El principio básico común de todas las tecnologías termosolares es relativamente simple: captar la radiación solar y transferir el calor resultante generalmente a un fluido (por ejemplo, el agua o aire).

El calor obtenido es utilizado directamente para calentar agua en los hogares, por ejemplo, para disponer de agua caliente sanitaria. Otra forma de aprovechar el calor es de manera indirecta, a través de intercambiadores de calor para ser aplicado en algún proceso industrial, o hasta para proporcionar refrigeración.

Las tecnologías termosolares son muy flexibles y se pueden adaptar a una amplia gama de situaciones y se pueden usar a pequeña y gran escala.  

Colector de aire

Los colectores de aire utilizan aire para transportar el calor. Los diferentes tipos de colector utilizan tubos cubiertos, sin cubrir o de vacío para colectar el calor aprovechable. 

Se basen en la convección o utilicen ventiladores para transportar el aire a través de un sistema de tubos bien aislado. En los procesos industriales los colectores de aire son convenientes para procesos de secado, suministrando aire caliente con temperaturas de hasta 100°C. 

Colector Plano

Los colectores planos utilizan agua para transportar calor a un intercambiador de calor, un tanque de almacenamiento o hacia el proceso productivo.

Consisten en una caja aislada que contiene un absorbedor metálico con un sistema de tuberías debajo para transportar el calor. La caja está cubierta con una o dos placas de vidrio, alternadamente cubierta de antireflejante para reducir las pérdidas de transmisión de calor. 

Logran temperaturas de operación de entre 30 y 90°C y se fabrican en muchos países. Para aplicaciones de calor solar de proceso usualmente se utilizan colectores de gran escala. Los colectoresplanos evacuados pueden proveer incluso temperaturas más altas al reducirse las pérdidas por convección.

plana

COLECTOR DE CAPA PLANA

Colector de tubos evacuados

Los colectores de tubos evacuados utilizan el vacío como aislante para proteger el absorbedor del medio ambiente. Los colectores de tubos evacuados de vidrio doble consisten en dos tubos con un vacío entre ambos; los colectores de tubos evacuados de vidrio simple de un solo tubo. En los colectores de flujo directo, el líquido de transferencia térmica fluye directamente a través del tubo.

En los colectores “heat pipe” o tubo U, un circuito separado al interior del tubo transporta el calor colectado a la parte superior del tubo, donde la energía es transferida al circuito de calentamiento al interiordel colector.

Existen también los colectores de tubos evacuados con una superficie de metal reflectora detrás de los tubos, que se conoce como concentradores parabólicos compuestos (CPC por sus siglas en inglés). Su función es incrementar la eficiencia delcolector ya que refleja la radiación desde diferentes ángulos hacia los tubos.Los colectores de tubos evacuados pueden proveer temperaturas de entre 50 y 150°C.

evacuados

COLECTOR DE TUBOS EVACUADOS

Colector cilíndrico-parabólico (parabolic trough)

Los colectores de tubos evacuados utilizan el vacío como aislante para proteger el absorbedor del medio ambiente. Los colectores de tubos evacuados de vidrio doble consisten en dos tubos con un vacío entre ambos; los colectores de tubos evacuados de vidrio simple consisten deconsisten en un solo tubo. En los colectores de flujo directo, el líquido de transferencia térmica fluye directamente a través del tubo.

En los colectores “heat pipe” o tubo U, un circuito separado al interior del tubo transporta el calor colectado a la parte superior del tubo, donde la energía es transferida al circuito de calentamiento al interiordel colector.

Existen también los colectores de tubos evacuados con una superficie de metal reflectora detrás de los tubos, que se conoce como concentradores parabólicos compuestos (CPC por sus siglas en inglés). Su función es incrementar la eficiencia delcolector ya que refleja la radiación desde diferentes ángulos hacia los tubos.Los colectores de tubos evacuados pueden proveer temperaturas de entre 50 y 150°C.

cilindrico

COLECTOR CILÍNDRICO PARABÓLICO

Colector Fresnel linear

Los colectores Fresnel concentran el sol a través de diversos espejos planos que rastrean la luz solar en un eje hacia un tubo receptor central. Los espejos individuales son fáciles de reemplazar y la exposición al viento es mínima.

Existen colectores Fresnel que tienen un espejo secundario colocado encima el tubo receptor para reflejar luz de regreso al absorbedor. Se pueden obtener temperaturas de hasta 400°C y la producción directa de vapor es posible. 

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COLECTOR FRESNEL LINEAL

Colector de plato parabólico

Colector de plato parabólicoLos colectores de platos parabólicos concentran la irradiación solar hacia un punto y producen altas temperaturas de hasta 400°C, dependiendo del tamaño del campo del espejo y de la evacuación del tubo receptor. Un ejemplo son los discos Scheffler que se utilizan para cocinar en la India.

El rastreo en dos ejes requiere de un alto grado de precisión. 

Existe otro tipo de tecnología con la cual se puede aprovechar la energía solar que son los paneles fotovoltaicos también conocidos como paneles solares. Estos utilizan materiales con otro principio físico que es el efecto fotoeléctrico.

A diferencia de los colectores solares, los paneles fotovoltaicos sirven para generar energía eléctrica directamente del sol. A veces por su gran parecido en apariencia los paneles fotovoltaicos y los colectores planos pueden confundirse.

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COLECTOR DE PLATO PARABÓLICO

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