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Radiación Directa: Luz directa del Sol, que depende de la claridad atmosférica y será acotada por la constante solar. Radiación Difusa: Radiación que emiten los cuerpos circundantes debido a su temperatura. Es difusa porque proviene de todas direcciones. Radiación Reflejada: Radiación que no es absorbida por los cuerpos, y por lo tanto reflejada a la atmósfera. En un día de verano despejado, en la ciudad de Santiago, se tiene una Radiación Global cercana a los 1000[W/m 2 ] 2.2. Sistema Solar Térmico Un Sistema Solar Térmico capta la energía solar para ser utilizada en forma de calor. Existen dos tipos principales de sistemas, los que utilizan un colector plano y los que utilizan uno con concentración. Los colectores con concentración, concentran la radiación directa en un foco, lo que permite alcanzar mayores temperaturas, siendo aplicables a procesos donde se requieran mayores temperaturas de trabajo, como centrales térmicas de potencia desarrolladas en etapa experimental. Los colectores planos reciben la radiación solar sin concentrar por lo que el área captadora corresponde a toda la extensión del colector. Estos alcanzan temperaturas moderadas, fácilmente controlables que no representan un peligro para el manipulador del sistema. Para calefacción de viviendas, son aplicables los colectores planos. 2.2.1. Sistema de Calefacción Solar La idea de utilizar la energía solar para la calefacción de espacios (viviendas y edificios) no es nueva. Los primeros ejemplos sistemáticos que se describen en la literatura son de mediados de los años 40 en que el MIT (Massachusets Institute of Technology) construyó una casa solar experimental. Luego, a inicios de los años 50, el inventor Harry Thomason construyó su casa cerca de Washington DC utilizando un sistema de calefacción solar con acumulación de calor en un estanque subterráneo[5]. Hay varios ejemplos más en la década de los años 1960 a 1970, pero se produce un primer gran cambio con los trabajos de Michel-Trombe a inicios de los años 70, en que se desarrolla el concepto del ahora universalmente llamado Muro Trombe, en el cual se utiliza un sistema de calefacción solar llamado pasivo[6]. En la década de 1980 a 1990 se realizan avances sistemáticos, sobre todo en lo que se relaciona con la 4
teoría del diseño de estos sistemas. En ello es vital la contribución de Balcomb (Figura 2.2), Löf y otros diseñadores. Figura 2.2: Casa Solar de Balcomb. En todo sistema de calefacción solar, se distinguen los siguientes componentes: Sistema colector: es donde se capta la radiación solar y se convierte en calor, a diversos niveles de temperatura. Aquí usualmente el calor es transferido a algún fluido que sirve para transportar la energía captada al espacio a calefaccionar. Sistema de acumulación de energía: en el cual (cuando existe) se acumulan los excesos de ganancia solar del día para ser utilizados en las horas de la noche o en períodos de baja intensidad de la radiación solar. Espacio a calefaccionar o climatizar: es el lugar donde existe la demanda de energía. Usualmente es el espacio habitable. Sistema de transporte de energía: el que transporta la energía entre los colectores, acumuladores y espacio a climatizar. 2.2.2. Sistema Colector Solar Los sistemas colectores de energía solar con aplicación en calefacción de espacios son: Colector plano de aire. Colector plano de agua u otro fluido líquido. Muro Trombe. 5
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