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Colectores solares: tipos y áreas de aplicación.

Número Navegar:1906     Autor:Girasol     publicar Tiempo: 2012-04-19      Origen:motorizado Su mensaje

Colectores solaresTransforme la radiación solar en calor y transfiera ese calor a un medio (agua, fluido solar o aire). Luego, el calor solar se puede usar para calentar el agua, para soportar los sistemas de calefacción o para calentar piscinas.

El uso del calor solar.
Colector solar de tubo de calor

El corazón de un colector solar es el absorbente, que generalmente consiste en varias tiras estrechas de metal. El portador del fluido de transferencia de calor fluye a través de una tubería que transporta calor, que está conectado a la tira absorbente. En las placas absorbentes, dos láminas se intercalan juntas permitiendo que el medio fluya entre las dos placas. Los absorbentes son típicamente hechos de cobre o aluminio.
Los absorbentes de piscina, por otro lado, generalmente están hechos de plástico (principalmente EPDM, pero también de polipropileno y polietileno), ya que las temperaturas más bajas involucradas no requieren una mayor capacidad de calor.
Calefacción y almacenamiento se unen en un tanque colector. Las matrices de los recolectores de depósitos no necesitan movimiento de bombas ni mecanismos de ajuste, ya que el agua potable se calienta y se almacena directamente en el colector.

Superficies de absorción altamente eficientes.
Los absorbentes son generalmente negros, las superficies oscuras muestran un grado particularmente alto de absorción de luz. El nivel de absorción indica la cantidad de radiación de onda corta solar que se absorbe, lo que significa que no se reflejará. A medida que el absorbedor se calienta a una temperatura superior a la temperatura ambiente, una gran parte de la energía solar se acumula en forma de radiación de calor de onda larga que emite. La relación entre la energía absorbida en el calor emitido está indicada por el factor de emisión.
Con el fin de reducir la pérdida de energía a través de la emisión de calor, los absorbentes más eficientes tienen unSuperficies de absorción altamente eficientes. revestimiento de la superficie. Este recubrimiento permite la conversión de una alta proporción de la radiación solar en calor, reduciendo simultáneamente la emisión de calor.

Los recubrimientos habituales proporcionan un grado de absorción superior al 90%. Las pinturas solares que pueden aplicarse mecánicamente al absorbente (ya sea con pinceles o aerosoles), son menos o nada selectivas, ya que tienen un alto nivel de emisión. Los recubrimientos selectivos aplicados eléctricamente incluyen cromo negro, níquel negro y aluminio con óxido de níquel. Relativamente nueva es una capa de nitruro de titanio-oxido, que se implementa mediante vapor en un proceso de vacío. Este tipo de recubrimiento es notable no solo por sus tasas de emisión muy bajas, sino también porque su producción está libre de emisiones y eficiencia energética.
Un colector de placa plana consiste en un absorbedor, una cubierta transparente, un marco y aislamiento. En términos generales, se utiliza un hierro-pobre de vidrio de seguridad como cubierta transparente, que transmite una gran cantidad de la luz del espectro de onda corta.
Al mismo tiempo, solo muy poco del calor emitido por el absorbente se está escapando de la cubierta (efecto invernadero).
Además, la cubierta transparente evita que el viento y la brisa transporten el calor recogido desde la distancia (convección). Junto con la cubierta del marco protege al absorbente de condiciones climáticas adversas. Los materiales típicos incluyen aluminio y estructuras de acero galvanizado, a veces con fibra de vidrio reforzada con plástico.
El aislamiento en la parte posterior y en las paredes laterales reduce la pérdida de calor por conducción. El aislamiento suele ser lana mineral o espuma de poliuretano, aunque a veces se utiliza material aislante de fibra mineral, como lana de vidrio, lana de roca, fibra de vidrio o fibra de vidrio.
Los coleccionistas muestran una buena relación precio / rendimiento, así como una amplia gama de posibilidades (montaje en techo, techo o no vinculado).
Para reducir la pérdida de calor dentro del marco por convección, se puede bombear aire a los tubos colectores. Estos colectores pueden llamar colectores de tubos de evacuación. Debe volver a evacuar una vez cada uno a tres años.

Colectores de tubos de evacuación

En este tipo de colector de vacío, la tira absorbente está en un tubo de vidrio evacuado y la presión de prueba. El fluido de transferencia de calor fluye a través del absorbente directamente a un tubo en U o lavado a contracorriente en un sistema de tubo en tubo. El número de tubos individuales, series interconectadas o interconectadas a través de los tubos colectores conforman el colector solar. Un colector de tubos de calor incorpora un fluido especial que comienza a vaporizarse incluso a bajas temperaturas. El vapor se eleva en las tuberías de calor individuales y calienta el fluido portador en la línea principal por medio de un intercambiador de calor. El condensado luego fluye hacia la base del tubo de calor.
Los tubos deben estar en un ángulo a un grado específico por encima de la horizontal para que el proceso de vaporización y condensación funcione. Hay dos tipos de conexión del colector en el sistema de circulación solar. El intercambiador de calor se extiende directamente hacia el colector ("conexión húmeda") o se conecta al colector mediante un material conductor de calor ("conexión seca"). Una & quot; conexión seca & quot; Permite el intercambio de tubos individuales sin drenar todo el sistema de su fluido. Los tubos evacuados ofrecen la ventaja de que funcionan de manera eficiente con altas temperaturas de absorción y baja radiación. También se pueden obtener temperaturas más altas para aplicaciones como calentamiento de agua caliente, suministro de vapor y aire acondicionado.

¿Cuánta energía proporciona un colector solar?
Colectores de tubos de evacuación (1)La eficiencia de un colector solar se define como el cociente de energía térmica utilizable frente a la energía solar recibida. Además de la pérdida térmica, también hay pérdida óptica. El factor de conversión o eficiencia óptica h0 indica el porcentaje de los rayos solares que penetran en la cubierta transparente del colector (transmisión) y el porcentaje que se absorbe. Básicamente, es el producto de la tasa de transmisión de la cubierta y la tasa de absorción del absorbedor.
Los costos específicos de los coleccionistas también son importantes. Los colectores de tubos de evacuación son sustancialmente más caros (a 511,29 - 1278,23 Euro / m² de superficie del colector) que los colectores de placa plana (153,34 a 613,55 Euro / m²) o incluso los absorbentes de plástico (25,60 a 102). , 26 euros / m²). Sin embargo, un buen colector no garantiza un buen sistema solar. Más bien, todos los componentes deben ser de alta calidad y con una capacidad y resistencia similares.
Texto y gráficos con permiso de:
Deutschen Gesellschaft für Sonnenenergie e.V - Sociedad Alemana para la Energía Solar.
En nuestro Solar-Lexicon se pueden encontrar explicaciones concisas y comprensibles de los conceptos básicos de la calefacción solar y la energía fotovoltaica.
Los informes sobre tecnología, negocios y política, así como las presentaciones sobre sistemas y productos innovadores, se pueden encontrar en la revista Solar.


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