Tecnología solar térmica
Generación de calor mediante la energía solar
Todo el mundo ha experimentado alguna vez cómo de rápido se calienta en verano una manguera de jardín llena de agua en el sol. La tecnología termosolar funciona de forma parecida. Con ella se utiliza el sol para el calentamiento de agua potable, piscinas o como complemento para la calefacción de locales.
La tecnología termosolar es la generación de calor a través de la energía del sol.
Los comienzos de la energía termosolar
Principio de colector plano
Las raíces históricas del principio de colector plano tienen su origen en el naturalista suizo de Saussure, quien alrededor de 1797 desarrolló un “cajón de calor” vidriado del que podría decirse que fue el predecesor del actual principio de colector plano.
Basándose en ello, el ingeniero francés Augustin Mouchot produjo mediante la combinación del principio de colector con el ya conocido desde hacía tiempo espejo ustorio los primeros colectores concentradores que convertían agua en vapor con altas temperaturas y, de este modo, podían impulsar máquinas a vapor.
Colectores de tubos de vacío
Las raíces históricas de los colectores de tubos de vacío se remontan al descubrimiento de la jarra térmica. El físico escocés James Dewar inventó en 1893 un recipiente de doble pared con una cámara intermedia aislada al vacío – la jarra térmica.
Basándose en el principio de la jarra térmica, Emmet desarrolló en el año 1909 tubos de vacío para aprovechar la energía solar. Sus patentes de aquella época siguen siendo actualmente la base de la tecnología de tubos de vacío más moderna.
Las raíces históricas del principio de colector plano tienen su origen en el naturalista suizo de Saussure, quien alrededor de 1797 desarrolló un “cajón de calor” vidriado del que podría decirse que fue el predecesor del actual principio de colector plano.
Basándose en ello, el ingeniero francés Augustin Mouchot produjo mediante la combinación del principio de colector con el ya conocido desde hacía tiempo espejo ustorio los primeros colectores concentradores que convertían agua en vapor con altas temperaturas y, de este modo, podían impulsar máquinas a vapor.
Colectores de tubos de vacío
Las raíces históricas de los colectores de tubos de vacío se remontan al descubrimiento de la jarra térmica. El físico escocés James Dewar inventó en 1893 un recipiente de doble pared con una cámara intermedia aislada al vacío – la jarra térmica.
Basándose en el principio de la jarra térmica, Emmet desarrolló en el año 1909 tubos de vacío para aprovechar la energía solar. Sus patentes de aquella época siguen siendo actualmente la base de la tecnología de tubos de vacío más moderna.
Los distintos sistemas de colectores
La parte central de una instalación termosolar es el colector. Se distingue principalmente entre colectores planos y colectores de tubos de vacío.
Colectores planos
Un colector plano está formado por un absorbedor revestido de forma selectiva que sirve para la absorción (“captación”) de la radiación solar incidente y su conversión en calor. Para la minimización de las pérdidas térmicas, este absorbedor se introduce en una caja con aislamiento calorífugo con cubierta transparente (`cristal principalmente). Por los tubos integrados en el absorbedor pasa el medio conductor del calor arriba descrito.- Económicos
- Múltiples opciones de montaje
- Posibilidad de integración armoniosa en el tejado
Un colector de tubo de vacío está formado por tubos de vidrio adyacentes. Estos tubos de cristal están aislados por medio de vacío, tienen un alto nivel de reflexión de la luz y están protegidos de los agentes meteorológicos. Dentro de estos tubos de vidrio se encuentran a su vez unos tubos curvos que contienen un medio transmisor del calor, generalmente una mezcla de agua y un anticongelante ecológico y que transforman la radiación solar en calor.
- Mayor eficiencia, especialmente con una baja radiación (p.ej., en invierno)
- Aspecto interesante
- En algunos modelos se pueden sustituir elementos individuales
Técnica de acumulación
Una instalación comprende, además del colector, la técnica de acumulación. Se distingue principalmente entre acumuladores solares de agua caliente y acumuladores solares combinados.
El acumulador solar de agua caliente es mayor que el acumulador de agua caliente convencional para que el calor solar pueda durar 2 - 3 días. Es alto y delgado con lo que se forman capas de agua de distintos niveles de temperatura. El agua caliente es más ligera y, por tanto, sube hacia arriba y se queda en la parte superior del acumulador para su utilización. Si se utiliza, fluye agua fría por debajo que se calienta y vuelve a subir hacia arriba.
A través del intercambiador de calor inferior el calor solar se transfiere al agua potable. Cuando la temperatura en la parte superior del acumulador es lo suficientemente alta, el agua potable es calentada por la caldera a la temperatura deseada a través del intercambiador de calor superior.
El acumulador solar combinado ofrece la máxima eficiencia como acumulador solar de clase alta. Un asilamiento de 120mm con resina de melamina en el fondo y la tapa, y manguitos de aislamiento térmico en las conexiones minimizan las pérdidas de calor. El calentamiento, particularmente higiénico, del agua potable según el principio de agua fresca es parte del equipamiento básico en acumuladores combinados. La técnica de capas permite una alimentación eficaz del rendimiento solar. Gracias a intercambiadores de calor de alto rendimiento, los acumuladores combinados ofrecen una potencia de llenado especialmente alta, y, por tanto, son indicados para la combinación con una bomba térmicacapacity.
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