¿Existe la posibilidad de construir calentadores solares procurando el efecto invernadero?  documento 6 de 15 
¿Es posible que los mismos principios físicos involucrados en un problema, sean también una alternativa de solución? La pregunta aplica a lo referente a la cantidad de CO2 en la atmósfera y la posibilidad de construir calentadores solares procurando el efecto invernadero.
El clima de nuestro planeta está elevando su temperatura debido a la concentración de bióxido de carbono (CO2) en la atmósfera, originado principalmente por la quema de combustibles fósiles (hidrocarburos, carbón mineral, etc.). A su vez, es el CO2 el que produce el llamado efecto invernadero, concepto al que se alude con frecuencia en la actualidad. Analicemos este punto. Un invernadero consiste en una construcción cerrada, destinada al cultivo de plantas, por ende, sus techos y paredes son transparentes, elaborados con vidrio o plástico. En los invernaderos se alcanzan temperaturas más elevadas que en el exterior cuando reciben la luz solar. El calentamiento se debe a que la luz que penetra por los vidrios se convierte en radiación infrarroja (RIR) al momento de chocar con las superficies del interior, especialmente si éstas son negras. Esta RIR emitida por las superficies calientes, no puede salir del invernadero porque el vidrio es una trampa por donde únicamente puede entrar esta energía; la consecuencia es el calentamiento excesivo del interior. El CO2 en la atmósfera hace el papel del vidrio, dejando pasar todas las longitudes de onda (colores) de la luz solar, excepto la infrarroja. La concentración de 0.03% de CO2 que la atmósfera ha tenido durante miles de años ha permitido un equilibrio entre entrada, permanencia y salida de energía en la Tierra, favoreciendo la existencia de un clima estable, posibilidad que ya no resulta factible en nuestros días, dado que el estilo de vida imperante no puede prescindir de los bienes y servicios que conllevan la producción de CO2. Ante esto, una estrategia conveniente es la disminución de tal producción usando otras alternativas de energías más puras. Es posible, por ejemplo calentar nuestra agua de baño usando la energía solar. El calentador solar para agua consiste en una caja de 8 centímetros de profundidad, cubierta de vidrio, por cuyo interior pasan las tuberías en las cuales circula el agua que ahí se calentará. Las tuberías y todo el interior son pintados de negro. La caja o colector de energía se inclina orientada hacia el sur (porque estamos en el hemisferio norte.) El agua circula entrando por la parte inferior y sale por la superior; de aquí el agua sube a un tinaco aislado térmicamente. De la parte inferior del tinaco sale el agua que baja a la parte inferior, sin necesidad de usar bomba de agua. Los líquidos y gases al calentarse se mueven por sí mismos hacia arriba, los fríos hacia abajo (convección).
Es posible clasificar los calentadores solares en los siguientes tipos:
Autocontenidos. Son los calentadores más simples y económicos, aunque con algunas limitaciones técnicas. La imagen superior muestra un prototipo de calentador autocontenido.
De convección natural. Son los más utilizados para calefacción doméstica en México. Son altamente confiables y funcionan muy satisfactoriamente en lugares medianamente o muy soleados. Tienen alta capacidad para conservar el agua caliente durante días nublados. No requieren energía extra para su funcionamiento.
De convección forzada. En algunas casas existen limitaciones geométricas, estructurales o normativas, que impiden que se pueda instalar un calentador de convección natural. En estos casos es posible usar una geometría más adaptable a las condiciones particulares. Estos calentadores requieren la energía extra para una pequeña bomba. A cambio de ello, su diseño puede adaptarse a una diversidad de condiciones.
Para alberca. Una situación particular del caso anterior se da en la calefacción de albercas. Para estos casos se ha desarrollado un software especial para cálculo y simulación, que permite determinar el diseño adecuado a los requerimientos.
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