Tipos de colectores solares
Los colectores solares térmicos son dispositivos capaces
de captar la radiación solar y transmitírsela
a un fluido, para su posterior aprovechamiento.
Los colectores solares se dividen en dos grandes grupos:
1. Los Colectores Solares sin concentración:
Los cuales no superan los 70º C aproximadamente, por
lo que son usados en las aplicaciones de la energía
solar térmica de baja temperatura. Un ejemplo de aplicación
sería la producción de agua caliente sanitaria.
2. Los Colectores Solares de Concentración:
Los cuales, haciendo uso de los métodos de concentración
de la óptica, son capaces de elevar la temperatura
de fluido a más de 70º C. Estos se aplican en
la energía solar térmica de media y alta temperatura.
Podemos encontrar ejemplos de estos en la central solar térmica
de Almería (España), en Grenoble (Francia) y
en California.
1. Colectores Solares sin concentración
Estos colectores se caracterizan por no poseer métodos
de concentración, por lo que la relación entre
la superficie del colector y la superficie de absorción
es prácticamente la unidad.
- Colector solar de Placa Plana:
En general un colector de placa plana actúa como un
receptor que recoge la energía procedente del Sol y
calienta una placa. La energía almacenada en la placa
es transferida al fluido. Usualmente, estos colectores poseen
una cubierta transparente de vidrio o plástico que
aprovecha el efecto invernadero, formado por una serie de
tubos de cobre, los cuales expuestos al sol absorben la radiación
solar y se la transmiten al fluido que atraviesa su interior.
Su aplicación es la producción de agua caliente
sanitaria, climatización de piscinas y calefacción.
- Colectores de Aire:
Son colectores de tipo plano cuya principal característica
es tener como fluido caloportador el aire. No tienen una temperatura
máxima límite (los procesos convectivos tienen
una menor influencia en el aire) y trabajan mejor en condiciones
de circulación normal, pero en contraposición
poseen una baja capacidad calorífica y el proceso de
transferencia de calor entre placa y fluido es malo. Su aplicación
principal es la calefacción.
- Colectores de Vacío:
Van dotados de una doble cubierta envolvente, herméticamente
cerrada, aislada del interior y del exterior, y en la cual
se ha hecho el vacío. Su finalidad es la de reducir
las pérdidas por convección. Son más
caros, además de perder el efecto del vacío
con el paso del tiempo. Su aplicación principal es
la producción de agua calienta sanitaria y climatización
de piscinas.
- Tubos de Calor:
Poseen una simetría cilíndrica, formados por
dos tubos concéntricos; uno exterior de vidrio y uno
interior pintado de negro o con pintura selectiva. El fluido
circula por el tubo del interno. Su aplicación principal
es la calefacción.
- Colectores Cónicos o esféricos:
Su principal característica es que constituyen simultáneamente
la unidad de captación y de almacenamiento. Su superficie
de captación es cónica o esférica con
una cubierta de vidrio de la misma geometría. Con estas
geometrías se consigue que la superficie iluminada
a lo largo del día, en ausencia de sombra, sea constante.
Su instalación es sencilla, pero presentan problemas
de estratificación del agua y la superficie útil
de captación es pequeña. Su aplicación
principal es la producción de agua caliente sanitaria.
2. Colectores Solares de Concentración:
Usan sistemas especiales con el fin de aumentar la intensidad
de la radiación sobre la superficie absorbente y de
este modo conseguir altas temperaturas en el fluido caloportador.
La principal complicación que presentan es la necesidad
de un sistema de seguimiento para conseguir que el colector
esté permanentemente orientado en dirección
al Sol.
- Concentradores cilíndricos: Su
superficie reflectora es la mitad de un cilindro. Su aplicación
principal es la producción de vapor en una central
térmica
- Concentradores paraboloides: Su superficie
reflectora presenta una geometría de paraboloide de
revolución. Su aplicación principal es la producción
de vapor en una central térmica.
