Energía Solar Térmica

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Ventajas de los tubos de vacío:
• Pueden alcanzar temperaturas de trabajo más altas que
los colectores planos.
• Pérdidas térmicas más reducidas en comparación con
los colectores planos.
Algunos inconvenientes:
• Temperaturas de estancamiento elevadas y altas cargas
térmicas en los materiales cercanos. En caso de estancamiento
la vaporización es mayor que los colectores
planos y, por consiguiente la problemática mayor.
• Coste superior de la energía útil conseguida.
Absorbedores:
El componente más importante del colector solar, es donde
la radiación solar se convierte en calor. El flujo de trabajo
circula a través de finos tubos, normalmente de cobre,
que transportan el calor hacia el acumulador de consumo.
Los tubos no deberían estar demasiado separados a fín de
que la transferencia de calor desde la lámina al fluido se
realice de forma óptima. En la práctica, casi todos están alrededor
de 100 mm.
Debe estar hecho con un material con buena conductividad
térmica. Se suelen utilizar láminas de cobre o de aluminio
de 0,2 mm de espesor.La conductividad del cobre es
mayor que la del aluminio, que a su vez es mayor que la del
acero. Otro aspecto importante es la buena transferencia
de calor entre las láminas y los tubos por los que circula el
fluido, depende del caudal que circula, de las propiedades
del fluido, las mezclas de glicol tienen un calor específico
inferior al agua pura, y de que el flujo sea mas o menos turbulento.
Debe garantizarse una circulación homogénea
por todo el captador.
Recubrimientos del absorbedor:
Ejemplo de recubrimientos
Emisión
40%
Pintura negra
Placa absorbedora de cobre
convencional
El recubrimiento del absorbedor, tiene una importancia capital
en el funcionamiento del captador. Como las superficies
de metal reflejan la luz en un grado importante, es necesario
tratar los absorbedores de un recubrimiento específico.Por
este motivo, lo más habitual es utilizar pintura solar
negra, sin propiedades selectivas. Posteriormente se
han ido utilizando los recubrimientos denominados selectivos.
La ventaja respecto a los de pintura negra es que tie-
Absorbedores más usuales:
Hoy en día se utiliza el cobre en la mayoría de los casos y
los tipos más habituales:
Tipo serpentín, todo el fluido pasa por un solo tubo, tiene
mayor pérdida de carga pero funciona con un caudal inferior,
sus ventajas:
• Fabricación sencilla
• Conexionado en paralelo de muchos colectores
• Posible funcionamiento con bajo flujo
Tipo parrilla, Cada vez a logrado una mayor cuota de mercado,
a pesar de la mayor dificultad en su fabricación. Varios
tubos en paralelo y de pequeño diámetro, unidos a tubos
de distribución en cada extremo del captador.Debido a
su baja pérdida de carga, se emplean siempre para los
captadores de funcionamiento por termosifón.
92% Insolación 92% Insolación
Emisión
5%
90% Absorción 95% Absorción
Cuarzo
Óxidos de titanio/nitrito
Placa absorbedora de cobre
con recubrimiento selectivo
nen una emisividad térmica más reducida y por consiguiente
menores pérdidas.Para entender el funcionamiento
de una superficie selectiva hay que tener en cuenta que
cuando llega la radiación a una determinada longitud de
onda, a cualquier cuerpo, ésta o se absorbe, se transmite o
se reflejan. Por lo que si conseguimos un tratamiento que
mejore la absorción y reduzca la reflexión, estaremos ante
un tratamiento selectivo.
10 MANUAL TÉCNICO DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA - 4ª edición