|
| Nº 4 – Diciembre de 2008 |
|
TERMO SOLAR, HISTORIA DE UNA IDEA
 |
|
|
Cristian Navntoft, Ingeniero, tesista del Doctorado en Ciencia y Tecnología, mención Química en el 3iA de la UNSAM, es el creador del prototipo Termo Solar junto al arquitecto Fabián Garreta de la empresa Sursolar. El proyecto, dos veces finalista de los premios INNOVAR, se encuentra en la etapa de creación de los prototipos comerciales. A continuación, la historia y el desarrollo de cómo una idea se transformó en realidad contada por su propio protagonista.
El uso del sol para el calentamiento de agua a través de colectores solares de uso doméstico es mundialmente conocido. Existen muchos fabricantes de equipos solares que utilizan distintas tecnologías, logrando que su uso se haya expandido significativamente en los últimos años. Los factores son básicamente dos: la importancia creciente que está tomando la degradación del medio ambiente y la competitividad económica de este tipo de tecnologías frente a las convencionales. Sin embargo, el uso de energía solar térmica en dispositivos portátiles no ha sido en general investigado, a excepción de las cocinas solares que existen de diversos diseños, eficiencia, tamaño y por supuesto de distinto precio (www.solarcooking.org). Estas cocinas pueden usarse para calentar agua como función secundaria, pero tienen el inconveniente que no permiten conservar el calor y son por lo general grandes en comparación con el tamaño que ocupa un termo convencional. De esta manera, y junto con el arq. Fabián Garreta de la empresa SURSOLAR, surgió la idea de desarrollar el Termo Solar. El mismo debía conjugar tres factores:
- Calentar el agua con la energía del sol
- Almacenarla para su posterior uso con la misma eficiencia que un termo convencional
- Lograr alta portabilidad.
Siguiendo estas premisas, se construyó el primer prototipo artesanal.
Los resultados demostraron que el prototipo funcionaba y esto nos motivo a avanzar sobre su desarrollo. Así fue que trabajando sobre la geometría de los espejos reflectores y utilizando nuevos materiales, se construyó el segundo prototipo, cuyos ensayos determinaron necesarios 120 minutos para calentar el agua a 70ºC.
Se notó una mejora sustancial en la eficiencia del sistema pero todavía restaban algunos ajustes por hacer. Mientras continuábamos en el desarrollo de los ajustes técnicos, se comenzó en paralelo con el diseño industrial del termo. De esta manera fue que se realizó la simulación digital de varios modelos con ayuda del Arq. Gustavo Vence, investigador de la UBA.
|
 |
| Simulación digital |
|
El resultado ingenieril del desarrollo devino en una doble ampolla de vidrio con un tratamiento selectivo en la cara externa de la ampolla interna y con vacío entre las dos ampollas. Una configuración similar a la de una ampolla de termo convencional, pero que permite dejar pasar la luz del sol para calentar el agua y no dejar salir el calor. Cuando el termo está abierto la ampolla lograda, combinada con la geometría especial de los espejos, permite calentar el agua desde 20ºC a 80ºC en un tiempo que va entre los 90 minutos y las 2 horas, dependiendo si es verano o invierno. Cuando está cerrado, funciona como un termo y pierde entre 8 y 10ºC por hora.
|
 |
|
 |
| Ampollas de doble vidrio pyrex lograda de forma artesanal en CNEA. |
|
En esta etapa colaboraron varias personas. La doble ampolla de vidrio fue realizada por Jaime, el vidriero de Química de la CNEA, de forma artesanal. Rafa, el responsable del área de fundiciones de CNEA, también ayudó aportando ideas para llevar a cabo la ampolla. El Ing. Héctor Bajano, de monitoreo ambiental, nos prestó su taller como base de operaciones y todos sus integrantes colaboraron en la construcción de los diversos prototipos. También fue clave el apoyo de Laura Dawidowski y de Miguel Blesa, investigadores del 3iA de la UNSAM, quienes permitieron y respaldaron el desarrollo del termo. Finalmente, se completó el mejoramiento de la eficiencia y el termo comenzó a tener una forma más amigable con la estética. Con la ayuda de toda esta gente, el termo solar fue finalista del concurso INNOVAR 2006 (ver más info).
|
 |
 |
 |
| Prototipo 4, presentado en INNOVAR 2006 |
|
 |
|
| Ampollas de LUMILAGRO modificadas para lograr el termo |
|
A partir de la exposición en este concurso tomamos contacto con la empresa LUMILAGRO. Le propusimos llevar a cabo el desarrollo con fines de comercialización en el mercado. La empresa mostró interés en participar del proyecto y pusieron a disposición sus instalaciones, para que realicemos experimentos con las ampollas de vidrio que ellos producen. Esto implicó comenzar desde cero, ya que las ampollas que LUMILAGRO fabrica, son de un vidrio completamente distinto al que habíamos utilizado nosotros en las ampollas artesanales.
Por otro lado, cualquier proceso o forma de fabricación de la ampolla debía adaptarse al proceso de producción de esta empresa.
Así fue que comenzamos a probar distintos tratamientos para lograr la nueva ampolla.
Esta vez, teniendo en cuenta el proceso de producción de LUMILAGRO. Esto nos permitió probar muchas opciones a bajo costo, pero en contraposición nos llevó demasiado tiempo ya que solo podíamos fabricar las ampollas cuando la empresa nos daba un espacio de tiempo, cosa que sucedía cada 3 meses aproximadamente.
Incluso con estos obstáculos, se logró mejorar la eficiencia, obteniéndose un termo que cuando está abierto, puede calentar el agua desde 20ºC a 80ºC en un tiempo que va entre 45 minutos y 1 hora, dependiendo si es verano o invierno. Cuando está cerrado, funciona como un termo y pierde entre 4º y 5ºC por hora en comparación con un termo de acero inoxidable que pierde 3ºC y uno convencional de vidrio que pierde 2ºC.
Con el uso de ampollas disponibles en el mercado, la producción de prototipos experimentales se hizo más accesible económicamente. En paralelo con el nuevo desarrollo con las ampollas de LUMILAGRO, se avanzaba con el diseño estético del termo. En esta etapa, es necesario mencionar la colaboración del Arq. Federico Ambrosio de la empresa SURSOLAR, la diseñadora Inés Tassano del UBA-CIHE y el diseñador Nicolás Humpreys.
Con estas mejoras nos presentamos nuevamente al concurso INNOVAR 2008 y quedamos otra vez finalistas.
|
 |
 |
 |
| Prototipo 5, presentado al concurso INNOVAR 2008 |
|
|
Prototipo presentado en la exposición final de INNOVAR 2008 |
|
En esta etapa, el 3iA colaboró con el proyecto financiando la elaboración de los prototipos que se mostrarían en la exposición.
Esta vez con un diseño mucho más atractivo visualmente y con una idea más acabada de los obstáculos que nos quedan por delante para su comercialización. El termo solar tiene la patente en trámite y se espera obtenerla a mediados del 2010.
|
Con LUMILAGRO estamos en tratativas en cuanto a la comercialización del termo. Mientras tanto, estamos desarrollando nuevos prototipos comerciales y afinando cuestiones de diseño. La intención es comercializar los primeros termos durante el 2009. Para ello, estamos recurriendo a todas las opciones posibles; desde incubar una empresa, hasta transferir la patente a alguien interesado en industrializar su producción. |
|
