Un calentador solar

MARCO TERORICO.

Un calentador solar es un aparato que utiliza el calor del sol (energía solar) para calentar alguna sustancia, como puede ser agua, aceite, salmuera, glicol o incluso aire. Su uso más común es para calentar agua para uso en albercas o servicios sanitarios (duchas, lavado de ropa o trastes etc.) tanto en ambientes domésticos como hoteles. Son sencillos y resistentes, pueden tener una vida útil de hasta 20 años sin mayor mantenimiento.

En muchos climas un calentador solar puede disminuir el consumo energético utilizado para calentar agua. Tal disminución puede llegar a ser de hasta 50%-75% o inclusive 100% si se sustituye completamente, eliminando el consumo de gas o electricidad. Aunque muchos países en vías de desarrollo cuentan con climas muy propicios para el uso de estos sistemas, su uso no está extendido debido al costo inicial de la instalación. En varios países desarrollados las normativas estatales obligan a utilizar estos sistemas en viviendas de nueva construcción.

Los calentadores tienen una elevada eficiencia para captar la energía solar. Dependiendo de la tecnología y materiales implementados, pueden llegar a alcanzar eficiencias del 70% u 80%. No debe confundirse el panel solar térmico con el panel fotovoltaico, el cual no se utiliza para calentar substancias, sino para generar electricidad a partir de la luz. (wikipedia)

TIPOS

Colectores planos

Existen dos tipos de colectores planos:

a) con tapa, también llamados encapsulados, que son los más comunes.

b) sin tapa o desnudos. En el caso de los colectores con tapa, cuentan con una cubierta transparente, que puede ser de vidrio, u otros materiales como policarbonatos, acrílicos y películas de polivinilfluoruro.

La tapa transparente evita la pérdida de calor en la parte frontal. En lo general, estos colectores pueden generar temperaturas de entre 30°C a 70°C, y dependiendo del diseño pueden alcanzar temperaturas de hasta 100°. Sus aplicaciones más comunes son para calentar agua en casas habitación, hoteles, hospitales y clubes deportivos.

Colectores planos

El colector de tubos evacuados al vacío se utiliza para aplicaciones de calentamiento de agua a temperaturas que fluctúan entre los 50 a los 190°C.

Los tubos evacuados absorben, además de los rayos solares directos, el calor del medio ambiente y la radiación solar difusa cuando esta nublado.

Cada tubo de vidrio al vacío a su vez esta constituido por dos tubos de vidrio. El tubo exterior está hecho de un material de vidrio transparente (por ejemplo, borosilicato). El tubo interior está también hecho de vidrio, pero se encuentra cubierto con una material de buena calidad en la absorción del calor solar y pocas propiedades de reflexión.

Cada tubo de cristal tiene un tubo interior y otro exterior concéntrico, los cuales están al vacío entre ellos. En su interior se transfiere la energía mediante tubos de calor que van interconectados mecánicamente a un intercambiador de calor (con un aislante). La pérdida de calor es eliminada porque no hay aire que conduzca el calor o lo circule y cause pérdidas

Tubos con transmisor de calor

De reciente tecnología, este tipo de colectores es similar al de tubos evacuados, pero con rendimientos superiores. Los tubos transmisores de calor que componen al colector solar, consisten en tubos al vació, pero con un elemento adicional de tubo de cobre retenido entre dos aletas.

Su sistema de funcionamiento es un sistema de energía solar cuya característica principal es el empleo de tubos de vidrio al vacío y en cuyo interior se aloja un tubo superconductor, conocido como Heat-Pipe, o tubo de calor. Este tubo superconductor, sometido a vacío, contiene una mezcla de componentes líquidos, que aceleran su conductibilidad.

Los tubos de vacío llevan un fluido vaporizante que no puede salir del interior del tubo y que funciona como caloportador.

El fluido se evapora por efecto de la radiación solar, asciende hasta el extremo superior del tubo que se encuentra a temperatura inferior, esto hace que el vapor se condense, ceda su energía y retorne a su estado líquido cayendo por acción de la gravedad a la parte inferior del tubo, donde al recibir más radiación vuelve a evaporarse y comienza de nuevo el ciclo. (http://proyectodeenergiarenovable.com)

Existen 4 componentes básicos en un calentador solar:

Colector

También

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