¿Pintar barriles de negro y exponerlos a la luz solar directa es una forma viable de calentar agua?

Answer 1

Dejar barriles negros de agua al sol es sin duda una forma de calentar el agua, pero ¿qué quiere decir con “viable”?

Si solo le interesa un aumento de temperatura, supongo que es lo suficientemente bueno. Pero si quieres calentar el agua rápidamente, entonces un barril no es la mejor manera de hacerlo.

La forma más eficiente de transferir energía radiante al agua es, en primer lugar, maximizar la absorción (lo conseguiste con el color negro), obtener la energía radiante lo más vertical posible a la superficie (no tan bien con los lados inclinados del barril).

De hecho, sería mejor si pudiera reunir más energía del sol para enfocarse en la superficie utilizando alguna configuración de reflectores, que también dirigirá la energía verticalmente hacia la superficie. Una forma es usar un reflector parabólico con un tubo de agua en el foco de la parábola: el reflector reúne más luz de la que el tubo puede obtener por sí mismo y lo dirige perpendicularmente a la superficie.

También querrás maximizar la proporción del área de superficie expuesta al sol al volumen de agua. Para hacer eso, quieres algo delgado o plano, como tubos pequeños, en lugar de algo grande como un barril. Pero los tubos pequeños no transportan mucha agua, por lo que necesita muchos tubos, o hacer circular el agua entre los tubos y un depósito, o ambos.

Eso es lo que hacen en los calentadores de agua solares: maximizar la energía radiante en un volumen relativamente pequeño de agua en circulación.

Answer 2

Es viable, pero no muy eficiente. Para obtener el mejor efecto de calentamiento, debe maximizar el área de superficie iluminada: relación de volumen. Un barril no está tan alejado de una esfera, lo que minimiza esa proporción para un volumen dado.

Digamos que tiene un barril de 200 l, con una superficie expuesta de aproximadamente 1 m ^ 2; en un lugar soleado absorberá aproximadamente 1kW. Ignorando los efectos de enfriamiento, eso calentará el agua en el barril a aproximadamente 0.001 grados por segundo, o aproximadamente 4 grados por hora.

Si incluye la re-radiación y el efecto de enfriamiento del movimiento del aire y la evaporación, probablemente encontrará que el barril podría elevarse lentamente hasta unos 10-20 grados por encima de la temperatura ambiente, por lo que no es suficiente para un suministro de agua caliente sanitaria (pero posiblemente muy alto). suficiente para alentar el crecimiento de Legionella y otras enfermedades transmitidas por el agua …)

Answer 3

Sí, poner algunos barriles en el techo de su cabaña en Badlands es una solución simple para tener agua tibia para ducharse por la noche o lavar la ropa. Por supuesto, solo funciona con las condiciones climáticas adecuadas. Un sistema de circulación que mueve esta agua a través de mangueras o tuberías negras en el techo incluso funciona mejor ya que la superficie para transferir calor de las tuberías al agua es mucho más grande que la superficie interna del barril.

Básicamente, la solución técnica se ve así:

Pero será una opción viable y mucho más barata.

Solo tenga en cuenta que tan pronto como se vaya el sol, el agua comenzará a enfriarse más rápido en esos tambores también. Es por eso que la mejor solución es tener un sistema de manguera / tubería para calentarlo y un tanque de almacenamiento aislado para mantener el calor durante la noche.

Answer 4

La gente ha estado haciendo alguna variación de eso durante muchos años. Los calentadores de agua solares modernos son mucho más sofisticados y eficientes, y a menudo se usan para alimentar agua a un calentador eléctrico. Pueden pagar por sí mismos en unos pocos años. Aquí hay un enlace a varios diseños.

Answer 5

Tal vez.

Si tienes suficiente sol. y quieres agua tibia, en lugar de caliente.

Este es el principio de la “ducha de safari”, una bolsa negra que se llena con agua y cuelga de un árbol por la mañana, y se puede usar para una ducha caliente, o más bien tibia, o al menos no fría, temprano en la noche. . (Ducha solar)

Answer 6

En esencia, eso es lo que hacen los sistemas de calefacción solar. La parte elegante de esos sistemas incluye bombas de circulación para que el calor sea más uniforme. Pero sí, si el sol es lo suficientemente fuerte, el agua en los barriles se calentará.