El documento describe un proyecto para diseñar calentadores de agua que utilizan energía solar. El proyecto tiene como objetivo principal elaborar un calentador solar a base de tubos de cobre y energía solar para ahorrar dinero y electricidad. Adicionalmente, busca ofrecer una alternativa de generación de energía renovable que ayude a resolver problemas energéticos y ambientales.

1. Diseño De Proyectos
Energía Renovable
Calentadores con energía solar
• JOHN FREDDY CORTES CORTES
• JHON A MARTÍNEZ M
• GRUPO : 102058_415

2. PLANTEAMIENTO DEL FORMULACIÓN DEL
PROBLEMA PROBLEMA
• Los Calentadores Eléctricos • Es posible la
consumen mucha energía,
y de esta forma perdemos adquisición de agua
dinero , contaminamos caliente ahorrando
nuestro ambiente, y estos más energía que los
son costosos y no son
asociables para los pobres, calentadores eléctricos
esto hace menos y dinero, haciendo uso
producción de agua del calentador solar.
caliente y al mismo tiempo
succiona mucha energía y
hace que las plantas de
energía se congestionen y
pierdan demasiada energía

3. JUSTIFICACIÓN
• El propósito de éste proyecto “calentador de agua solar
casero”, es mostrar el funcionamiento de un calentador solar de
agua casero, que son tan eficientes y que ya se explotan
comercialmente desde hace tiempo, se mostrara como
aprovechar un recurso tan eficaz y gratuito como lo es la
energía solar.
• Primero tenemos que entender que hace, como funciona y
como hace un colector solar para calentar grandes
capacidades de agua a tan alta temperatura y en breve
tiempo, porque en eso consiste.

4. OBJETIVO GENERAL
• Elaborar con tubos, de cobre un calentador solar a base de
energía solar ahorrando dinero y electricidad.
• Proporcionar una nueva opción de generación de energía
eléctrica por medio de la utilización de la luz solar, esto
permitirá solucionar en parte el problema energético y
ambiental que se presenta en el país y ayudara a la
economía de los hogares.

5. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Aumentar del uso de las tecnologías apropiadas que
aprovechan la energía solar para la calefacción, calentamiento
de agua en el ámbito de la industria, comercio y del consumo
hogareño en Colombia especial mente en ciudades de clima
frio.

6. Marco De Referencia – Marco Contextual
Caldera doméstica o calefón Se denomina calentador de
agua, calefón caldera o bolerees un dispositivo
termodinámico que utiliza energía para elevar la
temperatura del agua. Entre los usos domésticos y
comerciales del agua caliente están la limpieza, las
duchas, para cocinar o la calefacción. A nivel industrial los
usos son muy variados tanto para el agua caliente como
para el vapor de agua.

7. MARCO DE REFERENCIA – REFERENTES
CONCEPTUALES
Entre los combustibles utilizados se encuentran en gas natural,
gas propano (GLP), querosén, carbón y electricidad.
Alternativamente también se emplea la energía solar, bombas
de calor (compresor) de refrigeradores o de acondicionadores
de aire, calor reciclado de aguas residuales (no aguas negras) y
hasta energía geotérmica. En el caso de las aguas calentadas con
energías alternativas o recicladas, éstas usualmente se combinan
con energías tradicionales.
Los tipos de calentadores de agua más conocidos son:
calentador de punto, calentador de paso (sin tanque), calentador
de acumulación y las calderas (para recirculación).

8. IDENTIFICACIÓN DEL PRODUCTO O SERVICIO
(CARACTERÍSTICAS O ATRIBUTOS)
Características Generales de los calentadores solares:
• Los calentadores solares por Gravedad o Presión son
ampliamente usados en hogares, hoteles, colegios, empresas,
etc.
• Única inversión y cero $0) costo de operación y
mantenimiento.
• Contribuyen a cuidar el medio ambiente ya que no
contaminan.
• Estables y de confiable funcionamiento.
• Fáciles de instalar y adaptar a cualquier tipo de estructura.
• Estructura resistente a corrosión y golpes.
• Mayor conservación de calor que los sistemas convencionales.

9. Todos los calentadores solares, tanto comerciales como caseros, constan
de 3 partes para conseguir lo anterior descrito.
1- El colector:
Uno de los elementos más importantes, este es el que calienta el fluido
caloportador o el propio agua.
2- El ‘motor’:
Puede ser una bomba de agua que mueve el flujo en los momentos
oportunos y de una forma adecuada (también le llaman sistema de
circulación forzada), o podemos prescindir de este „motor‟ si montamos el
colector y depósito en la forma adecuada para que la física se encargue
de mover automáticamente este flujo (conocido como efecto termosifón)
3- El depósito:
Elemento no menos importante, ha de estar apropiadamente montado y
preparado, y correctamente aislado. Un depósito mal aislado arruinará
todo nuestro montaje y hará que se caliente muy poco nuestra agua y se
enfrié rápidamente.

10. El agua suele hacer un recorrido normalmente de tubos
metálicos, también es posible usar plásticos resistentes al calor
como el pvc o el polietileno.
Con plástico el sistema es mucho menos eficiente, con plástico es
más barato, pero menos eficiente ya que debemos hacer un
sistema mucho más largo y complejo, usar muchos más tubos y
más uniones para compensar esa perdida de rendimiento.
El uso del cobre y latón suele ser tiene un poco mas de trabajo,
pero el montaje como tales mas simple y sencillo, en lugar de un
montaje con muchos tubos de polietileno con sus respectivos
elementos de uniones
aunque el mejor material para los tubos que mejor rendimiento
nos va a dar, será el cobre o el aluminio, incluso el acero
inoxidable podría ser útil aunque con menos rendimiento y con
posibles problemas de oxidación a largo plazo.

11. La bomba de agua puede ser activada y desactivada de las
siguientes maneras:
Por un temporizador: esto no suele ser buena idea porque un
temporizador nunca sabe cuando hay sol o llueve, y tampoco es lo
mismo las 14h en Agosto que en Enero, ocurrirían ciclos de
circulación innecesaria incluso contraproducentes, y estaríamos
perdiendo calor, castigando y sobrecalentando la bomba de
agua.
Alimentado por una placa fotovoltaica: Se activaría la bomba
cuando hay cierta actividad solar, el problema es que la placa
fotovoltaica pondría la bomba en marcha en el mismo momento
que recibe sol, y el colector necesita su tiempo para calentarse.
También ocurriría que cuando se tapa o se marcha el sol la placa
fotovoltaica pararía la bomba inmediatamente, y el colector
posiblemente tendrá mucha calor que regalar.

12. Gobernado por un termostato diferencial:
Será lo ideal, es un dispositivo electrónico que va enchufado a la
red eléctrica, nos da las conexiones para 2 sensores de
temperaturas y para la conexión eléctrica de la bomba.
Quiere decir esto, que casi nunca es directamente proporcional
la presencia del sol con la temperatura acumulada en el
colector, pero sería una gestión más o menos lógica, no es la
mejor idea pero es preferible a la gestión ciega que ofrece un
temporizador

13. CONSUMIDORES O BENEFICIARIOS DEL
PRODUCTO
• La población de Colombia usa calentadores, tanto de gas, como de
electricidad, para poder obtener agua caliente especialmente en
lugares de tierra fría, como Bogotá, Tunja, Pasto etc. y lugares templados.
• Estos calentadores aparte de tener un gasto mensual altísimo en el
servicio de electricidad (un poco mas bajo si es a gas), también es un
servicio que tiene gran trascendencia negativa para el medio ambiente,
por este motivo tenemos una solución que nos permite tener un gran
impacto positivo para la economía familiar y para el medio ambiente, ya
que nuestro sistema revolucionario nos permite optimizar el uso de los
recursos naturales para provecho de la comunidad, en esta oportunidad
estamos ofreciendo un producto que nos permite aprovechar al máximo
la luz solar, siendo este un recurso gratuito e inagotable.

14. ESTUDIO DE MERCADO
Actualmente mas del 60% de la población de Colombia usa
calentadores, tanto de gas, como de electricidad, para poder
obtener agua caliente especialmente en lugares de tierra fría,
como Bogotá, Tunja, Pasto etc. y lugares templados, estos
calentadores no solo se están utilizando para bañarse, también
se están utilizando en los lavamanos y en los lavaplatos, por lo
que se les esta dando un uso bastante amplio en los hogares,
restaurantes, hoteles, ETC, es allí donde entra a aplicarse nuestro
proyecto ya que les permitirá seguir utilizando cualquier tipo de
calentadores con nuestro sistema de energía renovable a base
de luz solar, reduciendo costos y dando a nivel general un respiro
y apoyo a nuestra naturaleza, ya que el 100% de nuestro sistema
generara energía por medio de paneles solares.

15. CARACTERÍSTICAS FISICAS, TECNICAS Y
PROPIEDADES
El Calentador Solar de Agua captura la energía térmica del sol
para calentar el agua que usted utiliza en su hogar. Esta
Tecnología solar utiliza una serie de tubos especialmente
diseñados y revestidos con materiales que absorben los rayos
del sol. Con esta energía gratis, se caliente el agua. Tendrá
agua caliente durante todo el día y la noche hasta en climas
fríos como el de Bogotá. El Calentador Solar de Agua tiene un
tanque especial que permite que el agua conserve buena
parte del calor que se absorbió con el sol durante el día.

16. COMPETENCIA U OFERTA
En nuestro país son contadas las compañías que ofrecen este
tipo de productos o servicio, ya que aun no hay una cultura de
uso, ahorro de dinero, ni de cuidar el medio ambiente, por lo
que el campo de trabajo es muy amplio.

17. RESULTADOS DEL ESTUDIO DE MERCADO
(ANÁLISIS DE PRECIO)
Aunque inicialmente la inversión puede ser un poco alta, es un sistema que
permite que a futuro las personas tengan unos costos mucho mas reducidos
que aun el uso del gas, ya que el costo mensual será de $0, el mantenimiento
es de costo muy bajo y la estructura tiene un tiempo de vida hasta de 20
años, con funcionamiento optimo.
Existen las siguientes opciones de infraestructura:

20. RESULTADOS DEL ESTUDIO TÉCNICO
(CÓMO SE VA A LLEVAR A CABO LA PRODUCCIÓN DEL BIEN O SERVICIO)
Colombia tiene suficientes recursos de Energía solar por su
ubicación en la zona ecuatorial, pero el país se encuentra en una
región compleja de los Andes donde los climas cambian
frecuentemente. La radiación media es de 4.5 kWh/m2, y el área
con mejor recurso solar es la Península de la Guajira, con 6kWh/m2
de radiación. De los 6 MW de energía solar instalados en Colombia
(equivalente a aproximadamente 78,000 paneles solares), 57% esta
distribuido para aplicaciones rurales y 43 por ciento para torres de
comunicación y señalizaciones de tránsito. Los sistemas solares
pueden ser muy apropiados para aplicaciones en zonas rurales,
donde la demanda de energía se encuentran en zonas alejadas
por lo cual es muy caro conectarlo a la red nacional (UPME 2005).2
En Colombia se podría generar en mayor escala en las zonas del
Magdalena, La Guajira, San Andrés y Providencia.

21. RESULTADOS DEL ESTUDIO TÉCNICO
La empresa ENERGÍA RENOVABLE centra su servicio en el municipio de
Fusagasugá con una población de 108.938 y más exactamente en
la zona de la venta dirigidos principalmente a las personas que
deseen tener calentadores, sin gastar energía eléctrica y aportar al
medio ambiente y ahorrando dinero a corto plazo.

22. RESULTADOS DEL ESTUDIO TÉCNICO
(NECESIDADES DE RECURSO HUMANO)
Se requiere personal técnico que este certificado en:
• Electrónica
• Electricidad
• Infraestructura
• Procesos de energía renovable
• Supervisión de obra
• Vendedores
• Secretaria
• Financiero

23. RESULTADOS DEL ESTUDIO TÉCNICO
(NECESIDADES DE MAQUINARIA Y EQUIPO)
CONCEPTO Cantidad Costo unitario Total
ESCALERA DE ALUMNIO 2 140000 280000
CAJA DE HERRAMIENTAS 3 110000 330000
GUANTE CUERO 3 12000 36000
MILTITESTER 2 62000 124000
TENAZA AMPERIMETRICA 2 18000 36000
JUEGO DE DESARMADORES 14000
2 7000
TENAZA KLEIN 3 18000 54000
JUEGO DE LLAVES MIXTAS 3 22000 66000
CINTURON PARA HERRAMIENTAS 45000
3 15000
LAMPARA RECARGABLE 3 78000 234000
TALADRO INALAMBRICO 2 120000 240000
Total 602000 1459000

24. RESULTADOS DEL ESTUDIO TÉCNICO
1. Únicamente a base de
paneles solares.
2. Hibrido:
A base de paneles solares +
Energía Eléctrica o gas.

25. RESULTADOS DEL ESTUDIO FINANCIERO
(INVERSIONES NECESARIAS PARA IMPLEMENTAR EL PROYECTO)
Muebles y enseres
CONCEPTO CANTIDAD COSTO UNITARIO TOTAL
ESCRITORIOS 4 310000 1240000
SILLAS 4 150000 600000
ESTANTES 4 100000 400000
ARCHIVOS 4 100000 400000
CALCULADORA DE ESCRITORIO 4 22000 88000
TELEFONOS 4 60000 240000
BASUREROS 4 12000 48000
EXTINTORES 2 20000 40000
IMPRESORAS 2 600000 1200000
COMPUTADORAS 4 2000000 8000000
Total 3374000 12256000

26. RESULTADOS DEL ESTUDIO FINANCIERO
(ESTIMACIÓN DE COSTOS, GASTOS E INGRESOS PARA EL PRIMER AÑO)
Costos y Gastos Ingresos
Descripción Monto
Descripción Cantidad Unidad Monto Total
Elementos Producción 50000000
Instalación 10000 4000000 40000000000
Nomina 9200000
Mantenimientos 10000 80000 800000000
Gastos Locativos 12256000 Total Ingresos Primer Año 40800000000
Elementos Tecnicos 1459000
Descripción Cantidad Unidad Monto Total
Total Gastos y costos Primer Año 72915000 Instalación 15000 4000000 60000000000
Mantenimientos 25000 80000 2000000000
Descripción Monto Total Ingreso Segundo Año 62000000000
Gastos Elementos Producción 50000000
Nomina 1200000
Gastos Locativos 14560000
Elementos Técnicos 1459000
Total Gastos y costos segundo Año 67219000

27. CUADRO CON RESPUESTA A LAS 9 PREGUNTAS
BÁSICAS DEL PROYECTO
No. Pregunta Respuesta
1
¿Qué problema resuelve el proyecto? Los altos costos que se generan por utilizar electricidad o
gas en los calentadores.
2
¿A quién se dirige la solución? Se dirige a Hogares, Hoteles, Restaurantes.
3
¿Cuánto se producirá? Iniciaremos con una capacidad de inventario de 10000
unidades.
4
¿Dónde se localizará la solución? Cada dispositivo será instalado en el techo de las
edificaciones.
5
¿Cómo se solucionará el problema (tecnología)? La utilización de tecnología que permita generar energía
utilizable, con el mismo uso de la energía tradicional
(actual).
6
¿Cuál es la mejor alternativa de solución al La utilización de tecnología para el uso de energía
problema? renovable (energía solar)
7
¿Con qué recursos se hará el proyecto? Esto se evidencia en la presentación financiera.
8
¿Quién realizará el proyecto? Este proyecto será realizado por el grupo 102058_415 de
la UNAD
9
¿Cuándo se realizará el proyecto? Se podría lograr el unción del proyecto para, enero 2013

28. PRESENTACIÓN DEL SISTEMA DE INDICADORES
Aspecto a medir Indicadores Descripción del indicador
(Explicación o significado del indicador)
Calentadores Su uso más común es para calentar agua servicios sanitarios como duchas,
¿Qué se logrará? A base de tanto en ambientes domésticos como hoteles. Son sencillos y resistentes,
energía Solar pueden tener una vida útil de hasta 20 años sin mayor mantenimiento.
Cada dispositivo tendrá la capacidad de entregar agua caliente durante
¿Cuánto se logrará? 10000 todo el día y la noche hasta en climas fríos como el de Bogotá. El Calentador
Unidades Solar tiene un tanque especial que permite que el agua conserve buena parte
del calor generado con el sol durante el día una de las ventajas.
 Costo mínimo en comparación con calentadores a base de gas.
 Facilidad de mantenimiento.
Esto permite que el consumidor y o población estén interesados en adquirirlos
para su hogares. Hoy en día un gran porcentaje la la población utiliza tanques
solares.
Se trata de sistemas autónomos, por lo que no dependen del
¿De qué calidad se EFICACIA abastecimiento externo a la propia instalación, como ocurriría si se tratase
logrará? de un sistema de energía eléctrica (tendido eléctrico), o de cualquier
tipo de combustible. Esto contribuye a la mejora y autonomía en el
abastecimiento energético.
Dentro de las energías renovables, la energía solar térmica tiene el
mayor rendimiento al menor costo.
¿Cuándo se logrará?

29. ANALICE LAS TRES DIMENSIONES DEL
DESARROLLO SOSTENIBLE EL PROYECTO
AMBIENTALES
• La energía solar es un recurso inagotable y completamente
renovable.
• No contamina.
• No disminuye ni utiliza la calidad del aire o de los suelos en donde se
encuentre localizado.
• Cubre las necesidades energéticas, sin tener que utilizar recursos
naturales agotables.
• Reductor del impacto ambiental y de la contaminación atmosférica.
• No emite dióxido de carbono a la atmósfera, al no requerir
ningún tipo de combustión, por lo que evitan el proceso de
calentamiento terrestre como consecuencia del efecto invernadero.
(En estos momentos nos encontramos con el nivel más alto de
concentración de este gas de los últimos 160.000 años.)
• No contribuye a la formación de la lluvia ácida.
• No da lugar a la formación de óxidos de nitrógeno.
• No requiere sofisticadas medidas de seguridad, en relación con la
energía nuclear.

30. ECONÓMICAS
• Inicialmente la inversión es un 22% mas costosa que cualquier otros
sistema de energía.
• Genera un ahorro del 95% del consumo de gas o
electricidad requerido para el calentamiento de agua.
• Genera un aumento en el mercado del valor de la vivienda
debido a su practicidad.
• Contribuye al desarrollo económico regional.
• Gracias al ahorro que genera, el equipo se amortiza rápidamente.
• A diferencia de los calentadores solares de agua, ningún sistema
convencional de producción de agua caliente se paga por si
mismo.

31. SOCIALES
• Contribuye a un desarrollo sostenible en cualquier tipo de
aspecto social.
• Su incremento provoca un aumento en inversiones
• Fomenta la integración de zonas rurales o poco
favorecidas con la llega de centrales eléctricas.
• Contribuye al respeto y cuidado del medio ambiente
concientizando a grandes y niños.
• Favorece la creación de empleo, en cuanto estas formas
de aprovechamiento energético requieren de la mano de
obra para su manipulación, cada vez hay más trabajos que
apoyan las energías renovables, particularmente la energía
solar.
• Evita la dependencia de los hidrocarburos de otros países,
generando energía propia proveniente de nuestro ámbito.

32. CONCLUSIONES
Se pudo evidenciar lo importante que llega a ser el utilizar este tipo
de recursos (energía solar).
Existen recursos que aun no son utilizados de la amera correcta y
que pueden generar opciones de trabajo.
Se evidencio el impacto tan importante que genera la utilización de
la energía solar en el medio ambiente.
Mediante este proyecto, pudimos trabajar y entender que existen
recursos inagotables (energía solar)a los que no se les esta dando
uso alguno a nivel general.
La importancia del medio ambiente, y lo mucho que el nos puede
aportar a todos los seres humanos, mediante herramientas como los
paneles solares, que no solo nos presta un servicio sino al mismo
tiempo podes cuidar el ecosistema.
Con este proyecto pudimos trabajar y entender las fases y
complementos que tiene la creación de un proyecto. Ya que no es
solo tener una idea de negocio, sino tener en cuenta todo un
estudio para saber si es viable y sostenible para su creación.

33. BIBLIOGRAFÍA
• http://www.esrenovable.com/2011/12/la-importancia-de-
la-energia-solar.html
• http://energiasolardecolombia.com/
• http://www.larepublica.co/node/3773