S. L. Innovación y Cualificación - Replanteo de instalaciones solares térmicas. ENAE0208

La tubería de este tipo de absorbedor es básicamente un único tubo con forma de serpentín. El fluido circula únicamente por esta tubería eliminándose así las pérdidas de equilibrio hidráulico dentro de un mismo captador. Si consideramos la misma cantidad de agua circulando por el conjunto del absorbedor, la pérdida de carga en el absorbedor tipo parrilla es menor que en el absorbedor tipo serpentín. Esto se debe a que el caudal que circula por la parrilla es menor que el que circula por el de tipo serpentín. Los cambios de dirección en este tipo de absorbedores también benefician la pérdida de carga. Los absorbedores tipo serpentín no son recomendables para las instalaciones solares por termosifón.

Aislamiento térmico

Para evitar las pérdidas térmicas tanto en la parte posterior de la carcasa como por los laterales, el captador debe ser aislado adecuadamente. Siempre es recomendable instalar materiales aislantes que soporten altas temperaturas, debido a que el captador cuando está estancado puede alcanzar temperaturas entre 130 y 240 °C. También deben presentar las siguientes características:

1 Por la acción del calor no se deben desprender vapores, así se disminuyen las propiedades ópticas.

2 No puede aumentar su volumen por presencia de humedad, ni tampoco debe perder las propiedades aislantes.

Hoy en día se utilizan paneles laminados de poliuretano rígido expandido que, además de producir el aislamiento térmico, también aportan un soporte rígido a la estructura del captador. Además del poliuretano, en la actualidad se emplean materiales aislantes como la lana mineral, la lana de roca y la fibra de vidrio. Una de las desventajas del poliuretano es que tiene problemas para resistir temperaturas superiores a los 130 °C. Por ello, a la hora de realizar una instalación con este tipo de aislante, entre el absorbedor y el poliuretano se coloca una capa de lana mineral, eliminando el riesgo de que la instalación sufra daños por altas temperaturas. Los captadores también presentan pérdidas en la cara frontal, por lo que en determinadas ocasiones se utilizan unos aislantes térmicos llamados TIM, que son transparentes. Estos aislantes reducen las pérdidas por convección, pero disminuyen la trasmitancia global.

Revestimiento antireflexivo

En la actualidad existen revestimientos antireflexivos cuyo porcentaje llega hasta el 96 %. Dicho valor se obtiene a través de un tratamiento químico en la cubierta que incrementa su rugosidad y así disminuye el índice de reflexión. Estos son necesarios, ya que normalmente las cubiertas tienen índices de reflexión, en la parte superior y en la inferior, con un valor aproximado del 4 %. Con este tratamiento, el rendimiento del captador aumenta. Estos tipos de revestimientos han sido sometidos a ensayos donde se observa que poseen bajos niveles de emisiones a la atmósfera y que tienen buena durabilidad y estabilidad.

Juntas

Evitan la entrada de partículas y de agua en la parte interior del captador. Los tipos de materiales que se usan para las juntas son silicona, EPDM o goma. En las partes de entrada y salida del captador con las tuberías, las juntas deben soportar una temperatura máxima aproximada a los 200 °C, por ello se emplean juntas de silicona o de fluorocaucho.

Sabía que...

La energía solar es renovable, inagotable, limpia y respetuosa con el medioambiente. Contribuye a la reducción de las emisiones de de CO 2y otros gases de efecto invernadero, ayudando a cumplir con los acuerdos adoptados en el Protocolo de Kioto.

Vainas

Cuando el tipo de instalación es forzada, se debe colocar un sensor de temperatura, para poder gobernar el sistema de control. Este sensor se introduce en el interior de una vaina, la cual se coloca en la parte superior del interior del captador. Otros captadores llevan incorporada una vaina de inmersión para que, como hemos dicho anteriormente, se coloque el sensor de temperaturas. También podemos encontrarnos el sensor colocado directamente sobre el absorbedor.

Nota

Una vaina para sonda de inmersión puede tener entre 100 y 200 mm.

Principio de funcionamiento de un captador solar plano

El funcionamiento de un captador solar plano se basa en el efecto invernadero. La radiación solar incide con longitud de onda corta sobre la cubierta del captador. Parte de toda la onda es reflejada, entre un 4 y un 6 %, el resto es absorbida ya que, al calentarse el absorbedor, este emite radiación de onda larga y no puede salir al exterior debido a las propiedades ópticas de la cubierta, transformando así la radiación solar incidente en energía térmica. En la parte posterior y en los laterales se encuentra el aislamiento térmico que produce una reducción de las pérdidas de temperatura por conducción. También, y de manera similar, la cubierta transparente, situada en la parte frontal, se encarga de reducir las pérdidas de temperatura por convección pero, a pesar de ello, esta zona es por donde se producen más pérdidas de temperatura.

Sabía que...

Los captadores planos protegidos son los que más se usan, tienen la mejor relación costeproducción de calor.

Resumiendo, un captador solar debe cumplir una serie de requisitos básicos:

1 Transmitancia elevada.

2 Transmitancia baja en onda larga.

3 Emisividad baja.

4 Absortancia elevada.

5 Adecuado aislamiento.

Características principales:

1 Son fáciles de montar.

2 El coste de estos tipos de captadores es inferior al de otros más complejos.

3 Elevada durabilidad.

4 Buena relación entre el precio y la calidad.

5 Para el montaje sobre tejado plano, necesita de estructura soporte.

6 Tienen mal comportamiento cuando se trabaja a temperaturas elevadas.

El único componente de este modelo es el absorbedor. Normalmente se utilizan para el calentamiento del vaso de piscina, siendo el absorbedor normalmente de material plástico. En otras ocasiones se usa un absorbedor selectivo de acero inoxidable para el precalentamiento de agua sanitaria. Estos captadores tienen un rendimiento menor al del captador plano debido a que no poseen cubierta transparente, aislamiento térmico y carcasa exterior. Esto disminuye el coste pero aumenta las pérdidas térmicas del captador.