Alumnos: Ally GarayJaime Osorio t.Felipe Dumay

Proyecto de Instalaciones y Construcción

Tema : “Colectores Solares”

COLECTOR SOLAR

Un colector solar, también llamado panel solar térmico, es un dispositivo que sirve para aprovechar la energía de la radiación solar, transformándola en energía térmica para usos domésticos o comerciales. Es la componente principal de un Calentador solar.

1. Colector solar 2. Bomba al regulador, mide la

diferencia temperatura entre 1 y 5

3. Circulación de bomba 4. Tanque de extensión 5. Depósito de agua con dos

transformadores de calor 6. Otra fuente de calefacción (la

caldera, caliente la bomba etc.)

Esquema de funcionamiento.

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TIPOS DE COLECTORES SOLARES

Los captadores pueden clasificarse en cuatro grandes grupos:

1. Colectores planos protegidos 2. Colectores planos no protegidos 3. Tubos de Vacio 4. Concentrador solar

Son los mas usados, por tener la relación coste- producción de calor mas favorable.

En ellos el captador su ubica en una caja rectangular, cuyas dimensiones habituales oscilan entre los 80 y 120 cms. de ancho, los 150 y 200 cms. De alto y los 5 y 10 cms. de grosor.

La cara expuesta al sol esta cubierta por un vidrio muy fino, mientras que las cinco caras restantes son opacas y están aisladas térmicamente.

1. Colectores planos protegidos

Loa colectores solares planos no son tecnológicamente complejos, por lo que su margen de evolución es muy limitado.

FUNCIONAMIENTO DE LOS COLECTORES SOLARES PLANOS

Los colectores solares planos funcionan aprovechando el EFECTO INVERNADERO el mismo principio que se puede experimentar al entrar en un coche aparcado al sol en verano.

El vidrio actúa como filtro para ciertas longitudes de onda de la luz solar: deja pasar fundamentalmente la luz visible, y es menos transparente con las ondas infrarrojas de menor energía.

Dentro de la caja se sitúa una caja metálica la cual va soldada o unida a una serie de conductos por lo fluye un calo portador (generalmente agua licor o mezcla de ambos.)

A dicha placa se le aplica un tratamiento para que aumente su absorción de calor o simplemente se le pinta de negro.

2. Colectores planos no protegidos

En este se elimina el vidrio protector , dejando la placa expuesta directamente al ambiente exterior. Carecen también de aislamiento perimetral.

Dado la simplicidad de este tipo d3e paneles existen una gran variedad tanto en forma como en materiales: Conceptualmente una simple manguera enrollada y pintada de negro.

Debido a su limitad eficiencia, necesitan una superficie mas grande para conseguir las prestaciones deseadas pero lo compensan con su bajo costo.

3. Tubos de Vacio

Los tubos de vacio suponen un concepto distinto. Se reduce la superficie captadora a cambio de unas perdidas caloríficas menores. Estos tubos presentan el mismo aspecto que un tubo fluorescente tradicional, pero de color oscuro.

Ventajas :

• Mayor aislamiento (Climas muy fríos o de montaña)• Mayor flexibilidad de colocación.

Desventajas :

• Coste significativamente mayor

En el caso de los colectores de vacío nos encontramos con dos tubos concéntricos de cristal entre los cuales existe el vacio.

Dentro de los tubos concéntricos con el vacio en medio (tubos evacuados) se sitúa el absolvedor, que suele ser metálico y es el encargado de transformar la radiación solar en calor.

4. Colectores Solares de Concentración

En estos tipos de colectores se utilizan espejos que concentran la radiación solar sobre un foco determinado a través de una línea denominada eje focal, donde se ubica el receptor.

El índice de concentración varía según las características constructivas, puede ir desde 2 hasta 1000 o más.

Estos colectores deben instalarse con sistemas automáticos de seguimiento solar de precisión.

APLICACIONES

• Preparación de agua caliente para uso sanitario.• Calefacción .• Climatización de piscinas.

• Preparación de agua caliente para uso sanitario:

Dependiendo de la estación del año, tanto en viviendas unifamiliares como en edificios, las instalaciones de energía solar térmica proporcionan habitualmente entre el 30 % y 100% del agua caliente demandada, con medias anuales en torno al 40 – 50%, por lo que necesitan el apoyo de sistemas convencionales de producción de agua caliente.

APLICACIONES

• Preparación de agua caliente para uso sanitario.• Calefacción .• Climatización de piscinas.

• Calefacción .

Solo son indicados para sistemas de bajas temperaturas como suelo radiante, donde se emplean para precalentar el agua de la caldera. Según los diferentes estudios , la reducción del consumo obtenida se estima entre un 25-45%, aunque en la practica no suele ser económicamente rentable.

El problema con los calefactores es que en los días de mas necesidad de calor, la captación y el rendimiento de los colectores son menores.

APLICACIONES • Preparación de agua caliente para uso sanitario.• Calefacción .• Climatización de piscinas.

Perspectivas de usos en calefacción

Se estima que el 80% del consumo energético de una vivienda se produce en forma de agua caliente a baja temperatura (calefacción y agua caliente sanitaria).

De este consumo, aproximadamente el 70% se emplea en calefacción. La calefacción es por tanto uno de los grandes caballos de batalla del ahorro energético.

Si bien hasta finales de 2006 su empleo en calefacción era económicamente discutible y su viabilidad dependía de subvenciones estatales, hoy en día y debido sobre todo al aumento del precio del petróleo, constituyen una interesante inversión.

Por último, su uso para calefacción está viéndose amenazado por la popularización creciente de la calefacción geotérmica.

CLIMATIZACION GEOTERMICA

Calefacción Geotérmica

La climatización geotérmica es un sistema de climatización (calefacción y/o refrigeración) que utiliza la gran inercia térmica del subsuelo, pues a unos tres metros de profundidad, presenta una temperatura constante de entre 10 y 16ºC, dependiendo del lugar.

Concepto Existen dos sistemas: de alta entalpía (con bomba de calor), y de baja entalpía (sin bomba de calor).

Sin bomba de calor Se puede extraer ese calor o frío simplemente mediante un fluido bombeado. El liquido se mantiene a una temperatura de cueva, que en invierno estaría aparentemente templado y en verano aparentemente fresco, aunque en realidad la temperatura del subsuelo no varía, sino que es la temperatura ambiente la que cambia.

APLICACIONES

• Preparación de agua caliente para uso sanitario.• Calefacción .• Climatización de piscinas.

Climatización de piscinas.

El uso de paneles solares térmicos es particularmente adecuado para la climatización de piscinas, pues la baja temperatura de trabajo requerida permite incluso tipologías de colectores sin vidrio protector, lo que abarata enormemente tanto los costes como el impacto ambiental de la instalación. Además, no necesitan acumulador puesto que es la propia agua de la piscina la que actúa como tal.

Rayos de Sol en Invierno

Rayos de Sol en Verano

CONCLUSIONES

Se puede considerar que los colectores solares son considerados una de las invenciones mas relevantes de los últimos diez años. ¿ Porque decimos esto ?, sencillamente porque gracias a ellos podemos pensar hoy en como reemplazar fuentes de energía no renovables de manera eficiente y no contaminante.

El principal problema que tiene que superar esta tecnología es que tiene que superar su escasa utilización a lo largo del año: la demanda anual de calefacción, a diferencia del agua caliente, no se reparte homogéneamente, sino que se concentra en los meses más fríos, que además coinciden con los de menos luz solar. Por este motivo, los paneles de calefacción permanecen inactivos la mayor parte del año, dificultando su amortización en el tiempo.

BIBLIOGRAFIA

http://es.wikipedia.org/wiki/Colector_solar

http://www.instalacionenergiasolar.com/paneles.html

http://www.e-renovables.es/categoria-colectores-solares.html