El Absorbedor

ABSORBEDOR POR FLUIDO CALOPORTADOR LÍQUIDO

El absorbedor recibe la radiación solar para transformarla en calor y transmitirla al fluido caloportador.
Hay muchos tipos de absorbedores, de los que resaltamos estos:

  1. Dos placas metálicas separadas varios milímetros, por entre las cuales circula el fluido caloportador.
  2. Una placa metálica (absorbedor propiamente dicho) sobre la que se sueldan los tubos por los que circula el fluido caloportador. También podemos acoplar a los tubos aletas de aluminio o cobre (los tubos suelen ser de cobre), en lugar de la placa.
  3. Tipo Roll-Bond, que suele ser de cobre o aluminio. Este tipo de absorbedor se construye uniendo a gran presión dos láminas de metal, en cuyas caras internas se ha “dibujado” el circuito del fluido caloportador. Posteriormente, se introduce aire a presión, provocando el abombamiento del circuito dibujado. Su popularidad ha decrecido mucho por los problemas de corrosión.
  4. Absorbedores de plástico, los cuales se usan de forma casi exclusiva en climatización de piscinas.

El objetivo del absorbedor es transferir la energía radiante de la radiación solar al fluido caloportador en forma de energía térmica, es decir en calor aumentando la temperatura
del fluido.

P: ¿Qué tipo de material se utilizará si queremos obtener una temperatura de 100 ºC en una placa absorbedora: cobre (385 W/m·ºC), aluminio (206 W/m·ºC), acero dulce (57 W/m·ºC) o plata (390 W/m·ºC)? ¿Por qué?

R: Se utilizaría cobre, ya que su conductividad es alta, aumentado la eficiencia de la placa absorbedora. Aunque la conductividad de la plata es mejor, se debe tener en cuenta
el coste de esta, que es muy superior al cobre.

OPTIMIZACIÓN DE LA ABSORCIÓN: REVESTIMIENTOS

La cara del absorbedor que está expuesta al sol (cara activa) ha de estar recubierta de un revestimiento para absorber bien los rayos solares.
Se utilizan dos procedimientos:

  • Pinturas.
  • Superficies selectivas.

Las pinturas oscuras o de color negro absorben muy bien la radiación solar (coeficiente de absorción del orden de 0.9) pero tienen un coeficiente de emisión similar al coeficiente de absorción o lo que es lo mismo, las pérdidas por emisión de radiación son bastante elevadas y aumentan al hacerlo la temperatura, por lo que no aconsejamos estos revestimientos para temperaturas elevadas.
Para evitar estos inconvenientes, se han buscado otros revestimientos que tengan también un buen coeficiente de absorción de la radiación solar pero con un coeficiente de emisión más bajo.
A revestimientos con el coeficiente de absorción (0,8 o 0,9) y el coeficiente de emisión (0,06 o 0,15) se les llama de “superficies selectivas”, por la diferencia de valor entre los dos coeficientes.

El coeficiente de absorción o absortividad de un material, ∝, es el cociente entre la energía absorbida y la que incide sobre este.
La energía absorbida por un material hace que este aumente de temperatura y comience a emitir radiación. Al porcentaje de esa radiación que emite un cuerpo a una determinada temperatura se le denomina coeficiente de emisión o emisividad, ε.
Ambas magnitudes son, lógicamente, inferiores a la unidad.

No hay ningún material simple que tenga esta cualidad, por lo que las diferencias entre ambos coeficientes se logran por superposición de varias capas (metal y compuestos metálicos) o tratamientos especiales superficiales.

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