Hay muchos tipos de colectores solares, dependiendo de los fines a los que se vayan a dedicar, de las características de cada una de sus principales partes, del material del que está formado dicho colector, etc. Se distinguen dos grandes grupos:
- Colectores sin concentración: el modelo más usual es el colector de placa plana (cpp), al mostrar un aspecto de rectángulo plano al mirarlo a una cierta distancia. Lo cierto es que realmente es un paralelepípedo rectangular, en donde tendremos una dimensión muy inferior a las otras dos.
Normalmente una de sus caras está formada por una cubierta transparente de vidrio o plástico, aunque no existe en todos los modelos que hay en el mercado. - Colectores con concentración: Recomendados y principal objetivo de estudio.
El funcionamiento: Un cuerpo expuesto al solo recibe un flujo energético E, este se calienta y a la vez produce pérdidas por convección, radiación y conducción, las cuales crecen al hacerlo la temperatura del cuerpo.
Habrá un momento que la suma de las pérdidas térmicas sean iguales a las ganancias, llegando a la temperatura de equilibrio tªc.
E = Ep
Pero si se saca una parte del calor producido en el cuerpo de forma continua y se aprovecha como energía utilizable se cambia la ecuación de equilibrio anterior y se obtiene:
E = Ep + Eu
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Tipos de Colectores Solares
Se pueden encontrar 3 tipos de colectores solares, que se seleccionarán en función del destino de la instalación:
1-Colectores de Polipropileno
- Sin cubierta transparente (no se produce efecto invernadero.)
- Especialmente recomendados para calentamiento de piscinas.
- Temperatura de trabajo entre 25º-35ºC
- Soportan el paso de agua agresiva (no es necesario usar intercambiador)
2-Colectores de Placa Plana
- Colectores con cubierta transparente
- Recomendados para ACS y calefacción por suelo radiante (no por radiadores)
- Temperatura de trabajo entre 50º-80ºC
- No soportan el paso de aguas agresivas
3-Colectores de tubo de vacío
- Temperatura de trabajo 75º-100ºC
- Especialmente recomendados para calefacción y ACS donde las condiciones son menos favorables
- Tienen menos pérdidas que los de placa plana
- Son más frágiles que los anteriores.
Las prestaciones de un colector se presenta a través de la denominada curva cararcterística, cuya ecuación es:
η = Rendimiento_máximo – Coeficiente_de_pérdida x ((tm – ta)/I)
El rendimiento máximo también recibe el nombre de factor de resisitencia óptica y es el máximo que teoricamente puede recibir el colector.
El coeficiente de pérdidas, normalmente representado por K (algunos fabricantes con A) se expresa en W/m2.K. Indica la pendiente con la que disminuye el rendimiento a medida que aumenta la temperatura del fluido con respecto a la temperatura ambiente.
