Calefacción solar

1         ANTECEDENTES

La energía solar, es aquella que proviene del flujo solar, es una energía limpia e inagotable, que como recurso lo tenemos a la mano, y su utilización directa permitiría no contaminar el medio ambiente (Espinoza, 2012, p. 10).

Según Méndez y Cuervo, la irradiación solar útil en la superficie terrestre es de 630 W/m2, cuando los rayos solares impactan en forma perpendicular a la superficie colectora.

Para graficar algunas características se ha tomado como referencia el domicilio del usuario Samuel Blas Armas del distrito de Yanacancha de la provincia de Chupaca que está ubicado a 4072 msnm.

Considerando que el recorrido del sol es variable, se ha realizado las mediciones para determinar cuáles son los ángulos de elevación y azimut con respecto a la superficie horizontal de la vivienda.

De acuerdo al recorrido solar y al ángulo del plano de desplazamiento del sol con respecto a la horizontal entre los meses de junio y diciembre (meses extremos), el ángulo mínimo es de 54° en 21 de junio y el ángulo máximo de 101° se produce el 21 de diciembre (figura 1.5).

De acuerdo al ángulo de elevación de los rayos solares se determina el ángulo de inclinación de los colectores solares para los siete meses de aprovechamiento solar y para los cinco meses de mayor friaje.

Si se considera los siete meses de radiación solar, el promedio es de 25°, es decir, el colector debe instalarse con este ángulo.

Si se considera los cinco meses de radiación solar, el promedio es 30°, inclinación al que se debe instalar el colector solar.

Tabla 1.3: ángulo de inclinación del colector solar

meses

Elevación

7 meses

5 meses

Marzo

77

13

Abril

66

24

24

Mayo

57

33

33

Junio

54

36

36

Julio

57

33

33

Agosto

66

24

24

Setiembre

77

13

PROMEDIO

25

30

Entonces, los colectores solares deben de instalarse con una inclinación dirigida hacia el norte con un ángulo de 30 grados. En el caso de la cámara caliente, considerar el ángulo de elevación entre 54° y 77°, para adaptar el techo y seleccionar la cámara.

2         UBICACIÓN DE LA VIVIENDA

La habitación donde se instalará la cámara caliente debe tener una pared perpendicular a la dirección Norte o máximo 20 grados al Nor-oeste, para aprovechar mejor los rayos del sol.

En el caso de que la habitación tiene una esquina orientada hacia el norte, se recomienda instalar la cámara caliente en la pared que de al Nor-Oeste con la finalidad de captar calor en las horas de la tarde.

3         PREPARACIÓN

Antes de instalar la cámara caliente, el usuario debe de preparar la base y la pared donde se instalará.

La base estará formada por un cimiento con piedras y barro de 15 a 20 cm de altura, el cual nos servirá para apoyar la estructura de madera.

Sobre la vereda se ubicarán piedras de 10 a 15 cm de diámetro pintadas de negro, cuya función será acumular calor.

Con la finalidad de asegurar la circulación de aire entre la habitación y la cámara caliente, realizar agujeros de 10 centímetros de diámetro, cada 100 centímetros (Para introducir botella de 3 litros). También debe ubicarse una tapa en cada agujero para lograr el almacenamiento de calor en la piedras.

4         INSTALACIÓN

La instalación de la Cámara Caliente tiene dos etapas: la instalación de la estructura y de la cubierta de Plástico estabilizado.

La estructura de la Cámara Caliente se ubica sobre el cimiento y bien pegado a la pared, anclado mediante clavos o tornillos.

Los espacios que hubiera entre la pared, cimiento y la estructura deben ser llenados con arcilla o yeso. No debe quedar abertura por donde pueda haber fuga de aire caliente.

Las aristas de la estructura deben quedar redondeados para evitar que el Plástico estabilizado se dañe.

Cubrir la estructura de la Cámara Caliente con el Plástico estabilizado. El Plástico estabilizado debe quedar muy bien estirado, para lo cual hacer la instalación cuando el sol haya calentado lo suficiente (por ejemplo a medio día).

Utilizar clavos o tornillos para asegurar el Plástico estabilizado, para evitar la filtración de lluvia utilizar arandelas de caucho.

5         MANTENIMIENTO

El proceso de mantenimiento de la Cámara Caliente permitirá elevar su vida útil. Para lo cual es necesario

La conservación del Plástico estabilizado se realiza manteniéndolo húmedo interna y externamente.

Ubicar un recipiente con agua dentro de la cámara para elevar la humedad del aire.

Lavar semanalmente la parte externa del techo para mantener el Plástico estabilizado húmedo y limpio de polvo.

En épocas de helada, por las noches, cubrir el Plástico estabilizado con tela.

Revisar permanentemente el Plástico estabilizado para identificar si se produjo algún daño como agujero o rotura.

7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Espinoza, C. (2013). Renewable energies. School of science and engineering. Honolulu: Atlantic International University.

Jutglar Banyeras, L. (2004). Energía Solar. Barcelona, España: CEAC.

Méndez Muñiz, J., & Cuervo García, R. (2007). Energía Solar Fotovoltaica (Segunda ed.). Madrid: Fundación CONFEMETAL.

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