Una de las formas más sencillas y rentables de aprovechar la energía solar es por medio de un calefactor solar casero. Si te paras frente a una ventana orientada al norte en un día soleado (o al sur si resides en el hemisferio norte), incluso en invierno, entenderás la idea básica.
Un calefactor solar de aire caliente absorbe el calor del sol sobre una placa de metal negra en una caja grande aislada, luego el calor se transfiere al aire frío que fluye sobre la placa de metal desde el interior de la casa. A medida que el aire más cálido y ligero sube por la parte superior del calefactor hacia la casa, el aire más frío de la parte inferior de la casa ingresa por la parte inferior del calefactor.
Los grandes calefactores de aire caliente integrados en las paredes son capaces de calentar toda una casa en los días soleados. Este calefactor de ventanas no hará eso a menos que viva en una casa súper aislada, pero aun así puede reducir sus facturas electricidad y gas. Y está diseñado para ser extraíble, por lo que, en los meses cálidos, cuando no lo necesita, puede simplemente sacar algunos tornillos y guardarlo en el garaje, para luego colocar el aire acondicionado de ventana.
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Cómo construir el calefactor solar paso a paso
No existe un tamaño estándar para este calefactor; hágalo tan ancho como su ventana y de 1 a 2 metros de largo. El extremo inferior puede colocarse contra el suelo, si está lo suficientemente cerca, o fijarse a la casa con tirantes de madera. Colócalo en una ventana orientada al norte que reciba al menos 5 o 6 horas de sol directo todos los días, y no olvides cerrar las trampillas cuando se ponga el sol para no perder todo el calor ganado.
Herramientas y materiales
- Sierra circular
- Sierra ingletadora
- Rompecabezas
- Taladro/destornillador con brocas
- Escuadra rápida
- Transportador para medir ángulos
- Nivel de 120 cm
- Pistola de calafateo
- Navaja de afeitar
- Tijeras cortachapa
- Abrazaderas para madera
- Cinta métrica
- Madera contrachapada de ¼” × 4′ × 8′ (6 mm x 1,22 m x 2,44 m)
- Madera contrachapada exterior de ¾” × 4 × 8 grado AC o BC (un lado apto para pintura)
- 1″ × 3″ × 8′ (25 mm x 76 mm x 2,44 m)
- Cedro de 1″ × 3″ × 8′ o tratado (para soportes exteriores)
- 2 × 2″ × ancho de ventana de pino o madera dura
- ¾” × ¾” × 4′ (19 mm x 19 mm x 1,22 m)
- 1″ × 8′ × 8′ (corte al tamaño de las puertas)
- Aislamiento de poliisocianurato de 1″ × 4′ × 8′ (25 mm x 1,22 m x 2,44 m)
- Bisagras de varilla de respaldo de espuma
- Sello autoadhesivo
- Policarbonato de doble pared con cinta o tapas para los extremos (disponibles en vidrierías, proveedores de invernaderos o en internet)
- Plancha de aluminio negra o bobina de aluminio marrón de 16″ (40,6 cm) de ancho
- Pintura negra para altas temperaturas
- Ángulo de aluminio de 1 ½” × 96″ × 1/16″ (38 mm x 2,44 m x 1,5 mm) de espesor
- Tornillos para plataformas de 1 ¼” (32 mm)
- Tornillos para plataformas de 1 ⅝” (41 mm)
- Tornillos para paneles de yeso de 2 ¼” (57 mm)
- Tornillos de neopreno de 1 ½” (38 mm)
- Soportes angulares metálicos de 1″ (25 mm)
- Tornillos para chapa de ½” × 6″ (13 mm x 15, 2cm) o grapas de acero inoxidable
- Adhesivo para construcción (busque el tipo de agarre rápido compatible con aislamiento de espuma)
- Masilla de silicona transparente
- Cinta de aluminio
Lista de cortes
| Item | Cantidad | Dimensiones | Pieza | Material |
| A | 2 | ¾” × 64″ × 19″ (19 mm x 162,5 cm x 48,2 cm) | Lados largos | Madera contrachapada |
| B | 2 | ¾” × 24 7/16″ × 7 ½” (19 mm x 62,1 cm x 19,1 cm) | Lados cortos | Madera contrachapada |
| C | 2 | 1 ½” × 1 ½” × 25 ⅞” (38 mm x 38 mm x 65,7 cm) | Paradas | Tirante de madera 2 × 2 |
| D | 2 | ¾” × 2 ½” × 48″ (19 mm x 64 mm x 1,22 m) | Clavadoras laterales | Tirante de madera 1 × 3 |
| E | 1 | ¾” × 2 ½” × 20 ¾” (19 mm x 64 mm x 52,7 cm) | Clavadoras cortas | Tirante de madera 1 × 3 |
| F | 1 | ¼” × 46″ × 24 ½” (6 mm x 1,17 m x 62,2 cm) | Posterior | Madera contrachapada |
| G | 1 | ¼” × 10″ × 24 ½” (6 mm x 25,4 cm x 62,2 cm) | Posterior superior | Madera contrachapada |
| H | 1 | ¼” × 44″ × 22 ½” (6 mm x 1,12 m x 57,2 cm) | Divisor | Madera contrachapada |
| I | 1 | ¼” × 14 ¼” × 22 ½” (6 mm x 36,2 cm x 57,2 cm) | Divisor superior | Madera contrachapada |
| J | 2 | ¾” × 2 ½” × 14″ (19 mm x 64 mm x 35,6 cm) | Clavadora superior | Tirante de madera 1 × 3 |
| K | 1 | ¾” × 10 ¼” × 25 ⅞” (19 mm x 26 cm x 65,7 cm) | Tapa superior | Madera contrachapada |
| L | 1 | ¾” × 7 ¼” × 25 ⅞” (19 mm x 18,4 cm x 65,7 cm) | Puerta superior | Tirante de madera 1 × 8 |
| M | 1 | ¾” × 4″ × 25 ⅞” (19 mm x 10,2 cm x 65,7 cm) | Puerta inferior | Tirante de madera 1×6 |
| N | 1 | 52″ × 25 ⅞” (1,32 m x 65,7 cm) | Acristalamiento | Policarbonato |
| O | 2 | 1 ½” × 1 ½” × 53″ (38 mm x 38 mm x 1,35 m) | Esquinas | Aluminio |
| P | 2 | ¾” × 3 ½” × 25 ½” (19 mm x 89 mm x 64,8 cm) | Tirante lateral | Tirante 1×4 PT |
| Q | 1 | 1 ½” × 3 ½” × 25 ⅞” (38 mm x 89 mm x 65,7 cm) | Soporte posterior | Tirante 2×4 PT |
| R | 1 | 44″ × 22 ½” (1,12 m x 57,2 cm) | Absorbedor de calor | Aluminio |
Paso 1: Hacer marcas en la madera
- Marque un trozo de madera contrachapada en el ángulo recomendado para su latitud. Este calefactor mirará al sol en un ángulo de 60°, pero para aprovechar al máximo la madera contrachapada vamos a cortar el lado horizontal corto, por lo que la escuadra rápida se fija en 30°. La longitud del calefactor solar es de 122 cm (medida en la parte inferior), según el espacio disponible desde la ventana hasta el suelo. Inicialmente, el lado corto se corta largo, porque la forma más fácil de cortarlo a la longitud exacta es marcarlo en su lugar. Haga que los dos lados reflejen imágenes, con el mejor lado de la madera contrachapada hacia afuera.
- Coloque una de las piezas en la abertura de la ventana, con el lado corto nivelado y apoyado en el alféizar interior, y el exterior apretado contra el alféizar exterior. Marque el borde del alféizar interior y el interior del marco de la ventana. Marque y corte el extremo de la pieza corta a 5 ⅝” (14,3 cm) de la marca del alféizar de la ventana en la parte inferior. Para crear una pendiente y un ajuste perfecto con el marco en la parte superior, mida el ángulo de la parte inferior del marco de la ventana con Mida un ángulo, luego transfiera ese ángulo a la parte superior de la madera contrachapada, comenzando en el borde interior de la hoja. Recorte este borde superior con una sierra circular.
Paso 2: Armar el marco inclinado prototipo
- Mida la distancia entre las molduras de tope que sujetan el marco de la ventana, luego reste 1 ½” (38 mm) para obtener la longitud de las piezas de los extremos, que encajan dentro de las piezas laterales. Taladre previamente y atornille las piezas de los extremos en su lugar, luego ajuste 2 × 2 segundos a lo largo del marco en las ubicaciones de la hoja y el alféizar.
- Cubra los lados y los extremos con aislamiento de poliisocianurato de 1″ (25 mm). Deje el lado de aluminio mirando hacia la caja y pegue el aislamiento en su lugar con adhesivo para construcción. Envuelva los bordes superiores expuestos con cinta de papel de aluminio para proteger el aislamiento de los rayos UV. Corte el aislamiento ¼” (6 mm) más angosto que los lados de madera contrachapada para que la pieza inferior de madera contrachapada de ¼” (6 mm) encaje entre los lados.
Paso 3: Completar la estructura del marco
- Atornille las clavadoras de 1 × 3 a los lados de las piezas largas y cortas usando tornillos de 2 ¼” (57 mm). Coloque las clavadoras a 1 ¼” (32 mm) del borde inferior para dejar espacio para aislamiento de 1″ (25 mm) y ¼” (6 mm) madera contrachapada.
- Sujete madera contrachapada de ¼” (6 mm) a la parte superior del 1 × 3 para dividir el aire frío entrante del aire caliente. Deje un espacio de 3″ en el extremo inferior de la madera contrachapada para que fluya el aire. Junte las dos piezas de madera contrachapada en la curva y luego cubra el pequeño espacio con una doble capa de cinta de aluminio. Calafatee los espacios al final y en las esquinas del aislamiento.
- Voltee la caja, luego agregue el aislamiento de 1″ (25 mm) al fondo de la caja, luego cúbrala con la madera contrachapada de ¼” (6 mm). Pegue la madera contrachapada al aislamiento y atorníllela a la clavadora de 1 × 3 con tornillos de 2 ¼” (57 mm).
Paso 4: Agregar el aislamiento interior
- Corte dos clavadoras de ¾” (19 mm) unos 25 mm más cortos que el divisor de madera contrachapada, luego fíjelas a la madera contrachapada y al 1 × 3 para crear un canal de aire por encima y por debajo del aluminio que absorbe el calor. Corte el aluminio para que quepa a lo largo de la caja, luego fíjelo a las clavadoras con grapas de acero inoxidable o tornillos para chapa de ½” (13 mm). Nota: Utilizar una lámina de aluminio gruesa prepintada que está disponible internet. Si usa bobinas de aluminio, píntelas de negro después de instalarlas.
- Corte e instale un aislamiento de 1″ (25 mm) para que se ajuste a la parte superior en ángulo, desde el 2 × 2 hasta la esquina exterior. Calafatee los espacios a lo largo de los lados. Extienda una gota de pegamento sobre el aislamiento, luego cúbralo con madera contrachapada de ¾” (19 mm) atornillada a través del arriba y extendiéndose desde 2 × 2 a 1″ (25 mm) más allá de la esquina exterior. Sujete la madera contrachapada y el aislamiento hasta que el pegamento se endurezca.
Paso 5: Instalarle el acristalamiento al calefactor solar
- Corta el acristalamiento de policarbonato para que coincida con el ancho de la caja. Córtelo lo suficientemente largo para que quede debajo del saliente en la parte superior y cuelgue más de ½” (13 mm) en la parte inferior. Asegúrese de instalarlo con el lado protegido contra rayos UV hacia arriba (el lado con la etiqueta).
- Las nervaduras verticales añaden resistencia y valor de aislamiento al policarbonato liviano de doble pared, y las dos capas lo ayudan a resistir el empañamiento. Cubra el extremo superior con cinta impermeable y el extremo inferior con una cinta permeable que mantenga alejados a los insectos.
- Extienda silicona en el borde de la madera contrachapada y coloque el vidriado en su lugar, empujándolo debajo del borde de la madera contrachapada en la parte superior y sujetando la parte inferior para mantenerlo en su lugar. Pretaladre agujeros en la esquina de aluminio antes de colocarla en su lugar y corte el extremo superior para que se ajuste al ángulo de la parte superior. Extienda una gota de silicona aproximadamente a 1″ (25 mm) del borde exterior del acristalamiento y coloque la esquina de aluminio sobre ella. Sujete el aluminio firme y uniformemente y atorníllelo a los lados de madera contrachapada con los tornillos de 1 ½” (38 mm). Sujete el acristalamiento en la parte inferior durante unas horas hasta que la silicona se asiente.
Paso 6: Detalles finales al calefactor solar casero
- Corte una bobina de aluminio o galvanizada para cubrir la parte superior, midiendo desde 2 × 2. Córtela 3″ (76 mm) más larga y más ancha, luego sujete la bobina entre la mesa y un trozo de madera y haga un doblez de 1 ½” (38 mm) en la parte delantera y la trasera. Las curvas delanteras y traseras deben ir en direcciones opuestas. Haga un corte de 1 ½” (38 mm) en ambos lados a 1 ½” (38 mm) desde el frente y la parte posterior para que los lados puedan doblarse hacia abajo. Coloque la bobina en la parte superior de la madera contrachapada, con la parte posterior doblada hacia arriba contra el 2 × 2 para que encaje detrás de la ventana. Luego doble el frente hacia abajo sobre el acristalamiento y doble el exceso hacia atrás alrededor de los lados. Finalmente, dobla los lados hacia abajo y atorníllelos en su lugar con los tornillos de ½” (13 mm).
- Corte 1 × 8 para que quepan en las cubiertas de entrada y salida, para que no se pierda el calor cuando se ponga el sol. Aplique sellador autoadhesivo alrededor de los bordes y luego atornille dos o tres bisagras, según el ancho de la ventana. Utilice ganchos para sujetar la cubierta superior en su lugar y pequeños pernos cilíndricos para sujetar la cubierta inferior.
Paso 7: Instalar el calefactor solar en la ventana
- Coloque el calefactor solar en la ventana con el interior de 2 × 2 apretado contra la hoja y el exterior empujado contra el alféizar (necesitará un ayudante para esto). Fije soportes de 1 × 3 a los lados, luego atorníllelos a la casa con escuadras metálicas o un 2 × 4 entre los soportes. Fije el calefactor solar al marco de la ventana en el interior con pequeños soportes en ángulo colocados en el marco de 2 × 2. Coloque una varilla de respaldo de espuma u otro tipo de sellador en los espacios alrededor del marco de la ventana y en el espacio entre el marco superior e inferior.
Trabajar con policarbonato de doble pared
El policarbonato de doble pared se utiliza a menudo en invernaderos (y para proyectos solares) porque es liviano, tiene cierto valor de aislamiento y no se empaña con la condensación. También es mucho menos costoso, mucho más liviano y mucho menos frágil que el vidrio aislante. Se puede cortar fácilmente con una sierra y transmite casi tanta luz como el vidrio aislante. La mayoría de los proveedores lo venden en 1,2 m y 1,8 m de ancho y hasta 6 m de largo (busque proveedores de invernaderos o plásticos en su área, o consulte en internet).
Un lado del policarbonato tiene protección UV que evita que se vuelva opaco y se agriete, como ocurre con el plexiglás estándar. Asegúrese de instalar los paneles con este lado hacia arriba. Una vez instalado, la parte superior del panel se sella con cinta o tapas impermeables; la parte inferior está sellada con una cinta transpirable que mantiene alejados el polvo y los insectos, pero permite que drene la humedad.
El policarbonato se corta y perfora con herramientas estándar para trabajar la madera. Utilice una hoja con 10 a 12 dientes por pulgada, como una hoja para cortar madera contrachapada de dientes finos. El policarbonato se mueve con los cambios de temperatura, así que taladre orificios 1/16″ (1,5 mm) más grandes que los sujetadores y no los apriete demasiado. Los paneles se sujetan con tornillos de neopreno (tornillos con cabeza ancha y arandelas de goma de neopreno adjuntas). Una amplia variedad de accesorios de acristalamiento para juntas, esquinas y tapas de techo están disponibles si realiza un proyecto más grande.