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Eficiencia de los colectores solares de tubos de vacío
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 que se produzcan sombras. 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.
Colectores de placa plana frente a colectores de tubo de vacío
La belleza de un sistema de agua caliente solar es su relativa simplicidad y durabilidad. Se asienta en el sol, absorbe el calor y lo transfiere a donde lo necesite. Hay dos tipos de colectores solares de agua caliente:
Los colectores planos funcionan con tubos de cobre que pasan por un colector cubierto de vidrio, a menudo conectado a un depósito de almacenamiento de agua. El sol calienta los tubos de cobre y el agua caliente resultante se extrae por termosifón del acumulador.
Los colectores solares de tubos de vacío constan de dos tubos de vidrio fusionados en la parte superior e inferior. El espacio entre los dos tubos se evacua para formar un vacío. Un tubo de cobre que atraviesa el centro del tubo se une a un colector común que se conecta a una bomba de circulación de flujo lento que bombea el agua a un tanque de almacenamiento situado debajo, calentando así el agua durante el día. El agua caliente puede utilizarse por la noche o al día siguiente gracias al aislamiento del depósito.
La elección entre colectores solares de placa plana o de tubos de vacío puede ser a veces una cuestión de estética. Los sistemas de placa plana son más agradables a la vista. Además, no son tan frágiles como los tubos de vidrio y, por tanto, no son propensos a sufrir tantas roturas.
Calentador de agua solar de tubo frente a panel en la India
El calentador de agua solar es una innovación científica que ha cambiado la forma de utilizar los calentadores de agua en la actualidad. En un sistema de calentamiento solar de agua, un colector es un dispositivo integral que calienta el agua mediante la absorción del calor solar. Existen dos tipos de colectores: los colectores solares de placa plana (FPC) y los colectores solares de tubos de vacío (ETC). En este artículo veremos las diferencias.
Utilizando el efecto invernadero, el colector de placa plana convierte la energía solar del sol en energía térmica, que luego se transfiere al sistema de agua de las casas residenciales y comerciales. El agua se utiliza entonces para bañarse, lavarse, cocinar o limpiar.
Este colector se compone de una gran lámina de la placa absorbente de cobre o aluminio. Se pintan de negro para que la superficie absorba la mayor cantidad de energía solar posible. Los tubos o tuberías (de cobre), que transfieren el fluido calentado, están revestidos y soldados a través de la superficie de las placas absorbentes. A medida que las placas se calientan, el calor es absorbido por el fluido de los tubos, que se hace circular por la casa. Para minimizar la pérdida de calor, las placas absorbentes y los tubos están encerrados en una caja metálica o de madera aislada. Dentro del material aislante hay una lámina de material de acristalamiento que no absorbe significativamente la energía térmica.
Tubos de calentadores solares de agua
El agua caliente solar ha avanzado mucho en la última década. Sobre todo con la introducción de los colectores de tubos de vacío, que se están convirtiendo rápidamente en la opción preferida frente a los sistemas de placa plana. Si no está seguro de la diferencia entre ambos en cuanto a su funcionamiento, lea nuestra breve guía sobre sistemas de agua caliente solar.
Lo último no siempre es lo mejor, así que ¿cuál es mejor, un sistema de agua caliente solar de placa plana o uno que utilice colectores de tubos de vacío? Aunque la tecnología de tubos de vacío supone una mayor inversión, las ventajas compensan el coste. Además, cualquier coste adicional puede verse compensado por las bonificaciones para el agua caliente solar.
Las siguientes cifras demuestran la eficiencia de los colectores al calentar el agua desde la temperatura ambiente hasta los 75 grados Celsius – datos proporcionados por Hills Solar. Las pruebas de eficiencia de los colectores de láminas se realizaron en la Instalación Nacional de Pruebas Solares de Canadá.
Basado en una insolación solar de 426W/m2 y una temperatura ambiente de 13,1 grados Celsius en Sydney. En base a esto, el colector solar de tubos de vacío Hills Esteem es, de media, un 104% más eficiente por m2 de apertura en comparación con el colector solar de placa plana.**