Actualizado: 01/01/2023
Quizás en tu hogar llevan mucho tiempo planeando comprar un calentador solar de tubos evacuados o de panel para producir agua caliente de uso sanitario, pero debido a su alto coste, esto queda fuera de tus posibilidades económicas, como ocurre con la mayor parte de la población en América Latina.
Partiendo de este problema, el investigador mexicano en ecotecnias Sergio Cortés, creador también del primer lavadero doméstico de tipo ecológico, ha propuesto dirigir nuestra mirada hacia un producto muy común y de bajo coste que está presente en millones de viviendas desde hace más de 30 años: El tinaco o tanque para almacenar agua potable.
El tinaco o tanque para almacenar agua potable.
Este recipiente cuya capacidad varía entre los 450 y 2500 litros y que comúnmente se ubica en las azoteas de las viviendas donde recibe una máxima exposición solar, tiene todos las características para usarse de manera útil y económica como un calentador solar para generar agua caliente sanitaria.
Por ejemplo un tinaco con capacidad de 1100 litros ofrece una superficie de captación de la radiación solar de alrededor de 2,3 m2, ya considerando el efecto de sombra de su forma cilíndrica.
En la mayor parte de los países de la región se dispone de un potencial solar superior a los 5 kwh por m2 por día lo que nos arroja la nada despreciable cantidad de 11.5 kwh o 9888.2 kilocalorías suficientes para elevar 20°C 494 litros de agua diariamente.
En zonas que gozan de alta radiación solar el área superficial de un tinaco puede captar más de 4200 kw anualmente equivalentes a la quema de más de 380 kilos de gas LP.
En condiciones normales, un tinaco no cuenta con un sistema de aislamiento térmico que le permita alcanzar temperaturas superiores a los 12 °C contra las que presenta el ambiente que le rodea, pero aún así, puede contribuir en gran manera a reducir el consumo de energéticos llámense electricidad, gas LP o madera gracias al considerable volumen de líquido precalentado, cuya temperatura, si la consideramos tan solo con una ganancia térmica de +10°C, nos permite contar un suministro energético de 2100 kw anualmente.
Un tinaco siempre ha producido agua más caliente que el ambiente que lo rodea debido que funciona como un calentador solar donde la radiación solar es absorbida por la superficie y transmitida vía conducción a la masa de agua contenida en su interior.
Conforme el líquido va calentándose a lo largo del día asciende hacia la parte superior del recipiente y allí va acumulando energía.
Es aquí donde el diseño tradicional de los tinacos hace imposible hacer un aprovechamiento útil de este recurso, ya que la salida de suministro del agua almacenada se encuentra en la base del tinaco, de manera que siempre que se extrae líquido se estará recurriendo a la parte más fría y el agua caliente simplemente seguirá flotando inaccesiblemente en la parte superior.
Otro problema con el diseño convencional de un tinaco es que el mecanismo de llenado por donde ingresa el líquido a temperatura ambiente se encuentra en la parte superior y se deposita en la superficie de la zona “caliente”, causando una pérdida de energía. Sin embargo, a pesar de esto, siempre vamos a encontrar un notorio gradiente de temperatura entre el fondo y la parte superior que puede llegar hasta los 12 °C.
Una solución muy sencilla y económica.
Para poder aprovechar este recurso, se ideó un implementar una salida de suministro en la zona donde el líquido alcanza una mayor temperatura, el mecanismo de llenado se modificó para que a través de una extensión todo el líquido se deposite en el fondo del recipiente, eliminando el intercambio calorífico que se da cuando el líquido entrante se deposita sobre la superficie de la masa de agua.
De esta manera, se incrementa la temperatura en la zona que nos interesa, para poder administrar este capital energético se conserva la salida de suministro en la base lo que permite brindar agua a temperatura ambiente, la cual, al ser consumida es reemplazada mediante el sistema de llenado profundo sin afectar el volumen y temperatura de nuestra reserva de agua caliente ubicada en la parte superior.
Estas sencillas adecuaciones son bastante fáciles de realizar y muy económicas ya que solo se requiere una brida o adaptador para tinaco y unos cuantos metros de tubo PPR.
Este considerable volumen de agua precalentada puede tener un doble aprovechamiento, ya que además de servir para alimentar un boiler o un calentador solar, también puede ser usado para alimentar la línea de agua fría que abastece a las duchas y lavabos.
De esta forma, estaremos economizando aún más nuestras reservas de agua caliente ya que requeriremos de menor cantidad de esta última para alcanzar la temperatura deseada
Este sencillo truco puede aumentar hasta un 40% la disponibilidad de agua caliente a tal grado que podemos prescindir de recurrir a un sistema de apoyo basado en gas o electricidad cuando utilizamos cualquier tipo de calentador solar comercial.
En resumen, más agua caliente y menor consumo de energía.
De esta manera, habremos convertido a nuestro humilde tinaco en un calentador solar bastante eficiente que nos permitirá ahorrar bastante dinero a la vez que disminuimos sustancialmente la huella de carbono de nuestro hogar.
Esto nos abre un extenso abanico de posibilidades para incrementar el rendimiento mediante la implementación de un aislamiento térmico en la parte superior del tinaco, o incluso anexar un calentador solar de baja temperatura como los paneles plásticos que se utilizan para aclimatar piscinas, de los cuales existen modelos bastante económicos y eficientes que pueden duplicar la ganancia térmica.
En el caso de México, desde el año de 1970 en que se empezaron a comercializar los primeros calentadores solares domésticos a la fecha, que comprende un período de más de 50 años. De los 34.7 millones de hogares que existen en el país, sólo poco más de 2 millones cuentan con un calentador solar convencional lo que demuestra el largo camino que falta por recorrer, y que sugiere que debemos considerar otras alternativas más accesibles para considerar a la energía solar como un recurso viable para los hogares latino americanos en el corto y mediano plazo.
El acondicionamiento de un tinaco o tanque para agua no busca eliminar la necesidad de emplear un calentador solar o un boiler de gas-electricidad, sino que simplemente sugiere utilizar un recurso desaprovechado, ignorado, que contribuye de manera real a disminuir el gasto energético en la producción de agua caliente sanitaria en el hogar, y el cual puede significar la solución más práctica y económica para acceder de manera masiva al recurso que representa la energía solar.
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Luiz Carlos dice
Esta ideia é otima já a aplico a muitos anos. Aqui na região amazonica Brasil é quente o dia inteiro e a noite refresca e a água aquecida de dia garante o banho quente a noite além de economizar sabão na lavagem da louça e da roupa.
Lencho dice
Como opción, instalar una especie de flotador que vaya adaptado la manguera para extraer el agua de mayor temperatura, así aumente o disminuya la capacidad de almacenamiento de agua, porque si se realiza un orificio en la parte superior del tinaco, bajando ese nivel, se interrumpe el suministro de extracción.
Arturo Saldivar dice
Adapté mi tinaco de acuerdo a las imágenes y esperaba un beneficio muy limitado pero hooo!!! SORPRESA he podido disminuir más del 50% en el consumo de gas, yo utilizo un calentador de paso a gas LP. es cierto que en los días nublados tengo que utilizar el boiler pero lo mismo le sucede a mi vecino que tiene un calentador solar moderno de 15000 pesos, cuando esta nublado o lluvioso ningún calentador solar funciona.
gracias Dios, en la región donde vivo, México, si contamos con un servicio confiable de agua entubada.
Incluso todo el mes de noviembre del 2022 consumí muy poco gas Lp.
Jorge dice
Interesante concepto. Ya se empiezan a ver tanques de formas especiales para aumentar la captación solar y mejorar la conservación de la «zona caliente». Con gran diámetro abajo, paredes en ángulos cercanos a la latitud local y zonas superiores de pequeño diámetro y aisladas. Pregunta: ¿ se conocen estudios sobre el aprovechamiento de las superficies de techos de chapa, para calentar agua por contacto directo con serpentinas de mangueras o similares? Y que ayuden a otros sistemas existentes.
Alesis dice
Se pueden hacer a bajo costo
Usando algo q ocupe mucha superficie y este aislado por un invernadero
Ejemplo tubería pvc 110
Tanques planos, etc
Los japoneses después de la guerra usaban unas bolsas negras como tanques en invernadero pequeños
A los años se tiraban y se compraban por pocos dólares
Las soluciones existen sólo q las hacen negocio
Osiel valdivia rmz dice
No funciona este proyecto en el 85% de hogares
En el sentido economico les creo inventar depocitos termicos de capacidad de un rotoplast y hobio en serie minimo de 500 ltrs el chiste almacenar agua caliente pero eso nunca va a pasar por k son como los chinos con la obsolecencia programada hobio venderian menos y no les conviene. Saludos
Santiago Panduro dice
Modifiqué mi tinaco y para sorpresa despues de probarlo unos meses, durante todo el verano y el otoño no he vuelto a utilizar el boiler, una maravilla, en tiempo de invierno el agua de la parte superior sale más caliente unos 6°C que la del fondo, pero he disminuido un 50% el consumo de gas en esta temporada.yo opino en virtud de pruebas reales no de supocisiones.
Renzo Valladolid dice
En verano se calienta el agua en el tanque, pero sólo 5 o 10 humanos se bañarian con agua semi-caliente en pleno verano.
En invierno necesito agua caliente, pero no hay sol.
CONCLUSION;
No es funcional.
Raul Enriquez dice
Me parece una muy buena idea, pero como comentan varios, el problema esta en la presión de salida del agua mas caliente. Yo tengo un tanque de acero inoxidable que utilizo solamente para agua caliente, la salida inferior va directa al termotanque a gas. Lo que hice para tener un diferencial de temperatura y aprovechar la energia solar es, con poco dinero pintarlo de negro mate, ahorrando de esta forma algo del consumo de gas.
Oliver dice
Quien quiere agua caliente en el desierto! Aclaren en que tipo de ambiente aplica.! . pero sigan publicando me gusta la ciencia y los avances tecnológicos
Stella dice
Me encanta todos los proyectos que ustedes publican y desearia comprar algunos productos para apoyarlos pero ustedes no nos proveen una informacion donde o como se pueden adquirir. Por favor enviemen su numero de contacto ya que deseo empezar a poner en practica todo lo eco como paneles Solares sin tener contratos con ninguna compañia o gobierno. Muchas GRACIAS POR SU APORTE
Oscar Higuera dice
El tanque (tinoco) debe pintarse de negro mate en su superficie para lograr una mayor absorción de calor.
Edl de Cuba dice
Para resolver ese problema seria ideal usar una manguera flexible q se mantuviese sumergida pero q un flotante la mantuviese a una altura suficiente donde pueda succionar el agua caliente y mantenerse dentro del agua, al llenar el tanque volvería a subir. En mi caso con tanque metalico es recomendable instalar ésta a una salida secundaria de agua para mezclarlas, pues ahí arriba el agua es caliente, no tibia.
Horacio dice
La última recomendación es muy válida sólo si se almacena el agua caliente en un recipiente aislado térmicamente. El volumen de agua en la zona del calentador es muy poco. Excelentes aportaciones e ideas para mejorar la calidad de vida de las comunidades.
José Alejandro Miranda dice
Quien dijo que debemos usar tanta conexiones para obtener agua caliente.
Haga un espiral de manguera negra para riego.
Construya un marco receptor interior negro, Cubra la caja con un vidrio, policarbonato o acrílico transparente.
Lleve el agua calentada por el sol a un recipiente termo aislado sobre el nivel de la ducha, coloque una llave de paso para graduar el agua caliente a voluntad.
Eso es todo.
Rumen Ivanov dice
Así, el boiler solar en serie con el boiler de gas, no se puede montar porque pierdes la garantía del boiler solar. La gente que monta boilers solares no quizo hacer esto con mi boiler solar.
«Por ejemplo un tinaco con capacidad de 1100 litros ofrece una superficie de captación de la radiación solar de alrededor de 2.3 m2, ya considerando el efecto de sombra de su forma cilíndrica.» Tomado en cuenta la forma cilíndrica, y los ángulos de incidencia de los rayos, la superficie efectiva es aprox. 1 m2. A parte que el tinaco debe des er negro. Como idea no está mal.
Diana dice
El tinaco siempre tendría que estar lleno o que el ingreso de agua sea constante, lo cual no pasa en mi ciudad y muchas otras, donde solo en determinado horario llega el flujo de agua del suministro
Enrique Diaz dice
Para sacar el agua por la parte de arriba requiere una bomba, lo que ahorras en agua caliente lo utilizas para energizar la bomba ya que no utilizo la gravedad para sacar el agua del tanque por la parte de abajo.