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Eficiencia de los colectores solares de tubos de vacío
Los tubos de vacío son el absorbedor del calentador de agua solar. Absorben la energía solar y la convierten en calor para su uso en el calentamiento del agua. Los tubos de vacío se utilizan desde hace años en Alemania, Canadá, China y el Reino Unido. Hay varios tipos de tubos de vacío en uso en la industria solar. Los colectores Jinyi utilizan el “tubo de doble vidrio” más común. Este tipo de tubo se elige por su fiabilidad, rendimiento y bajo coste de fabricación.
Cada tubo de vacío consta de dos tubos de vidrio fabricados con vidrio de borosilicato extremadamente resistente. El tubo exterior es transparente y permite el paso de los rayos de luz con una reflexión mínima. El tubo interior está recubierto con un revestimiento selectivo especial (ALN/AIN-SS/Cu o Al-N/Al) que se caracteriza por una excelente absorción de la radiación solar y unas propiedades de reflexión mínimas. La parte superior de los dos tubos se fusiona y el aire contenido en el espacio entre las dos capas de vidrio se bombea mientras se expone el tubo a altas temperaturas. Esta “evacuación” de los gases forma un vacío, que es un factor importante en el rendimiento de los tubos evacuados.
Placa plana frente a tubo de vacío
El colector solar de tubos de vacío es un colector de segunda generación (más eficiente), la primera generación fue el colector solar de placa plana. El colector de tubos de vacío es el componente principal del calentador de agua solar de tubos de vacío, y como es más caro, sólo se utiliza en regiones nubladas y menos soleadas. Se utiliza en países como Japón y Alemania y en las zonas del norte de EE.UU., y también en Canadá ¿Cómo se construyen los tubos de vacío solares? Cada tubo se construye en forma de anillos co-centrados. Partiendo del anillo exterior hacia el interior encontramos: Las ventajas del calentador de agua solar de tubos de vacío Las ventajas de los tubos de vacío son:¿Dónde se necesita el colector solar de tubos de vacío? La desventaja de los calentadores de agua solares de tubos de vacío es su mayor coste en comparación con el sistema de calentadores de agua de placa plana; sin embargo, el colector solar de tubos de vacío es una muy buena solución para los estados y países más fríos y no tan soleados. Si usted vive en los estados o países más cálidos, compre el colector de placa plana y ahorre el saldo en el precio (o utilícelo para unas buenas vacaciones…)Los colectores solares de tubos de vacío tienen normalmente de 20 a 30 tubos circulares, son fiables y requieren un mantenimiento muy bajo, la vida útil puede esperarse que sea de 10 años o más. Si usted vive en los EE.UU., usted tiene derecho a la energía federal de crédito del 30% en el equipo y el costo de la instalación A continuación se muestra un dibujo esquemático de los tubos de vacío solar
Los mejores colectores solares de tubos de vacío
El tubo de vacío es el absorbedor del calentador solar de agua. Absorben la energía solar convirtiéndola en calor para su uso en el calentamiento del agua. Los tubos de vacío se utilizan desde hace más de 20 años en China y también en otros países. Hay varios tipos de tubos de vacío en uso en la industria solar. La empresa Jinyi utiliza el más común, el “tubo de doble vidrio”. Este tipo de tubo se elige por su fiabilidad, mayor rendimiento y bajo coste de fabricación.
Jinyi ha introducido con éxito el recubrimiento selectivo solar avanzado, que consigue una mayor eficiencia térmica y una mejor estabilidad térmica de forma innovadora. El recubrimiento selectivo solar absorbe la mayor parte de la radiación solar, así como suprime la pérdida de emitancia térmica del recubrimiento. Con la ayuda de la tecnología de sputtering de magnetrón DC, se ha conseguido una absorbencia de 0,88 – 0,92 y una emitancia de 0,04 – 0,08. La principal longitud de onda de absorción va de 0,35μm a 3,0μm.
La estructura mejorada de la molécula del revestimiento selectivo, atribuida a la tecnología de pulverización de magnetrón DC, hace que la temperatura de trabajo del tubo de vacío sea tan alta como 300℃, lo que evita eficazmente que el revestimiento se rompa, envejezca, se decolore y se atenúe la función debido a la exposición prolongada al sol, prolongando su vida útil hasta 15 años.
Cálculos de colectores solares de tubos de vacío
El colector de tubos de vacío está formado por tres componentes principales: un tubo de vidrio evacuado con un revestimiento selectivo que optimiza la absorción, aletas de aluminio que transfieren el calor del interior del tubo a un tubo de calor de cobre, y un tubo de calor que transfiere este calor al agua.
Como una versión extrema de un termo que mantiene el café caliente, los tubos evacuados de Sunbank conservan las temperaturas de 400 grados en el interior del tubo mientras el exterior permanece frío al tacto. Esto permite que ese calor se transfiera al depósito de agua en lugar de desperdiciarse. Y debido a este aislamiento, la temperatura del aire exterior no afecta negativamente a la alta transferencia de calor dentro de los tubos.
No hay agua en los tubos evacuados. Esto permite un excelente rendimiento en invierno al transferir el calor al depósito con el tubo de calor de cobre sin preocuparse por la congelación. Además, si se rompe un tubo, el sistema sigue funcionando sin que se vacíe el depósito.
El hecho de que el colector sea un tubo con forma circular, a diferencia de un colector de placa plana, significa que el sol siempre incide en el colector en un ángulo de 90 grados a lo largo del día. Esto optimiza la absorción con seguimiento pasivo.