En este artículo, utilizando un poco la imaginación, te enseñaremos a fabricarte 5 Calentadores Solares Caseros para aumentar el confort en el interior de tu casa, la temperatura de tus alimentos y hasta de tu agua sanitaria.
Y si ya eres un suscriptor de esta página, de seguro ya te has dado cuenta que hice un artículo similar hace tiempo llamado TOP 5 Paneles Solares Caseros. Pues bueno, esta vendría a ser una segunda parte, pero esta vez crearemos diseños de calentadores más profesionales, de mayor durabilidad y cada uno con una cualidad única para que puedas elegir mejor. Así que, sin nada más que agregar ¡Comencemos!
¡Mira nuestro Vídeo!
Calentador de agua solar con espejo parabólico
Arrancamos este TOP construyendo un calentador sencillo pero bastante efectivo que puede generar agua caliente a gran velocidad, valiéndose de la concentración de los rayos solares en un punto focal con un espejo parabólico. Para construirlo necesitaremos solo algo de madera, papel de aluminio, un film reflectante para ventanas, un caño de metal y una canilla de jardín. Para comenzar necesitaremos recortar la plantilla de un espejo cóncavo de perfil con su punto focal marcado, luego tendremos que cortar dos tablas de madera siguiendo las dimensiones curvas representadas en el papel.
Por mi parte, no podemos alcanzarte la plantilla que aparece en el vídeo porque no la tenemos, pero si podemos ofrecerte este graficador interactivo capaz de trazar la dimensión de un espejo cóncavo en función de la distancia del punto focal que desees. Para que haga de plantilla captura la pantalla (Windows + Shift + S) con la distancia al foco elegido e imprímelo con el tamaño de papel que desees.
Preparación de las piezas del calentador
Cuando hayas recortado la plantilla, pósala sobre una plancha de madera y márcale las dimensiones. Luego recorta la plancha por esas líneas utilizando una sierra de calar, de mesa o cualquier otra; pero adicionalmente cortaremos una pequeña ranura de un centímetro en el centro del espejo y que se extenderá hasta el punto focal partiendo del lado plano de la forma. Repetir el proceso con un segundo semicírculo de madera.
Como próximo pasó, vamos a recortar un lámina de aluminio de un metro o metro y medio de largo, y con la anchura de la semi-circunferencia de la forma de la madera. En los extremos de ese ancho haremos luego varios agujeros distanciados cada diez centímetros con la ayuda de un clavo y martillo, y por el largo haremos un pliegue continuo y perpendicular a la plancha en ambos lados con la ayuda de un alicate.
Ahora llega el turno de pegar el o los films reflectantes. Para esta tarea necesitaras algo de paciencia porque los films no deben quedar arrugados. Pégalos lentamente y masajea con el pulgar varias veces en las arrugas para que se enderecen. Cuando termines de cubrir toda la plancha de reflectante vas a atornillar la plancha de madera que recortaste a un extremo de la lámina de aluminio con los films. Cúrvala como se muestra en pantalla, clava unos clavos en los agujeros hechos previamente, sácalos y agrégale tornillos para que quede la lámina fijada definitivamente a la madera. Repetir el proceso con el segundo molde de madera del otro lado.
Instalar la tubería y el reservorio
Ya tenemos la estructura de nuestro calentador de agua solar, ahora solo resta colocarle un tubo de cobre que se extienda por todo el valle cóncavo. También puede ser de acero inoxidable si no puedes costearte uno de cobre. Ajustamos el tubo con dos bridas improvisadas rectangulares y tornillos, y en uno de los lados colocamos un trozo de manguera, pegamento y una canilla para controlar la salida del agua.
Por último, nos falta un reservorio para el agua de alimentación. Lo podemos crear fácilmente con un botellón con dos perforaciones en su cuerpo, en uno irá el pico de una botella con su tapa pegada con epoxi que será donde se llenará el botellón y en el otro irá una manguera que desembocará en la parte libre que quedo del tubo de cobre.
El calentador está esencialmente terminado, solo resta crearle un soporte improvisado para que el dispensador parabólico quede ligeramente inclinado y posicione al botellón un poco más elevado que el calentador. Cuando termines, llena de agua el botellón y al abrir la canilla verás que el agua se calienta casi de inmediato a temperaturas mayores a los cincuenta grados. Dale a esta agua caliente el uso que tú quieras.
Calefactor solar con chapa de metal acanalada
Muy bien, ya enseñamos un método para calentar el agua rápidamente con el poder del sol. Aprovechémoslo ahora entonces para climatizar los interiores de nuestra casa. Si sientes que tu hogar es muy frío durante el invierno, este calefactor solar hecho con madera y una chapa acanalada lo volverá más acogedor y sin gastar mucho dinero en el proceso. Cabe destacar que este proyecto es una versión menos demandante de construir a comparación del hecho con latas de gaseosa en otro de mis artículos. Sin embargo, su rendimiento es prácticamente el mismo, por lo que puede considerarse una versión superior aunque sea más simple.
Estructura del calefactor solar
Como siempre comenzamos construyendo la estructura del calefactor. Deberás conseguir tirantes de madera 4 x 1 y cortar dos de ellos a la medida de un 1 metro y otros dos a 75 cm. Con estas piezas crearemos el marco del calefactor haciendo agujeros con un taladro en los extremos de los tirantes y ajustamos con tornillos. Cuando el rectángulo de tirantes quede fijo, le adosaremos en una de las caras abiertas una plancha de madera contrachapada de 6 mm de espesor.
Agujereamos a lo largo del contorno de la plancha para poder atornillarlo a los tirantes del marco. Como siguiente paso, próximo a los bordes abiertos del panel recién construido clavaremos tacos de madera cuadrados de un centímetro para que nos sirva de porta vidrio. El calentador debe estar aislado del ambiente, por ello un vidrio es importante.
Incorporación de la chapa acanalada
Pasamos ahora a rellenar el interior. Para ello, consigue una chapa acanalada de las dimensiones de la plancha que cubre el panel y un ventilador de computadora de 12 voltios y 10 cm. A este último sácalo de su caja y marca su perímetro en el medio de uno los extremos de la chapa acanalada. Con una tijera de hojalatero recortar por esa línea y cuando termines, posiciona la chapa dentro del panel.
Ahora con más marcador, dibuja el perímetro del corte en la madera y el círculo del interior del ventilador. Necesitarás una broca corona del tamaño aproximado del círculo que has marcado en la madera. Taládralo con cuidado, y cuando termines, limpia todo el aserrín con un soplador. En el lado opuesto a donde irá el ventilador tendremos que hacer 10 hoyos por dónde entrará el aire a calentar en el panel. Cada uno de estos lo haremos con una broca de 42 mm y con 3 cm de distancia el uno del otro. Has las mediciones con regla o cinta métrica, y cuando marques todos los puntos comienza a taladrar los hoyos lo más rectos posibles. Al terminar, lija los cortes cuidadosamente para no astillarte.
Ensamble de todos los componentes
Llegados hasta este punto, ya podemos comenzar a ensamblar la estructura. Coloca tiras de pegamento por en los ascensos de la canaleta de uno de los lados de la chapa y dala vuelta para pegarla al interior del panel y en la orientación correcta. Con pintura en aerosol negra mate, pinta todo el interior del panel asegurándote que quede absolutamente oscuro para que absorba toda la radiación solar. Cuando se seque la pintura, recortar y pegar en el lado donde están los agujeros de ventilación un trozo de mosquitero para que no ingresen insectos dentro de nuestro calentador.
Estamos en condiciones de incorporar el ventilador del calefactor que hará circular el aire. Pon cuatro puntos de pegamento en cada esquina del impulsor de caja y adhiere pero no sin antes pasar el cable por el agujero. Del otro lado del panel pegaremos un tubo flexible de aluminio para redirigir el aire a donde queramos. El que se muestra en pantalla es pequeño, pero tú puedes elegir uno del largo que quieras para que alcance los lugares más recónditos de tu casa. Para facilitar el pegado, adiciónale una brida y una abrazadera al tubo de aluminio.
Pasos finales antes de instalar el calefactor
Como pasos finales, incorporamos el vidrio templado o lámina de plexiglás al panel pero no sin antes agregar abundante pegamento. Mientras se seca, empalma los cables del ventilador a un pequeño panel solar para que este pueda accionarse o conéctalo a unas baterías para que pueda encenderse.
Y ahí lo tienes, un calefactor solar versión Express listo para calentar cualquier rincón de tu casa. Nuevamente, te recomendamos instalarlo en la pared donde mayor radiación solar incide sobre tu hogar. Ahora ya puedes disfrutar de de flujos de aire de más de cincuenta grados para estar bien a gusto incluso en los días más frío.
Horno de caja solar con papel de aluminio
Ya hemos mostrado un método para calentar agua y otro para calentar el aire de una casa, ahora es turno de calentar los alimentos. En mi artículo sobre paneles solares mostré como construir un horno solar utilizando una antena parabólica reciclada. Sin embargo, aquel sistema no es todo lo eficiente que puede llegar a ser una verdadera cocina solar. Así que, en esta oportunidad construiremos un horno de caja capaz de alcanzar temperaturas de entre 150 y 200°C.
Para construirlo necesitaremos varias láminas de aluminio de 70 x 45 cm, láminas de madera contrachapada del mismo tamaño, lana de vidrio que servirá de aislante y tirantes de madera 2 x 2 junto con un set de herramientas que detallaremos durante la marcha.
Diseño de los reflectores del horno solar
Para empezar construiremos los reflectores del horno que captarán la irradiación solar. Sobre cuatro láminas de madera contrachapada marcar las dimensiones que se muestran en la imagen de arriba, y encima de ellas pegaremos la lámina de aluminio de su mismo tamaño con pegamento para madera. Con una sierra de calar o similar cortamos las 4 placas por los 2 triángulos rectángulos que marcamos para obtener la forma que buscamos.
A un centímetro de las cuatro esquinas obtusas taladraremos agujeros junto con otros dos adicionales en la mitad de cada lado inclinado. A modo ilustrativo, coloca tres precintos en un lado de un reflector y conéctalo con el lado de otro. Repetir con otro reflector colocando precintos del otro lado. Para el último, encerrar la estructura con el último reflecto con precintos en ambos lado. Verifica que puedas poner de pie los reflectores para forma una especie de flor metalizada.
Construcción de la caja del horno solar
Con lo anterior hecho, ahora vamos a construir la caja del horno solar. Aunque pueda parecer complicado solo necesitaremos cortar los tirantes 2 x 2 con los largos que se muestran en la imagen de arriba. Recomendamos utilizar una sierra ingletadora o tener mucha precisión porque a los dos cortes de 50 cm le haremos un inglete de 30° en ambos extremos. Cuando tengamos las medidas comenzamos construyendo la base con agujeros en los extremos de los tirantes para luego colocar tornillos o clavos.
Luego levantamos la estructura con los tirantes laterales y por último colocamos los superiores con especial cuidado a los que irán inclinados con el inglete. Cuando ya tengas el marco de la caja, puedes completarla clavándole láminas contrachapadas a la medida para hacer las paredes y piso del horno. Dejar la parte superior descubierta. Por último, colócale cuatro tacos de madera en las esquinas inferiores de la caja para que esta esté sobre el suelo y así no le dé el calor del horno por seguridad.
Terminar de darle forma al horno solar
Con la estructura terminada, llegó la hora de darle forma al horno. Rellenamos con aislante de lana de vidrio los huecos interiores entre tirantes de madera y calvamos una pieza de madera adicional en el centro de cada lado para que el aislante se quede en su sitio. Cuando acabes, recubrir todo con láminas de aluminio a medida en las paredes interiores y en el suelo, luego adherirlas a los tirantes con taladro y remaches pop. Deberás colocar también trozos de láminas en las esquinas del horno para que quede todo cubierto de metal y no sobresalga nada de aislante. Con lo anterior hecho, solo nos restan detalles.
Colocaremos un marco de techo con tirantes 3 x 1 y con los extremos cortados en un inglete de 45°. Los colocamos, pegamos con pegamento para madera y los atornillamos a los tirantes de abajo. Para terminar colocamos un vidrio templado a la medida y con los tornillos colocados debajo evitaremos que se caiga. Agregas unos tacos de madera a la base y costado del tope del horno y colocamos el reflector completamente abierto para completar nuestro horno solar casero.
Calentador de agua solar con caño en espiral
¿Te acuerdas del calentador solar de piscina con manguera negra? Pues para este puesto te traemos una versión mejorada mucho más portátil, eficiente y hecho con tubos de metal en lugar de plástico. Permitiendo así que puedas utilizar esta agua para cuestiones sanitarias y para que te sea más fácil de instalar en cualquier lado donde haya sol.
Para construirlo necesitarás una plancha de madera de 60 x 60 cm, un vidrio templado de 50 x 50 cm y una placa de corcho del mismo tamaño, un tubo flexible de metal de 10 mm (en lo posible de cobre para mayor absorción de calor) y de 15 m de largo, pintura negra mate, precintos y cuatro tirantes de madera 2 x 2 (un par de 70 cm y otro de 52 cm).
Marco y manguera del calentador de agua
Para comenzar procederemos de la misma forma como se hizo en la antigua versión de calentador solar. Pon el tubo de metal en espiral sobre la placa de corcho y reserva los extremos del centro y periferia para que tengan espacio para abandonar el cuadrado. A continuación, comenzamos a taladrar dos agujeros entre el tubo de cobre en cada giro, le pasamos un precinto por ellos, ajustamos y cortamos el plástico sobrante con un alicate. Repetir este paso en toda una hilera en una misma dirección y otra perpendicular a esa hilera. Haz otros dos agujeros en cada tubo de los extremos que abandonan la tabla y colocar un precinto también.
Ahora vamos a construir el marco del panel calentador. No hay mucha ciencia aquí, simplemente hacer agujeros a los costados de los extremos de los tirantes largos dos por dos y en el frontal de los extremos de los tirantes cortos. Con esto hecho, utilizando una broca destornillador poner un tronillo que atraviesa cada esquina para así darle forma al marco. Ahora vamos a colocarle la plancha de madera y vamos a atornillarlo al marco, con un tornillo en cada esquina y en medio de cada tirante deberías ser suficiente. Antes de colocar la plancha de corcho con el tubo en espiral dentro del panel, haremos dos agujeros un poco más anchos en el interior de los tirantes opuestos para que puedan pasar los extremos de los tubos.
Vidrio y accesorios del calentador de agua
Lo que nos falta es hacerle un portavidrio al panel. Para ello, cortaremos cuatro clavijas cuadradas de un centímetro de ancho y con el largo de los lados del marco y los vamos a fijar con clavos justo en la mitad interior de los tirantes. Cuando coloque las cuatros clavijas, ya puede colocar encima el vidrio templado para completar el sistema. Antes de pegar el vidrio, termina el calentador adhiriendo un casquillo adaptador metálico a la salida del tubo y luego uno de PVC. Aquí conectaremos la manguera de alimentación.
Por último, atorníllale una manija a un costado del panel para que sea fácil transportarlo, y cuando termines puedes proceder a pintar todo el calentador completamente de negro mate. Pega el vidrio templado al panel y ya tienes listo el sistema para empezar a calentar agua con el sol. Cuando conectes una manguera y dejes circular el agua unos minutos a pleno día, podrás tener agua caliente a temperaturas mayores a los 65°C. Así que ubica el panel donde te sea más cómodo y comienza a disfrutar de esta agua para uso sanitario.
Ducha solar portátil con tubos PVC
Y luego de todo lo visto, dejamos para el final el calentador solar con más estilo de todos. De seguro más de uno tiene en su casa una ducha ineficiente, ya sea porque se le acaba muy rápido el agua caliente, la presión de salida de agua es muy baja o directamente esta estropeada su cañería desde hace tiempo. Si ese es tu caso, con esta ducha solar puedes solucionar tu problema sin gastar mucho dinero. Y la mejor parte es que puedes diseñarla tanto para instalarla en tu casa como de forma portátil colocándola en el techo de tu camioneta o casa rodante.
Para construir tu ducha solar tendrás que conseguir un tubo de PVC de 10 cm de diámetro y, al menos, 1,5 metros de largo, junto con varios accesorios de su tamaño como un codo, una cupla, un conector “Y” y varios tapones.
Construcción de las piezas de la ducha solar
Comienza por cortar tu tubo PVC a 12 cm del borde con una sierra circular o de otro tipo. Como siguiente paso, perforar el centro de un tapón de PVC que colocaremos en un extremo del codo. este llevará una válvula de caldera en la apertura que será dónde conectaremos la manguera, así que usamos un taladro con una broca pequeña, luego una grande y por último una de pala para agrandar el agujero lo suficiente para que pase la entrada de la válvula y así puedas ajustarla con un adaptador de casquillo roscado. Sellar todo con pegamento a prueba de agua.
Repetimos todo este proceso de vuelta en otro tapón, pero esta vez con una válvula de bola de PVC y un adaptador macho también de PVC. Así que perforamos el centro del tapón con broca pequeña, luego grande, luego de pala, pasamos la válvula de bola, verificamos que ajuste y agregamos pegamento en esta y en el adaptador para luego unirlos a través del tapón.
Por las válvulas anteriores entrará y saldrá el agua. Sin embargo, necesitamos presión para que la ducha sea de calidad. Para ello, instalaremos válvulas de control de presión de aire en el conector “Y”. Perforamos dos agujeros en este conector, uno al frente y otro al costado del tubo en cuarenta y cinco grados del principal y en ellos colocaremos una válvula de alivio de sobrepresión primero y una válvula presta al costado (de esas que se usan para bicicletas). Sellamos ambas con pegamento y a la presta le agregamos la junta tórica y tuerca con la que viene incluido. Ajustamos con llave inglesa y dejamos secar el pegamento.
Ensamble de las piezas de la ducha solar
Ya tenemos todas las piezas que necesitamos, así que las uniremos con imprimación y cemento para PVC. Empezamos aplicando en el tubo largo y en uno de los lados del conector “Y”, y los unimos. Hacemos lo mismo con un tercer tapón y el tubo corto, y del otro lado lo pegaremos al otro extremos del conector “Y”.
En el otro extremo del tubo largo pegaremos el codo apuntando para abajo, y a este el tapón con la válvula de salida de agua apuntando hacia adelante. Por último, al tubo en diagonal remanente del conector “Y” pegaremos una cupla y el tapón faltante con la válvula de bola de PVC para así completar el reservorio. Mientras dejamos secar el pegamento, armaremos el sistema de ducha con una manguera de vinilo de 6 metros, dos boquillas en cada extremo y en una de ellas conectaremos un adaptador con teflón y luego una rociador de ducha, apretamos las conexiones.
Pintar e instalar la ducha solar
Cuando el pegamento se haya secado, vamos a cubrir las partes metálicas del sistema para que así podamos pintarlo todo con pintura negra mate en aerosol absorbente de calor. Cuando termines, conecta la manguera a la válvula de salida con un conector rápido de manguera de jardín y ya tienes tu ducha lista para instalar donde tú quieras para empezar utilizarla como gustes. Puedes optar colocar en un techo hogareño con bridas de pared o en un techo de camioneta con espuma porta kayak y correas de trinquete.
Cuando la ducha quede fija en su lugar, abre la válvula bola para llenar el reservorio por completo, ciérrala y con un inflador vas a darle unos pulsos de presión interna para que el agua salga a chorro, pero al principio no demasiada. Abre la manguera y con ella ya puedes empezar a disfrutar de un agua abundante y cálida para ducharte o lavar tu coche.
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