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Calentador solar de agua de tubo frente a panel en la India
Los colectores solares térmicos son modulares y se integran en el edificio, es decir, forman parte del sistema de revestimiento, o se atornillan. Las instalaciones suelen tener una inclinación de unos 30º y estar orientadas entre el sureste y el suroeste, y es importante evitar la sombra. En Irlanda se utilizan intercambiadores de calor para transferir el calor recogido en el circuito de colectores solares al depósito o circuito de agua caliente. Los dos tipos principales de colectores solares son los de placa plana y los de tubos de vacío. La principal diferencia entre las dos tecnologías es que los tubos de vacío, aunque son más caros, son capaces de alcanzar mayores eficiencias, requiriendo menos espacio en un tejado para conseguir el mismo rendimiento energético.
La tecnología solar fotovoltaica (FV) funciona según el principio de que la energía del sol se convierte en electricidad. Las células fotovoltaicas se utilizan para convertir la radiación solar en electricidad de corriente continua (CC). La electricidad de CC se invierte en electricidad de CA para su uso en edificios o para su exportación a la red. Una célula fotovoltaica está formada por una o dos capas de un material semiconductor, normalmente silicio. Cuando la luz incide sobre la célula, se crea un campo eléctrico a través de las capas, lo que hace que fluya la electricidad. Cuanto mayor sea la intensidad de la luz, mayor será el flujo de electricidad. Así, incluso en días nublados, la luz solar difusa producirá electricidad, pero menos que en días claros y soleados.
Eficiencia de los colectores solares de tubos de vacío
Los calentadores solares de agua -a veces llamados sistemas solares de agua caliente sanitaria- pueden ser una forma rentable de generar agua caliente para su hogar. Pueden utilizarse en cualquier clima, y el combustible que utilizan, la luz del sol, es gratuito.
Los sistemas de calentamiento solar de agua incluyen tanques de almacenamiento y colectores solares. Hay dos tipos de sistemas de calentamiento solar de agua: los activos, que tienen bombas de circulación y controles, y los pasivos, que no los tienen.
Los sistemas solares de calentamiento de agua pasivos suelen ser menos costosos que los activos, pero no suelen ser tan eficientes. Sin embargo, los sistemas pasivos pueden ser más fiables y durar más tiempo. Hay dos tipos básicos de sistemas pasivos:
La mayoría de los calentadores de agua solares requieren un tanque de almacenamiento bien aislado. Los acumuladores solares tienen una salida y una entrada adicionales conectadas al colector. En los sistemas de dos depósitos, el calentador de agua solar precalienta el agua antes de que entre en el calentador de agua convencional. En los sistemas de un tanque, el calentador de apoyo se combina con el acumulador solar en un solo tanque.
Panel solar de vacío de 30 tubos
En nuestra Guía para elegir un calentador solar de agua, hablamos de los diferentes tipos de calentadores solares de agua, como los activos, los pasivos, los de termosifón y los de retorno. En este artículo, hablamos de otro componente clave de cualquier sistema de calentamiento solar de agua: los colectores solares térmicos. Estos productos de energía solar son importantes, ya que los distribuidores suelen clasificar los calentadores de agua solares en función de los colectores. En este artículo de aprendizaje, comparamos y contrastamos los dos tipos principales de colectores solares térmicos: los calentadores de placa plana y los calentadores de tubo de vacío.
La energía del sol llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética como luz infrarroja, visible y ultravioleta. Un colector solar térmico, también llamado simplemente colector solar, es un dispositivo que recoge el calor mediante la absorción de la luz solar. Es uno de los dispositivos clave en un sistema de calentamiento solar de agua. Hay dos tipos principales de colectores, los colectores solares de placa plana y los colectores solares de tubo de vacío.
Los colectores solares planos son los más utilizados. En estos dispositivos, un colector plano acristalado se monta en cajas aisladas y resistentes a la intemperie con una placa absorbente oscura bajo una o varias cubiertas de plástico o vidrio (conocidas como acristalamiento). Los colectores solares de tubo de vacío, en cambio, contienen filas de tubos que se construyen encerrando tubos absorbentes metálicos dentro de tubos de vidrio transparentes. El aire que se encuentra en el espacio entre los dos tubos se elimina para crear un vacío que impide la pérdida de calor por convección o por conducción. En el resto de este artículo de aprendizaje, comparamos en base a varios criterios estos dos principales colectores solares térmicos para el calentamiento solar del agua.
Tubos de calentadores solares de agua
Las tecnologías solares térmicas pueden utilizarse en cualquier lugar de Estados Unidos. Sin embargo, algunas regiones reciben naturalmente una energía solar más intensa y fiable que otras, en función de la latitud, los patrones climáticos típicos y otros factores. El Laboratorio Nacional de Energías Renovables ofrece mapas que muestran el potencial de energía solar en el lugar donde vives.
Un colector solar no acristalado es una de las formas más sencillas de tecnología solar térmica. Un material conductor del calor, normalmente un metal o plástico oscuro, absorbe la luz solar y transfiere la energía a un fluido que pasa a través o detrás de la superficie conductora del calor. El proceso es similar a la forma en que una manguera de jardín, tendida al aire libre, absorbe la energía del sol y calienta el agua dentro de la manguera.Estos colectores se describen como “no acristalados” porque no tienen una cubierta de vidrio o “acristalamiento” en la caja del colector para atrapar el calor. La falta de acristalamiento supone una contrapartida. Los colectores solares no acristalados son sencillos y baratos, pero sin una forma de atrapar el calor, lo pierden al medio ambiente y funcionan a temperaturas relativamente bajas. Por ello, los colectores no acristalados suelen funcionar mejor en aplicaciones de calefacción pequeñas o moderadas o como complemento de los sistemas de calefacción tradicionales, donde pueden reducir la carga de combustible precalentando el agua o el aire.Los colectores solares para piscinas son la tecnología solar no acristalada más utilizada en Estados Unidos. Estos dispositivos suelen utilizar paneles tubulares de plástico negro montados en un tejado u otra estructura de soporte. Una bomba de agua hace circular el agua de la piscina directamente a través de los paneles tubulares, y luego devuelve el agua a la piscina a una temperatura más alta. Aunque se utilizan principalmente para calentar piscinas, estos colectores también pueden precalentar grandes volúmenes de agua para otras aplicaciones comerciales e industriales.Cómo funciona