colectores solares

TIPOS DE COLECTORES SOLARES Y COMPONENTES BÁSICOS

Los colectores solares se pueden clasificar en base a varios parámetros. La primera de ellas puede ser en función del fluido térmico que utiliza. Los colectores pueden utilizar un líquido o un gas para transferir el calor. Los líquidos más frecuentes son el agua, una disolución anticongelante o un aceite térmico. El gas que se suele utilizarcomo fluido térmico es el aire.

Otra clasificación es por el rango de temperatura de trabajo, que va íntimamente relacionado con los componentes básicos que compongan el colector. Así pues se pueden organizar de esta forma:

Colectores de baja temperatura de trabajo (alcanza un máximo de 50ºC). Éstos están formados únicamente por el convertidor (también denominado absorbedor), por el circuitode fluido térmico, por el aislamiento térmico y por la caja que contiene todos los componentes. Este tipo de colector también recibe el nombres de captador solar plano no protegido
Colectores de media temperatura (alcanza un máximo de 90 ºC). Estos colectores, además de incluir todos los componentes del colector de baja temperatura, se le añade una cubierta transparente para limitar las pérdidaspor convección y una parte de las de radiación. Además se incrementa el efecto invernadero dentro del colector. Gracias a esto se consiguen alcanzar mayores temperaturas en el seno del fluido.
Colector de alta temperatura (hasta 150 ºC como máximo). La siguiente evolución en los colectores consiste en añadir otra cubierta entre la anterior y el convertidor y hacer vacío entre las dos. Así seconsigue un mayor aislamiento de entre el exterior y el interior y que se alcancen temperaturas aún mayores.
Convertidor

En caso del colector de líquido el convertidor se compone de placa absorbente y conductos de fluido térmico. En el caso del colector de aire el convertidor es la placa absorbente. La placa absorbente intercepta la radiación solar que deja pasar la cubierta y la transforma encalor. En los colectores sin cubierta la radiación alcanza directamente, a través del aire contenido en el conducto, la placa absorbente. En los colectores de líquido el convertidor está constituido por una placa plana en la que se han insertado una red de conductos por las que circula el fluido térmico. Al chocar la radiación con la placa se transforma en calor. Este calor se transfiere después alfluido térmico que circula por los conductos. Los materiales más usados son para construir la placa y sus conductos son el cobre y el acero inox¡dable. En los colectores de aire no es necesario insertar conductos porque el fluido térmico circula por el espacio comprendido entre la placa plana y la cubierta.

Si el fluido circula por una única tubería que lo distribuye por toda la placa sedenomina en serie (como un serpentín). Si existen dos conductos, uno de entrada y otro de salida que se conectan con unos cuantos tubos que circulan por la placa, se denomina en paralelo.

La radiación interceptada por la cubierta se transmite y alcanza la placa absorbente del convertidor, transformándose en calor. Como es sabido, el cuerpo que absorbe más radiación es el cuerpo negro. Por lo tantoes conveniente que la cubierta tienda a comportarse como un cuerpo negro para así aumentar su capacidad de absorción de la radiación. Esto se tiene en cuenta al elegir el tipo de recubrimiento del convertidor para que su coeficiente de absorción ? sea del orden de 0,9-0,95. Debido a que la placa del convertidor alcanza temperaturas ligeramente altas, se convierte en emisora de radiación que esenergía perdida. Para minimizar estas pérdidas y para aumentar la absorción de radiación, se usan los denominados recubrimientos selectivos que suelen estar formados por una capa delgada de óxido metálico, de color negro, con baja emisividad de radiación térmica y gran coeficiente de absorción. La superficie selectiva con mejores resultados se ha desarrollado depositando una capa de níquel sobre...