Colector solar

Colector solar plano para agua caliente.
La radiación solar incidente tiene que atravesar la cubierta de vidrio templado en cuyo interior se produce un calentamiento de tipo efecto invernadero. Normalmente la cubierta está formada por uno o varios cristales o por algún material de naturaleza plástica. En esta placa, la energía radiante se convierte en calor que se transmite por conducción haciael fluido de trabajo (agua o aire), que es el que finalmente remueve la energía térmica del colector y la transfiere al tanque de almacenamiento térmico, o al espacio o producto que va a ser calentado, según la aplicación que se le haya dado

El vidrio o su equivalente, además de permitir la entrada de la radiación solar hasta la placa de absorción, sirve también para minimizar las pérdidas decalor por radiación y convección hacia el medio ambiente por la parte superior del colector. Se comporta esta superficie como un elemento opaco a las radiaciones electro-magnéticas que se emiten como consecuencia de la temperatura adquirida por el absorbedor. El sellado es una unión estanca entre la cubierta y la caja o carcasa que permite una cierta dilatación al cristal, ya que sino podríaestallar o fragmentarse al aumentar su temperatura.
La lámina de aluminio se utiliza como un elemento aislante del panel solar.

- Elementos de un colector solar plano.
• La cubierta transparente. Las principales características que ha de tener son:
1. Provocar el efecto invernadero y reducir las pérdidas por convección para mejorar el rendimiento del colector.
2. Asegurar la estanqueidad delcolector al agua y al aire, con la ayuda de la carcasa y las juntas.
3. Tener un coeficiente de transmisión alto para la radiación solar en la banda de 0,3 a 3 micrómetros.
4. Tener un bajo coeficiente de transmisión para las ondas largas, emitidas por el absorbedor, superiores a 3 micrómetros.
5. Tener un bajo coeficiente de conductividad térmica para hacer más difícil el paso del calor desde lasuperficie interior hacia el exterior.
6. Tener un coeficiente de dilatación pequeño, evitando el riesgo de rotura.
7. Evitar que la suciedad se adhiera a la superficie exterior.

A la cubierta transparente se le pueden aplicar dos tratamientos:
1. Anti-reflectante a la superficie exterior. Asi se evitan las pérdidas por reflexión de los rayos solares incidentes.
2. En la superficieinterior para que refleje las radiaciones de onda larga y pueda pasar la radiación de onda corta.

• La superficie de absorción. Tiene como función absorber la mayor cantidad de energía solar posible y transformarla en energía térmica, que será a su vez transferida al fluido caloportador.
La cara del absorbedor que está expuesta al sol ha de estar recubierta de un revestimiento para absorber los rayossolares. Se utilizan dos procedimientos:
– Pinturas: las de color oscuro o negro absorben muy bien la radiación solar pero tienen un
coeficiente de emisión similar al coeficiente de absorción (0,9), es decir, las pérdidas por emisión de radiación son bastantes elevadas y aumentan al hacerlo la temperatura, por lo que no se aconsejan para lugares con temperaturas elevadas. Son más baratas quelas superficies selectivas. Tienden a estropearse antes. Pero tienen un mejor comportamiento cuando la temperatura es de unos 20º C .
– Superficies selectivas: se denominan así por la diferencia que existe entre el coeficiente de absorción (0,8) y el coeficiente de emisión (0,1). Estas superficies se consiguen por superposición de varias capas de metal o tratamientos superficiales especiales(como el óxido de titanio). Son más caras pero mucho más efectivas cuando se alcanzan altas temperaturas en el colector.
• El aislamiento. El aislante térmico que aparece en la estructura del colector puede ser de distinta naturaleza -espuma de poliuretano, poliestireno, lana de fibra de vidrio. Algunas de las características que deben cumplir los aislantes son:
1. Debe resistir temperaturas de...