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COLECTOR SOLAR

1. HISTORIA

El uso de la radiación solar se conoce desde tiempos remotos; basta recordar que:
( Arquímedes uso espejos para incendiar una flota de naves romanas en el año 212 a.C. en poblaciones indígenas de Africa, Australia, India, China y Pakistán, tuvieron el ingenio de calentar agua en vasijas de cobre de forma especial colocadas al sol durante los meses de invierno.( En el siglo pasado se construyo en chile un destilador de 435 m2 para convertir en agua potable 23.000 Lt de agua salada por día, para los trabajadores de una mina.

( Los británicos usaron en 1923, energía solar para suministrar potencia a bombas para irrigar una zona en las riberas del río Nilo.

( A partir de 1930, se comienza a estudiar usar la energía solar en colectores para elcalentamiento de agua, para uso domestico principalmente en Israel, Japón y Florida.

1.2 DESCRIPCION DE LOS COLECTORES SOLARES

Un colector solar es el arreglo que capta la radiación solar y la transfiere al medio que se desee, en forma de energía térmica. El colector solar mas simple es el denominado COLECTOR DE PLACA PLAN, que consta de:

( Placa absorsora
( Cubierta transparente
(Aislamiento térmico: Soporte ( armazón)

El equipo se completa con:
( Ductos para conducción del fluido a calentar
( Tanque de almacenamiento de agua caliente

La radiación incidente sobre el colector, se transforma por este en energía térmica y transferida a un medio que se hace circular por una tubería a través del colector.
Generalmente se lleva este medio a un tanque de almacenamiento y se dejarecircular para recibir mas energía a través del colector.

1.2.1 Placa Absorbente: Tiene como función absorber la radiación solar, mediante su superficie, convertirla en energía térmica y conducirla a los canales que transportan el agua.

El absorbente busca maximizar la energía absorbida y minimizar las perdidas por emisión de la placa.

La primera característica que debe cumplir lasuperficie absorbente es poseer un alto coeficiente de absortividad, y por tanto que los coeficientes de transmisividad y de refletividad se aproximen a cero. Esto descarta el uso de cuerpos transparentes y de superficies reflectoras cayendo la elección sobre cuerpos negros.

Para maximizar las perdidas por emisión de la placa se necesita una superficie que tenga un coeficiente de emisividad bajoen la banda de longitudes de onda y que se puede emitir la energía y conservar un alto coeficiente de absortividad en la banda en que recibe la mayoría de la radiación.

1.2.2 Cubierta transparente. Puede ser una o varias (3), colocadas sobre la capa absorbente para evitar que la radiación emitida por la placa, debido a su propia temperatura, salga al medio ambiente. La radiación incidente sobrela cubierta debe pasar en su mayor porcentaje a la placa absorbente, ósea, la cubierta debe tener alta transmisividad de la radiación en la longitud de onda y en que llega el mayor porcentaje y baja la transmisividad para que así la energía radiada por la placa quede atrapada entre la placa y la cubierta.

Otra función de la cubierta es brindar protección a la placa absorbente del medioambiente, ósea, de agentes como polvo, lluvia, piedras, para lo cual deberá tener rigidez y resistencia a degradación.

Algunos materiales que puede usarse como cubierta son: vidrios corrientes, vidrios templados, vidrios con tratamiento, superficial, plásticos, plastividrios laminados, poliesters reforzados con fibra de vidrio.

Entre la placa y la cubierta existe un medio a través del cual setransfiere calor por conducción y convección. El coeficiente de transferencia por convección es el mas significativo y esta alrededor de un 50% del coeficiente por radiación. Un aumento en el espesor de este espacio del 200% conduce a un aumento en la resistencia térmica aproximadamente del 10%, por lo que este espesor no incide significativamente en la transferencia por convección.

Haciendo...
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