Un colector solar distinto
Repensando el proceso de calentamiento del agua generamos un prototipo de colector que vale menos del 10% que los colectores solares actuales, tiene un rendimiento comparable y se puede construir en menos de 1 hora.La diferencia está basada en el uso de la absorción directa de la radiación dentro del agua. Los colectores actuales de placa plana o tubos al vacio requieren materiales caros y procesos de construcción complicados para asegurar una buena transferencia de calor al agua. Con la absorción directa se evita esto porque es el agua o algún elemento dentro de la corriente de agua el que absorbe la radiación. De esa forma podemos construir el colector con una única pieza de policarbonato alveolar triple de muy bajo costo por m2.Buscamos que el agua caliente solar sea accesible para la mayor cantidad de personas posibles, por eso además de bajar el costo simplificamos el proceso constructivo y liberamos el diseño para que cualquiera lo pueda construir sin necesitar de un permiso.
- Nombre y Apellido
- Diego Alejandro Vereertbrugghen
- Provincia
- Ciudad de Buenos Aires
- Perfil
- Estudié Ingeniería Civil y una maestría en Tecnologías Urbanas Sostenibles en la Universidad de Buenos Aires. Inicié este proyecto como proyecto de tesis para esa maestría. Durante los casi 4 años que tardé en presentarla hice varios diseños para el equipo, lo construí e instalé en una vivienda en Bariloche y durante alrededor de 2 años medí el desempeño, que terminó siendo muy bueno, con una fracción solar similar a los colectores comerciales.En paralelo desarrollé algunos proyectos de energía solar térmica usando equipos convencionales.
- Video
- https://vimeo.com/335695461
- ¿En qué etapa se encuentra tu proyecto?
- Proyecto
- ¿Hace cuánto venís trabajando en tu idea/proyecto?
- Más de 2 años
- Temática ¿Sobre qué sector tiene impacto tu emprendimiento?
- HÁBITAT SOCIAL
- ¿Tenes equipo? ¿Cómo se conforma? Roles y responsabilidades.
- El equipo se completa con:Johanna Fernanda Charry Castro. Licenciada en Ciencias Ambientales. Ideación y difusión en la comunidad.Hernán Quatromano. Licenciado en Administración de Empresas. Desarrollo del modelo de negocios.
- Describí el problema que da origen al proyecto
- Necesitamos de agua caliente para infinidad de aplicaciones, y obtenemos casi toda esa energía de combustibles fósiles. Entre un 10% y un 20% de la energía mundial se usa para calefacción o agua caliente sanitaria (ACS) y proviene en su mayoría de los combustibles fósiles.Al mismo tiempo un tercio de la población mundial vive en condiciones de “pobreza energética”. Esto quiere decir que no tienen acceso a energía de calidad, en cantidad suficiente para sus necesidades básicas.Si hiciéramos mejor uso de la energía solar podríamos solucionar ambos problemas. En alrededor de 1 hora llega a nuestro planeta suficiente energía solar como para proveer la demanda anual de toda la población mundial. Tenemos también una tecnología, la de colectores solares, que es capaz de usar esta energía para calentar agua, dar calefacción y una variedad de otros usos. Es simple, confiable y segura y se puede usar prácticamente en todo el planeta. ¿Por qué entonces no usamos más los colectores solares? El principal problema es el costo de la tecnología. Necesitamos nuevos colectores solares que cuesten una fracción de lo que vale un colector solar actualmente.
- Describí la solución que proponés
- Este proyecto aspira a diseñar un colector solar que cueste una fracción de lo que vale un colector solar actualmente. El concepto de “absorción directa” es lo que permite hacerlo sin perder rendimiento. En un colector solar convencional la energía se transfiere primero al colector y luego al agua, pero en un sistema de absorción directa la conversión de energía radiante a energía térmica se da directamente dentro del agua. El efecto se consigue usando agua oscurecida artificialmente o introduciendo elementos oscuros dentro de la corriente de agua. De esta forma se reducen las pérdidas de energía y al mismo tiempo se evita la necesidad de usar materiales costosos como los tubos al vacío o los componentes metálicos que se usan en los colectores solares convencionales. En las primeras iteraciones probamos la viabilidad del concepto y rediseñamos el equipo para que el absorbedor se pueda diseñar de manera simple. Ahora queremos resolver la totalidad del colector, incluyendo aislación y función estructural, en una única pieza de policarbonato alveolar triple. El resultado es un colector solar de similares prestaciones a los convencionales pero por un 10% del costo.
- Describí los objetivos de tu proyecto
- - Reducir el costo de los colectores solares en un 90%- Simplificar el diseño y la construcción.- Compartir el diseño sin limitaciones, por ejemplo a través de una licencia Creative Commons, para que pueda ser usado y mejorado, sin restricciones.
- Sostenibilidad y sustentabilidad económica
- Cualquier usuario de agua caliente es un cliente potencial. Si bien el uso más inmediato es la generación de Agua Caliente Sanitaria, no hay límites técnicos que impidan que se use el agua caliente para calefacción (via losa radiante o bomba de calor), para precalentamiento en procesos industriales o incluso en refrigeración.Usamos un modelo de negocios de Hardware de Código Abierto. Hay distintas variantes, una de las más comunes y la que elegimos nosotros es el modelo “Arduino” (tomando el nombre de uno de las empresas más conocidos). En este modelo todos los desarrollos son de código abierto, pero la marca y la comunidad que se forma en torno al desarrollador inicial se transforman en diferenciadores estratégicos que permiten mantener una cuota del mercado suficiente para continuar con el desarrollo y ser redituable.La comunidad es, entonces, un socio clave, no solo como cliente sino por la contribución a la mejora y difusión del sistema.
- Solución novedosa ¿Por qué tu solución es innovadora?
- El sistema que usamos para calentar el agua es radicalmente distinto a los modelos de colectores solares que se comercializan actualmente en el mercado. La diferencia es que nuestro colector no calienta el agua, solamente la conduce, aisla y da estructura al sistema. Esto permite usar materiales baratos y procesos de construcción sencillos, que permiten reducir el costo hasta un 90%.
- Validación técnica ¿Por qué un acompañamiento de técnicos del INVAP te ayudará a materializar y/o potenciar tu idea/ proyecto?
- - Medir la vida útil del equipo y definir cambios que permitan extenderla.- Ensayar y evaluar alternativas para el proceso de absorción directa. Hasta el momento se usó el concepto de "agua negra" pero es interesante definir la viabilidad de otras alternativas como la de pintar internamente el equipo, o usar cuerpos absorbentes.- Evaluar alternativas de aislación para el colector.- Hacer los ensayos de calidad necesarios para comercializarlo.- Hacer un análisis de Ciclo de Vida del equipo.- Diseñar elementos complementarios al colector (ej. tanques de acumulación) con criterios similares.
- Validación social
- Los adoptantes tempranos son personas con interés en las energías renovables o altos consumo de energía, sin capacidad de acceder a sistemas convencionales. La primerca versión del equipo fue desarrollada y probado en una vivienda de Bariloche. Queremos comenzar a instalar otros equipos en situaciones de uso real con vecinos para evaluar durabilidad, rendimiento y aceptación, pero al mismo tiempo liberar el conocimiento para que otras personas pueden hacer sus propias pruebas.
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