Calefones solares: crean un dispositivo para medir su funcionamiento en condiciones reales

Universidad Nacional de Rosario - Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura

30 de Marzo de 2015 | 7 ′ 36 ′′


Calefones solares: crean un dispositivo para medir su funcionamiento en condiciones reales


Un dispositivo creado por investigadores permite medir el funcionamiento de un calefón solar desde cualquier lugar del país y ajustar el sistema in situ, viendo sus resultados en tiempo real por internet desde cualquier computadora, tablet o smartphone. El desarrollo resulta necesario en la medida en que en toda la extensión del país existe una amplia variación climática, por lo que según dónde estén ubicados los calefones se pueden llevar a cabo ajustes de acuerdo a su funcionamiento particular.

Un equipo interdisciplinario de investigadores de la Universidad Nacional de Rosario (UNR) ideó un dispositivo que ayuda a mejorar el desempeño y desarrollo de calefones solares. El equipo se llama “Laboratorio remoto móvil de energía solar térmica” y permite evaluar el funcionamiento, el rendimiento y las características de operación de un calefón solar en cualquier parte del territorio argentino. “Esto es interesante porque en nuestro país, donde tenemos una variedad extensa de clima, un calefón solar no se comporta de la misma manera por ejemplo en La Puna, en Mendoza, en Buenos Aires o en Ushuaia, debido a las características propias de cada lugar”, contó a Argentina Investiga el ingeniero Gastón Sáez de Arregui, investigador del proyecto de la Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura de la UNR.

En la actualidad, los calefones solares ayudan a paliar el problema energético. Con un calefón solar se puede elevar la temperatura del agua de uso domiciliario, la que usamos para lavar los platos, para bañarnos, entre otros usos. “En vez de utilizar gas, como pasa en Rosario o leña y combustible en aquellas localidades que no usan gas, se emplea el sol como fuente energética y esto permite un ahorro significativo en esa energía primaria”, detalló Sáez de Arregui. Y agregó: “En las ciudades muy desarrolladas el gas recibe subsidios, entonces, no resulta tan significativo el ahorro económico, sí el energético. Pero donde se hace más interesante la colocación de calefones solares es en ciudades pequeñas o pueblos donde no se tiene gas natural y se consume gas envasado, que tiene un costo muy alto”.

En el mercado hay dos tipos de calefones solares, los de fabricación nacional e importada. Dentro de ellos hay dos tecnologías: la que está realizada con tubos de vacío, que se importan y su fabricación es escasa, y los que son de placa plana, los cuales son más sencillos de construir. “En Argentina hay varios fabricantes que, día a día, incorporan más calidad e innovación para, en definitiva, ahorrar más energía”, aclaró el investigador.

Para entender cómo funciona este dispositivo creado por los investigadores, Sáez de Arregui explicó: “El laboratorio remoto está formado por dos estaciones: una fija que tenemos en el laboratorio de Energías Renovables ubicado en la Facultad y una estación remota móvil que va solidaria al calefón a ensayar. Esa estación remota tiene un conjunto de sensores de temperatura, de radiación, electroválvulas y contadores de agua que se conectan al calefón y envían información a la estación fija, que se encuentra vinculada con un servidor web. De esta forma, se puede ensayar cualquier calefón solar en cualquier parte del país y ajustar el sistema in situ; viendo sus resultados en tiempo real por internet desde cualquier computadora, tablet o smartphone”.

De esta manera, prosiguió el investigador, este equipo tiene un protocolo de ensayo que retira agua caliente en distintas cantidades en horarios diferentes simulando un consumo real. “Por ejemplo, al mediodía saca 20 litros de agua pensando en el lavado de platos, en otras horas emplea más agua porque se supone que la gente se está bañando. Extrae esos litros y mide la energía que utiliza y, al mismo tiempo, mide la cantidad de energía que ingresa, y aplicando ciertas ecuaciones podemos obtener información del comportamiento, rendimiento y funcionamiento de la aislación térmica del tanque vinculado al clima de ese momento en el lugar del ensayo”.

El desarrollo de este equipo es propiamente nacional y realizado por los investigadores. La estación fija consta de una placa y un software y la estación remota móvil es íntegramente creada por los ingenieros del proyecto, tanto la electrónica, como el diseño y el software y todo lo relacionado con la plataforma web para interactuar con el equipo y ver los resultados.

“Existe, en toda la extensión del país, una variación climática amplia. Así, puede remarcarse la amplitud térmica, la cantidad de radiación solar presente, la cantidad de días nublados, la velocidad del viento, las temperaturas ambientales, entre otros factores. Esto hace que el mismo equipo no tenga las mismas prestaciones en una parte del país que en otras y la necesidad de hacerles mediciones para ver cómo funciona y si en alguna medida hay margen para mejorar su desempeño”, detalló el investigador.

Si bien existen lugares puntuales donde hacer ensayos a calefones solares, “esas plataformas exigen que uno traslade el equipo solar a ese lugar de medición. Lo que nos planteamos en este grupo es que deberíamos hacer las cosas al revés, en vez de llevar el calefón al lugar donde se mida, habría que llevar el equipo que mide al lugar de emplazamiento del calefón y, de esa forma, medir en condiciones reales de funcionamiento y hacer mediciones de campo en ese lugar”.

De allí surge esta doble función del equipo diseñado por los investigadores: “Es remoto porque puede verificarse desde cualquier parte del país, y móvil porque lo trasladamos donde se necesite”.

La importancia de esta investigación radica en el incremento del uso de calefones solares en todo el mundo. En este sentido, Sáez de Arregui indicó que “en países como China los techos de las casas están abarrotados de estos calefones”. Y aportó datos sobre nuestro país: “En la provincia de Santa Fe hay una promoción por parte del Estado y a través de la subsecretaría de Energías Renovables, que tiene en marcha el plan ‘Un sol para tu techo’ por el cual se otorga un crédito para la compra de los calefones y se fomenta la compra de equipos de fabricación nacional”, destacando que, de esta manera, la provincia promociona el uso de esta tecnología para ahorro energético e impulsa el desarrollo empresario argentino ya que el calefón debe ser de fabricación local.

Esta tecnología es fruto del trabajo de estudiantes y graduados de la Maestría en Energía para el Desarrollo Sostenible, que se dicta en la Facultad y que dio origen al laboratorio de Energías Renovables. Si bien, por el momento, es de uso académico, el investigador sostuvo la posibilidad de que en algún momento pueda brindar servicios a terceros.

El equipo diseñado fue presentado en congresos internacionales, en Innovar y en Tecnópolis durante una semana, mostrando el desarrollo de este grupo de investigadores de la UNR donde, además de Saéz de Arregui, participan Sonia Concari, Miguel Plano, Virginia Scotta, Lucía Petrocelli, Susana Marchisio y Federico Lerro.

Silvana Di Stéfano
sdistefa@unr.edu.ar
Silvana Di Stefano
Secretaría de Comunicación y Medios - Dirección de Prensa


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