una caja puedan contener el aluminio en su interior en altura y ancho sin problema y dejar al menos el doble de espacio para su profundidad. Con eso hecho, dibuje dos nuevos rectángulos en la plancha de madera que sean del tamaño y del techo y piso de la caja.

Desde el piso, únalas paredes de la caja utilizando perfiles en “L” pequeños de acero inoxidable. Antes de unir el techo con bisagras, deberá cortar una ventana del tamaño que las placas Peltier ocupan. Coloque a continuación, la caja de aluminio en el interior de la de madera y verifique el tamaño de la ventana.

Paso 3: Foco Frío

Para el foco frio se utilizará un recipiente impermeable y hermético, tipo fiambrera o caja de plástico/metacrilato. Este permanecerá cubierto de un aislante térmico que impedirá pérdidas de frio (ganancia de energía externa).

A este recipiente le abriremos una ventana utilizando una sierra Dremel con el tamaño exacto que las placas Peltier ocupan. Esta ventana será tapada por una placa de aluminio cuyas dimensiones serán algo más grandes que la ventana para poder sellar la placa de aluminio con silicona hermetizante en el interior del recipiente. Dentro del mismo deberá haber espacio para introducir el bloque refrigerante junto con el agua que facilite la transmisión térmica del bloque a la placa de aluminio donde irán adheridas las placas a partir de silicona térmica a la zona fría de las placas Peltier.

Paso 4: Instalación y uso del colector solar casero

El colector solar termoeléctrico casero está diseñado para ser colocado cerca de la ventana de la casa que reciba la mayor cantidad de horas de sol diarias. Puede usar imanes de neodimio para mantener el dispositivo en su lugar en la ubicación que considere más adecuada. En la demostración, por ejemplo, se colocó una lente más grande o más pequeña al otro lado de la ventana después de la prueba.

Dependiendo de los requisitos térmicos, el dispositivo se puede colocar en diferentes lugares y la lente Fresnel utilizada será independiente pero afectará el área de uso. Si una lente pequeña no es suficiente, deberá adquirir una más grande para alcanzar la temperatura requerida. La lente grande utilizada en la demostración fue obtenida de un televisor antiguo encontrado cerca de la casa en la basura.

Como resultado, se alcanzó un voltaje máximo de 6 V, que es suficiente para cargar un teléfono móvil o hacer funcionar un pequeño motor conectado a una hélice (ventilador) para mantenerse fresco durante las tardes soleadas. Es importante tener en cuenta que la eficiencia de las placas utilizadas en la demostración es baja, pero si se usan TEG de alta eficiencia, el voltaje total podría duplicarse y sería posible cargar un ordenador portátil usando solo agua como refrigerante y la energía solar del día.

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El mini biodigestor casero de este instructivo es un método muy interesante y eficiente para darle un mejor uso a los residuos de alimentos, los desechos descomponibles de su jardín y los desechos de cocina para producir biogás aprovechable a partir de ellos.

El biogás producido a partir de estos residuos está compuesto por metano junto con una pequeña cantidad de dióxido de carbono y puede aprovecharlo como un combustible alternativo al gas de cocina de red o el gas licuado comprimido (GLP). Además, los materiales de desecho se pueden eliminar de manera eficiente sin generar olor ni moscas y, al mismo tiempo, el lodo digerido del biodigestor casero se puede usar como abono orgánico en el jardín.

Este mini biodigestor casero es una versión experimental pensada para aquellos que incursionan por primera vez en el mundo del biogás. Para aprender a construir uno mucho más grande visite este artículo.

Herramientas y materiales para el mini biodigestor casero

Los componentes principales de este mini biodigestor casero son un tanque digestor, una abertura de entrada para alimentar al tanque con los residuos, un tanque de almacenamiento de gas, una salida para la suspensión digerida y el sistema de suministro de gas para extraer y utilizar el gas producido. Los elementos necesarios para el sistema de suministro de gas los puede obtener en una ferretería.

Herramientas

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Hoja de sierra para cortar metales	Un cuchillo afilado o cúter
Marcador negro	Adhesivo Epoxi
Cinta de teflón	Guantes de trabajo

Materiales

• (1) Bidón de PVC vacío de 50 litros de capacidad, este será el tanque digestor
• (1) Bidón de PVC vacío de 40 litros de capacidad, este será el tanque almacenador de gas (Asegúrese de que la lata más pequeña quepa dentro de la más grande y se mueva libremente)
• Tubería de PVC de 64 mm de diámetro de 40 cm de largo o más (aquí es por dónde se alimentará el biodigestor con los residuos)
• Tubo de PVC de 32 mm de diámetro de 50 cm de largo o más (este se fijará dentro del tanque almacenador de gas como tubo guía)
• Tubo de PVC de 25 mm de diámetro de 75 cm de largo o más (este se fijará dentro del tanque del digestor como tubo guía)
• Tubo de PVC de 32 mm de diámetro de 25 cm de largo (este se fijará dentro del tanque digestor para que actúe como salida para el lodo digerido)
• (1) Válvula de bola (para ajustar el flujo de gas)
• (1) Junta en ‘T’ (para conectar el soporte de gas y la válvula de bola)
• (1) Tapa para bloquear un extremo de la junta en ‘T’
• (1) Acoplamiento o adaptador (para conectar el extremo vertical ‘T’ al colector de gas)
• (1) Boquilla (agregado al acoplamiento en el colector de gas)
• (2) Metros de tubería de gas flexible
• (1) Espiga (montado en la tubería de gas para unir con la válvula de bola)
• (1) Abrazadera Clip (para engarzar la espiga con la tubería de gas y evitar fugas)
• Una estufa de biogás o de gas licuado
• Algunos ladrillos para hacer peso

Cómo construir un mini biodigestor casero paso a paso

Cuando construya su biodigestor casero para producir biogás, es importante tomar medidas de seguridad para garantizar la seguridad de las personas que lo construyen y durante la utilización del mismo. Algunas medidas que se deben considerar incluyen:

1. Protección personal: Use equipo de protección personal, como guantes y gafas, para prevenir lesiones y exposición a materiales peligrosos.
2. Diseño seguro: Diseñe el biodigestor con medidas de seguridad, como bordes redondeados y estructuras estables, para prevenir accidentes y lesiones. Lije las partes ásperas de ser necesario.
3. Materiales de calidad: Utilice materiales de alta calidad y resistencia, que cumplan con las normas de seguridad y protección, especialmente los materiales para el gasoducto.
4. Ventilación adecuada: Asegúrese de que el biodigestor tenga una buena ventilación y protección contra la acumulación de gas, para evitar la posibilidad de explosiones.
5. Mantenimiento regular: Realice un mantenimiento regular para garantizar la seguridad y el rendimiento del biodigestor, incluyendo la eliminación adecuada de residuos y la limpieza regular.

Siguiendo estas medidas de seguridad, podrá construir su biodigestor casero de forma segura y eficiente, garantizando la seguridad de las personas involucradas y la calidad del producto final. Además, siempre es importante seguir las normas de seguridad y protección establecidas por las autoridades locales.

Paso 1: Prepara el tanque digestor

Para este proyecto se utilizará un recipiente de PVC de 50 litros de capacidad, que actuará como unidad de digestión. Quité la parte superior del recipiente de PVC cortándolo con una hoja de sierra para metales.

Para este volumen de recipiente, podrá tener una estufa individual funcionando durante algunos minutos, suficiente para calentar una comida a la vez. Para mayor tiempo de utilización, deberá fabricar un biodigestor con recipientes más grandes como el de este instructivo.

Paso 2: Preparar el tanque almacenador

El recipiente blanco más pequeño, que hará de almacenador del gas, encajará dentro del recipiente más grande. Aquí, nuevamente quitar la parte superior del recipiente blando, también con la ayuda de una hoja de sierra para metales.

Paso 3: Recolectar las tuberías a utilizar

Necesitará unos tubos de PVC de 64 mm, 32 mm y 25 mm de diámetro donde cada uno cumplirá un rol distinto. El grande servirá como medio de alimentación de los residuos de cocina o de jardín, el mediano como tubo guía para almacenador de gas y el pequeño como tubo guía fijado con la cámara de digestión, respectivamente. Por último, se utilizará otro pequeño trozo de tubería de 32 mm de diámetro como medio de salida de los purines.

Paso 4: Hacer agujeros en el tanque almacenador

En la imagen de arriba se muestran los cortes necesarios a realizar en el fondo del depósito de recogida del biogás (almacenador). El orificio más pequeño de la izquierda es dónde se conectará el sistema de suministro de gas, el orificio central será para fijar el tubo guía de 32 mm y el orificio de 64 mm del lado derecho será para fijar el tubo de alimentación de residuos. Estos agujeros puede hacerlos con la ayuda de un marcador, un cúter y una hoja de sierra para metales.

La siguiente imagen se muestra el interior del almacenador de gas que muestra el tubo guía de 32 mm (centro) y el tubo de alimentación de 64 mm fijado con adhesivo Epoxi.

Paso 5: Sellar las tuberías y agregar una tapa

Siguiendo la imagen, así es como debe verse el almacenador de gas desde arriba con el tubo de alimentación, el tubo guía central y el sistema de suministro de gas. Cierre el tubo de alimentación con una tapa de PVC. Esto facilitará la apertura de la tubería solo durante la alimentación del sistema.

Paso 6: Configurar el tanque digestor

Ahora deberá equipar el tanque digestor con el tubo guía central y el tubo de salida de purines. Para ello, pegue a la base del mismo el tubo PVC de 25 mm con adhesivo Epoxi y asegúrese que quede estático. Luego, haga un pequeño orificio cerca del tope del recipiente con la ayuda de un marcador y un cúter para colocar el tubo de PVC de 32 mm pequeño y luego sellarlo con Epoxi también. Este tubo es por donde se extraerán los lodos digeridos. Dejar secar el pegamento.

Paso 7: Biodigestor casero terminado

Coloque el recipiente de almacenamiento de gas de forma invertida al digestor y retire la tubería de gas para que las juntas se curen sin estrés. Espere uno o dos días antes de alimentar su sistema, para que todas las juntas se curen lo suficiente y se vuelvan a prueba de fugas.

Inicialmente se debe alimentar el sistema con estiércol de animales mezclado con agua una vez, porque de esta forma el proceso de formación de biogás se iniciará de manera prácticamente inmediata. Posteriormente, deben echarse los residuos de alimentos, materia orgánica descomponible y residuos de cocina también diluidos en agua de manera continuada. A los pocos días, el depósito de gas comenzará a elevarse a lo largo de los tubos guía en función de la cantidad de gas producido. Se puede agregar algo de peso en la parte superior del almacenador de gas para aumentar la presión del gas y evitar que el recipiente descarrile. A medida que se alimente el sistema con los residuos, el exceso de purines digeridos caerá por el tubo de salida, que luego podrá ser recogido, diluido y utilizado como abono orgánico.

La producción inicial de biogás consistirá en oxígeno, metano, dióxido de carbono y algunos otros gases. Estos gases NO se quemarán y deben ser liberados a la atmósfera abriendo la válvula de bola al menos tres o cuatro veces.

El gas subsiguiente consistirá en un 70 a 80 por ciento de metano y el resto de dióxido de carbono, que puede usarse en una sola estufa de biogás o una estufa GLP modificada.

Paso 8: Poner a prueba el mini biodigestor

Cargar el tanque del digestor con estiércol animal diluido en agua (aquí se utilizó de vaca). Se colocó el tanque almacenador encima y se dejó por dos tres días. El purín de estiércol de vaca inició el proceso de formación de gas.

Se inicia la formación de gas y se eleva el depósito de gas. Colocar dos ladrillos encima del depósito de gas para obtener más presión.

Algunos consejos para la utilización del mini biodigestor casero

• Siempre alimente su biodigestor casero con estiércol al inicio, ya que estos desechos el proceso de formación de biogás se iniciará lo más pronto posible.
• Recoja los alimentos sobrantes y los desperdicios durante el almuerzo, diluya y alimente el sistema.
• Las cáscaras de frutas, el té en polvo extraído, la leche rancia y los productos lácteos también se pueden usar para alimentar el sistema.
• NO utilice cáscaras de huevo, cáscaras de cebolla o huesos sobrantes en este sistema, ya que afectarán negativamente el funcionamiento eficiente del sistema.
• Siembre algunas plántulas.
• Mientras alimenta, recoja el purín de la salida, alimente las plántulas y obsérvelas crecer.

Cómo modificar una estufa de GLP para que funcione con biogás

La falta de disponibilidad de estufas de biogás es algo muy habitual. Como la demanda de estufas de este tipo es muy baja, las tiendas no las almacenan y, por ello, es muy difícil tener estufas de biogás en zonas urbanas.

Sin embargo, si solo consigue una estufa de gas licuado (GLP) puede hacerle algunas modificaciones simples para hacerla funcionar con biogás. En este instructivo le explicaremos cómo configurarla paso a paso.

Paso 1: Estufa de gas licuado (GLP) vs. Estufa de biogás

Si investiga un poco, no encontrará mucha diferencia entre una estufa de gas licuado GLP y una estufa de biogás. Pero si mira más de cerca, puede ver que los orificios de los quemadores en la estufa de biogás son mucho más grandes que los de la estufa GLP. Los orificios de los quemadores de biogás suelen ser de entre 3 y 6 mm de tamaño según el tipo de estufa y la presión requerida.

El quemador de biogás del ejemplo tiene orificios de 3 mm. Del mismo modo, los orificios de la boquilla de biogás también son más grandes que los de la boquilla de gas licuado, que tienen un tamaño de aproximadamente 2,25 mm.

Paso 2: Retirar la boquilla

Primero saque el quemador (hornalla) y de vuelta toda la estufa. Desenrosque la tuerca de mariposa y saque el tubo de flujo de gas. Ahora desenrosque y retire la boquilla. Eso es todo.

Puede controlar la presión y la cantidad requerida de gas con la perilla de control de gas provista.

Paso 3: Verificar el quemador

Primero verifique el biogás con su quemador existente después de quitar la boquilla. Si se está quemando correctamente, déjelo como está.

De lo contrario, busque un quemador del mismo diámetro. Los quemadores son de diferentes tamaños. Así que lleve su quemador de GLP cuando busque otro. Existen ferreterías que fabrican y venden estufas personalizadas. Si puede comprar un quemador en una tienda local, entonces está bien. De lo contrario, lleve su quemador a un taller y amplíe los orificios alternos a un tamaño de 3 mm.

Paso 4: Conecte la tubería al biogás

Una vez que haya hecho las modificaciones, conecte la tubería de gas a su estufa y verifique que su estufa debe funcionar correctamente con biogás.

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La idea de construir un destilador solar en casa puede surgir cuando los suministros de agua locales se vean amenazados por contaminantes como los vertidos de grandes operaciones agrícolas o industriales. Aprende a construir tu propio destilador solar para potabilizar agua a continuación.

Es por ello, que garantizar un suministro de agua seguro pueder ser algo útil, especialmente para los dueños de viviendas que extraen el agua de pozo.

Características del destilador solar casero

La caja que conforma este alambique solar está construida con madera contrachapada de calidad intermedia de 19 mm y se pinta de negro en el interior para absorber el calor. Se utilizará una doble capa de madera contrachapada en los costados para resistir las deformaciones por humedad o clima hostil y para ayudar a aislar la caja, con una puerta aislada en la parte posterior y un vidrio templado en la parte superior. A medida que la caja se calienta, el agua se evapora, los contaminantes previos del agua quedan dentro, sale un vapor limpio que luego condensará fuera del destilador.

Encontrar el revestimiento adecuado para retener el agua dentro de la caja a medida que se calienta y se evapora puede ser un desafío. La combinación de altas temperaturas y contaminantes puede corroer los metales más rápido de lo normal y hacer que los recipientes de plástico se descompongan o liberen gases, dando un sabor desagradable al agua destilada.  Los mejores revestimientos son los de vidrio o acero inoxidable, aunque también se puede recubrir el interior de la caja con dos o tres capas de masilla de silicona negra (busque una marca de estas aprobada para usar con alimentos). Extienda la masilla alrededor de la parte inferior y los lados con un cuchillo para encintar. Después de que se seque y cure completamente, simplemente vierta agua en la silicona, esta será impermeable al calor y al agua.

Otros componentes del destilador

Para este destilador se pintó el interior de negro y se usaron dos bandejas grandes de vidrio para horno para contener el agua. Las bandejas de vidrio para hornear son un recipiente seguro y económico para el agua sucia o salada, y se pueden limpiar fácilmente. Se utilizaron dos de ellas con dimensiones de 25 x 38 cm para contener hasta 8 litros de agua totalmente llenas. Para aumentar la capacidad, simplemente aumente el tamaño de la caja de madera y agregue más bandejas.

El funcionamiento del destilador solar es sencillo. A medida que aumenta la temperatura dentro de la caja, el agua de las bandejas se calienta y se evapora, ascendiendo hasta condensarse en el vidrio angulado, donde desciende lentamente hacia el tubo colector y luego hacia un recipiente contenedor.

El tubo de desagüe está hecho de tubería PEX de 25mm. También se puede utilizar acero inoxidable. Sin embargo, tenga cuidado con otros materiales; en caso de duda, hierva un trozo del que piensa utilizar en agua del grifo durante 10 minutos, luego pruebe el agua después de que se enfríe para ver si agrega algún sabor. Si lo hizo, no lo use.

Herramientas y materiales para el destilador solar casero

Herramientas

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Taladro con set de brocas	Destornilladores
Sierra circular o sierra de mesa	Regla de metal
Pistola de calafateo	Cúter
Abrazaderas para madera	Cinta métrica
Guantes de trabajo	Protección ocular y auditiva

Materiales

• Lámina de madera contrachapada de 19mm de espesor y 1,22 x 2,44 metros de longitud para exteriores de calidad intermedia
• Bisagras galvanizadas de 38mm
• Burlete autoadhesivo (2,44 m)
• Aislamiento de poliuretano (10 mm de espesor)
• Pomo o tirador de cajón
• Vidrio templado de 70 x 56,5 cm (Tamaño mínimo)
• Masilla de silicona
• Pintura negra de alta temperatura
• Tubería PEX de 25mm de diámetro
• Bandejas de vidrio para hornear de 25 x 38 cm
• Pegamento para madera
• Tornillos para terraza de 32, 52 y 64mm
• Cinta de pintor
• Pestillo deslizante
• Lámina reflectante

Plano del destilador solar casero

Lista de cortes

Construyendo un destilador solar casero paso a paso

Cuando se construye un alambique solar casero, es importante seguir ciertas medidas de seguridad para prevenir accidentes. Es recomendable trabajar en un espacio ventilado y utilizar equipo de protección personal, como guantes y gafas de seguridad. También se debe tener cuidado al manipular las herramientas y materiales, y seguir cuidadosamente las instrucciones sin improvisar.

Asimismo, se debe evitar trabajar en condiciones climáticas extremas y mantener un extintor de incendios a mano en caso de emergencia. Finalmente, es importante ser consciente de los riesgos eléctricos y tomar precauciones adicionales si se trabaja con un modelo eléctrico del alambique.

Paso 1: Cortar todas las piezas en ángulo

Marque y corte las piezas de madera contrachapada de acuerdo con la lista de cortes mostrada más arriba. Cortar el extremo en ángulo de las piezas con una sierra circular o una sierra de mesa ajustada a un ángulo de 9°.

Paso 2: Colocar el aislamiento y los soportes a la base

Corte el aislamiento del mismo tamaño que la base de madera contrachapada, luego atornille ambos a los soportes de madera de 2 × 4 con tornillos para terrazas de 64mm.

Paso 3: Instalar las paredes del destilador solar

Atornille la primera capa de piezas frontales y laterales a la base y entre sí, luego agregue la pieza trasera. Pretaladre los tornillos con una broca avellanadora.

Paso 4: Instalar las segundas paredes y fijarlas

Pegue y atornille las piezas delanteras y laterales restantes, use abrazaderas de madera para mantenerlas juntas, pretaladre y atornille. Use tornillos de 32mm para laminar las piezas entre sí y tornillos de 51mm para unir las esquinas.

Paso 5: Agregar puerta con bisagras y perilla

Pegue y atornille las piezas de la puerta con bisagras, alineando el borde inferior y lateral, luego coloque la puerta en su lugar y atornille las bisagras. Agregue un tirador o perilla en el centro.

Paso 6: Pintar la caja y colocar lámina reflectante

Pinte el interior de la caja con pintura negra de alta temperatura. Cubrir la parte posterior y la puerta con una lámina reflectante pegada con pegamento para madera. Dejar secar la pintura al sol durante varios días para que se evaporen todos los disolventes.

Paso 7: Aplicar el burlete autoadhesivo

Aplique burlete alrededor de los bordes de la puerta con bisagras para que quede hermética.

Paso 8: Hacer agujero para el tubo PEX

Taladre un agujero para el drenaje con el tubo PEX. La parte superior del PEX está a 13mm hacia abajo desde el borde superior de la madera. Sujetar una pieza de madera desechable en el interior para que la broca no astille la madera cuando pase.

Paso 9: Preparar el tubo PEX para la instalación

Marque los primeros 48 cm de tubo PEX, luego cortar longitudinalmente por la mitad con un cúter. Márquelos ligeramente al principio para establecer las líneas de corte.

Paso 10: Haga orificios en el tubo PEX y atornillar

Taladre tres orificios de 3,2mm en la mitad del PEX para colocarle tornillos, luego inserte el PEX a través del orificio. Pero ajústelo contra el otro lado, luego atorníllelo en su lugar, inclinándose aproximadamente 32mm.

Paso 11: Adherir el tubo PEX a la madera con masilla

Pase un cordón grueso de masilla de silicona a lo largo del borde superior del PEX para que se adhiera contra la madera contrachapada.

Paso 12: Colocar el vidrio templado y terminar

Calce el nivel de la caja y fije un tope temporal en el borde superior para que sea más fácil de colocar el vidrio sin manchar la masilla. Extienda una gota generosa de masilla en todos los bordes, luego coloque el vidrio en su lugar. Péguelo alrededor de los bordes con cinta de pintor, luego déjelo establecerse durante la noche.

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