Calentador de agua solar de bajo costo con circulación forzada autónoma

Se presenta el diseño de un calentador de agua solar de bajo costo que opera por recirculación forzada autónoma. La recirculación es obtenida a través de la aplicación de una mini bomba de 5 W y 12 V, energizada por un panel fotovoltaico de 10 W. Lográndose de esta manera una automatización simple efectiva y económica. Para su construcción se pensaron materiales baratos y de fácil acceso, con la idea de fomentar la auto construcción. Como objetivo se buscó diseñar un calefón solar capaz de entregar en épocas frías 110 litros diarios de agua a por lo menos 50°C, satisfaciendo la demanda de agua caliente sanitaria de una vivienda unifamiliar. Además, que su tanque de acumulación térmica sea capaz de mantener el agua caliente por la noche. El absorbedor del colector fue elaborado con un espiral de 100 metros de manguera de polietileno de baja densidad abarcando un área de 2m x 2m. El tanque de acumulación térmica para el agua caliente es de 110 litros de capacidad, íntegramente de plástico. Un prototipo fue ensayado térmicamente en invierno con el objetivo de verificar su eficiencia en las perores condiciones. Se evaluó el diseño de la aislación del tanque de acumulación térmica, planteando la estrategia de su ubicación en el interior de la vivienda (baño o cocina) con el fin de disminuir las pérdidas de calor nocturnas. La aplicación masiva de este nuevo concepto de calentador solar puede ser una alternativa para la obtención de agua caliente sanitaria.

本研究提出一款采用自主强制循环的低成本太阳能热水器设计方案。该循环系统通过功率5W、电压12V的微型水泵实现，水泵由功率10W的光伏（photovoltaic）面板供电，以此构建了一套简洁高效且经济的自动化运行体系。
本设计选用廉价易得的材料，旨在推广自主组装制造。本方案的设计目标为打造一款可在寒冷季节每日产出至少50℃热水110升的太阳能热水器，可满足单户家庭的生活热水需求；同时，其蓄热水箱可实现夜间热水保温。
该集热器的吸热体采用100米长的低密度聚乙烯软管绕制而成，覆盖面积为2m×2m。生活热水蓄热水箱容积为110升，整体采用塑料材质。
本研究制作了一台原型机并在冬季开展热性能测试，以验证其在极端工况下的运行效率。研究同时对蓄热水箱的隔热设计进行了评估，提出将水箱安置于住宅内部（浴室或厨房）的优化方案，以降低夜间热损耗。
该新型太阳能热水器概念的大规模应用，可作为生活热水供应的可行替代方案。