10.1 Colectores semiesféricos
Este tipo de colector solar es utilizado tanto para calentar piscinas como para las residencias. Por su forma semiesférica, recibe siempre la radiación del Sol, sin precisar de una orientación o inclinación determinada. Ideal para días nublado. Es ligero, pesa 8 Kg y ocupa poco espacio, de montaje sencillo, ahorrando tiempo y mano de obra. Es un colector formado íntegramente por materiales plásticos, por lo que está libre de corrosión e incrustaciones calcáreas. Se puede utilizar directamente, por ejemplo, con el agua de una piscina. A pesar de ser ligero, es robusto y resistente a adversidades climáticas, viento, tormentas, heladas, o granizo.
Figura 28: Colector solar Semiesférico. [Fuente Bubblesun]
El rendimiento del colector según IPESOL BUBBLESUN es muy elevado con un salto térmico reducido, por lo que resulta especialmente indicado para aplicaciones de baja temperatura. Por ejemplo, se mantiene un rendimiento del 100% con un salto térmico de 5K y una radiacion de 800Wm2 (día soleado).
En condiciones normales de radiación y temperatura ambiente, un colector puede garantizar 50 litros diarios de agua caliente sanitaria a 45oC en el semestre de verano.
Figura 29: Rendimiento entre el colector solar IPESOL BUBBLESUN y un colector solar plano con distintas intensidades de radiación. [Fuente Bubblesun]
10.2 Colector solar PST
En el proceso de calentar agua, se utilizan las energías del medio ambiente, estas pueden ser: la radiación solar, el calor del viento, el calor del agua de lluvia, etc. Para esto se dispone de las leyes de la termodinámica, formuladas a finales del siglo XVIII, por el físico francés Sadi Carnot.
En el caso de los paneles solares termodinámicos, los conceptos termodinámicos se aplican, utilizando un gas refrigerante que se vaporiza a -26ºC, logramos que el calor captado por los paneles sea transportado hasta el agua que se va calentar.
Así, pues aunque no haya radiación solar (máximo aporte de calor), se puede captar el calor del viento y de la lluvia, pues el gas refrigerante se encuentra dentro del panel a -10ºC, esto hace que todo el calor sea captado por los paneles solares Termodinámicos SolarPST.
Mediante un bloque termodinámico se hace que el gas calentado por el panel, eleve su temperatura hasta 110ºC, luego a través de un intercambiador logramos calentar el agua hasta 50ºC, lo que nos proporciona una garantía de agua caliente todo el año, hasta 0ºC en invierno.
El refrigerante
Refrigerante es toda sustancia de bajo punto de ebullición, capaz de absorber grandes cantidades de calor al producirse un cambio de estado.
En la refrigeración mecánica se utilizan líquidos y gas, que tengan la propiedad de pasar fácilmente de estado líquido a estado gaseoso y viceversa.
Como refrigerante, se ha utilizado el amoniaco, pero es altamente toxico.
Como gases, los más usados son los denominados Klea, siendo los más importantes:
134 A, 407 A, 407 B, 407 C y 410.
Tienen las siguientes características:
• Estabilidad química ante distintas presiones y temperaturas.
• Incombustibles.
• No corrosivos.
• No tóxicos.
• Facilidad para detectar fugas.
• No tienen efecto alguno en los lubrificantes del compresor.
• Elevado calor de evaporación.
• No destruye la capa de ozono.
El Principio
Los paneles de energía solar se encuentran generalmente más fríos que el aire exterior (por la circulación del gas), lo que permite captar:
• La casi totalidad de la radiación directa y difusa del sol durante el día.
• El calor del aire exterior por con
vección natural y por el efecto del viento y el calor de la lluvia durante 24 horas.
• No existe ningún riesgo de helarse.
Figura 30: Esquema del sistema PST [Fuente Solar PST]