of 5

Jumbo Solar

Published on January 2018 | Categories: Documents | Downloads: 7 | Comments: 0
161 views

Comments

Content

El diseño más común de los colectores solares, tanto de agua como de aire, presenta las siguientes partes :

-Cubierta transparente -Circuito del fluido -Absorbedor -Aislamiento -Carcasa

Figura 7.1: Componentes de un colector solar

Cubierta transparente La cubierta transparente del colector tiene una doble misión. La primera, atenuar las pérdidas de calor del absorbedor impidiendo, en lo posible, el paso de las radiaciones que éste emite y la segunda, evitar que el aire exterior este en contacto con el absorbedor y provoque en el pérdidas por convección. La atenuación de las pérdidas de calor por radiación desde la superficie del absorbedor puede lograrse aprovechando el efecto invernadero. Este efecto consiste en que una capa de material transparente, como plástico o vidrio, permite el paso de radiaciones de longitud de onda corta pero no las de longitud de onda larga. En consecuencia, pueden llegar hasta el absorbedor las radiaciones solares formadas por ultravioleta, visible e infrarrojo de longitud de onda relativamente corta y sin embargo no pueden atravesar la cubierta transparente las que están en el infrarrojo, de mayor longitud de onda; por tanto tiene lugar en la cubierta una reflexión de estas ondas y un incremento de temperatura del absorbedor, de claro efecto positivo para los propósitos que persiguen. Las cubiertas pueden ser de vidrio o plástico, aunque este material es poco recomendable pues envejece bajo la acción de los rayos ultravioletas y se hace necesario un reemplazamiento relativamente frecuente. La radiación infrarroja que procede del absorbedor provoca el calentamiento de la cubierta transparente y ésta emite radiaciones tanto hacia el absorbedor como hacia el exterior. La transmisividad del cristal, , que indica la cantidad de radiación que deja pasar, es función de la

calidad del mismo y del ángulo con el que incida la radiación solar. Posteriormente hablaremos más sobre este tema, pero se puede decir que la transmisividad del cristal para un ángulo de incidencia perpendicular a su superficie se sitúa en torno al 93%, es decir, que deja pasar el 93% de la energía solar que incide sobre la misma. 65 Otra consideración a tener en cuenta es que la cubierta debe ser completamente estanca para evitar la penetración de partículas de polvo y humedad que provocarían un deterioro del colector y un menor rendimiento. Circuito de fluido El circuito del fluido ha de estar directamente en contacto con el absorbedor, de forma que la transmisión de calor al fluido se realice en las mejores condiciones. En los colectores de líquido el circuito se compone de una serie de tuberías por las que circula dicho fluido. En los colectores de aire el fluido circula entre la cubierta y el absorbedor. Absorbedor El absorbedor constituye el elemento absorbente de la radiación solar. Puede estar fabricado con diferentes materiales como plástico, cobre, acero o aluminio, aunque este último no es muy aconsejable ya que con frecuencia da origen a problemas de corrosión. Debe estar pintado de color oscuro con el fin de aumentar su capacidad de absorción a la radiación y, con objeto de que ésta se aproveche al máximo, la reflexión en su superficie debe ser muy baja. Por otra parte, hay que prever que se alcancen temperaturas del orden de los 1000C y, por tanto, han de elegirse correctamente los materiales y pinturas. Como es conocido, la radiación solar que incide directamente sobre el absorbedor, está comprendida entre longitudes de onda del orden de 0.25 y 2.5 , perteneciendo por tanto a la fracción del infrarrojo en sus longitudes de onda más pequeñas, así como al visible y parte del ultravioleta en sus longitudes de onda mayores. En lo que respecta a la máxima emisión del sol, se sitúa en torno a los 0.5 de longitud de onda y corresponde por tanto al espectro visible. Estas consideraciones deben tenerse muy presente a la hora de elegir la pintura para el absorbedor ya que su coeficiente de absorción , para las longitudes de onda señaladas, ha de ser elevada, del orden de 0.9 - 0.95. Las radiaciones emitidas por la placa absorbente se sitúan en el infrarrojo, con valores de longitud de onda comprendidos entre los 4 y 70. Estas radiaciones deben limitarse lo máximo posible para mantener una temperatura alta en el absorbedor, y por tanto deben emplearse pinturas que cumplan con dicho objetivo. Por tanto estas pinturas deben ser selectivas en el sentido de poseer un gran coeficiente de absorción para las longitudes de onda del espectro solar y muy bajo poder emisivo para los infrarrojos que emite el absorbente.

La mayor parte de las superficies que tienen alto poder de absorción para la radiación solar son a su vez excelentes radiadores térmicos; sin embargo, las superficies selectivas son capaces de absorber efectivamente la radiación solar mientras que irradian calor en pequeña proporción. 66

Cuando el convertidor está a baja temperatura y comienza a recibir radiación solar, la energía radiante que emite es baja, por lo que eleva rápidamente su temperatura. Cuando ésta aumenta, su emisión también aumenta y su temperatura aumenta más lentamente, hasta que llega un momento en el que la radiación solar alcanza un nivel que iguala a la suma de las pérdidas más el calor transportado por el fluido térmico. En ese momento la temperatura del absorbedor se estabiliza. Aislamiento térmico Tienen por misión evitar en lo posible las pérdidas de calor desde el circuito del fluido hacia el exterior, por lo que han de ser materiales de bajo coeficiente de conductividad. Hay que tener presentes factores tales como densidad, temperatura máxima de servicio, comportamiento ante la humedad, estabilidad térmica, coste, etc. Carcasa La carcasa aloja el conjunto de elementos que forman el colector y asegura su estanqueidad, tanto a efectos de pérdidas de calor como de penetración de humedad, aire exterior, impurezas, etc. Si deja pasar aire éste circula por el colector, provocando una pérdida de calor. La caja soporta las condiciones ambientales propias del lugar de emplazamiento del colector, más o menos corrosivas en función de los componentes de la atmosfera. Como las instalaciones de energía solar deben ser duraderas, la caja tiene que soportar el paso del tiempo con el mínimo deterioro posible, lo que exige una calidad suficiente de los materiales. Se construye de acero galvanizado con tratamiento de anodizado, pero no es aconsejable utilizar materiales como la madera ni plásticos, que se degradan con facilidad[6]. Superficie de colector bruto: 20 m² (2,5 m² por módulo GLK ) • Evaluación térmica : 13,4 kWp • Rendimiento Solar 6 : ~ 525 kWh / a / m² • El flujo de volumen de aire ( rango posible ) : 660 a 2.300 m³ / h • Dimensiones del campo de colectores : L x W x H = 20 mx 1 mx 0,175 m • Diámetro nominal de la conexión de aire : DN 250 • Peso por zona, incluyendo el montaje del sistema : máx . 38 kg / m² ( máx. 760 kg de peso total)

Costo Aproximado 1500 dólares

Sponsor Documents

Or use your account on DocShare.tips

Hide

Forgot your password?

Or register your new account on DocShare.tips

Hide

Lost your password? Please enter your email address. You will receive a link to create a new password.

Back to log-in

Close