Instal·lació d'energia solar tèrmica

Planta d'energia solar
termoelèctrica

Captador solar pla

Captador solar pla

El captador solar tèrmic de placa plana té una bona relació cost / efectivitat en climes moderats i s'adapta correctament a un gran nombre d'aplicacions (l'escalfament d'aigua sanitària, la climatització de piscines, el suport a calefacció, el preescalfament fluids industrials, etc.).

Podem distingir dos tipus bàsics de captadors de placa plana, en funció de la configuració de l'absorbidor: el paral·lel de "tipus graella", en les versions vertical i horitzontal i la sèrie de "tipus serpentí". Bàsicament, la diferència que hi ha entre tots dos és:

  • La configuració en paral·lel afavoreix que es pugui estratificar la temperatura del captador amb més volum de circulació de l'aigua per les ramificacions de l'interior del captador i obtenir un salt tèrmic d'aproximadament 10ºC amb un bon rendiment.
  • La configuració en sèrie està composta per un únic circuit continu amb poc volum d'aigua de circulació i un salt tèrmic superior, amb un bon rendiment.

Funcionament del captador solar pla

El funcionament d'un captador és molt bàsic. De fet, qualsevol cos exposat al Solrecibe un flux energètic que l'escalfa i, per tant, fa que augmenti la temperatura.

Un cos a una temperatura donada emet energia al seu voltant, en forma de radiació, i aquesta depèn directament de la diferència de temperatures entre la temperatura del cos i la temperatura ambient.

Si refrigerem el captador fent-li passar un fluid per l'interior, s'aprofita aquesta calor, de manera que s'aconsegueix que una part de l'energia captada es transmeti cap a aquest fluid com a energia útil. La resta d'energia es continua perdent en forma de radiació des del captador cap a l'ambient exterior. En aquest cas, la temperatura de treball és sempre inferior a la d'equilibri.

Si volem obtenir un bon rendiment, cal treballar els captadors a la temperatura més baixa possible, sempre que sigui suficient per a l'ús que es vulgui donar.

L'energia aprofitada es treu del captador mitjançant el fluid caloportador, generalment format per una barreja d'aigua amb anticongelant i inhibidors de la corrosió.

Principis físics del funcionament del captador solar pla

El captador solar funciona a partir de l'aplicació dels principis físics següents:

El cos negre (l'absorbidor)

La radiació solar incident és parcialment absorbida pels cossos. La resta és reflectida o els travessa.

La relació entre aquests efectes depèn de:

  • La naturalesa del cos.
  • L'estat de la superfície.
  • El gruix del cos.
  • El tipus de radiació. La longitud d'ona.
  • L'angle d'incidència dels raigs solars.

Els cossos foscos i mats capten millor la radiació solar que qualsevol altre color; per això l'absorbidor del captador solar sol ser de colors foscos, per aprofitar al màxim laradiación solar.

L'efecte hivernacle

Aquest efecte es genera en alguns cossos transparents, que normalment només són travessats â € <â €

Aquesta radiació que no pot sortir és reflectida cap a l'interior de nou. Una part d'aquesta energia escalfa el vidre i el vidre la remet cap a dins i cap a fora.

Alguns plàstics (com el policarbonat) tenen un comportament similar al vidre (deixen passar les radiacions d'ona curta procedent del Sol i detenen les emissions d'ona llarga que procedeixen de la placa absorbidora).

L'aïllament

El tercer dels principis físics que intervenen en el funcionament dels captadors és l'aïllament del conjunt respecte de l'exterior, format normalment per un revestiment intern de la caixa contenidor.

Components d'un captador solar plànol

El captador solar pla amb coberta vidrada és el més emprat per a instal·lacions de producció d'aigua calenta sanitària. Aquest equip està format pels elements següents:

Absorbidor

És l'element que intercepta la radiació solar a l'interior del captador i és l'encarregat de transformar l'energia solar en energia tèrmica.

L'absorbidor està format, habitualment, per una làmina metàl·lica, normalment de coure (bon conductor tèrmic) que s'enfosqueix bàsicament amb:

1. Una fina pel·lícula de pintura negra calòrica, que resisteix temperatures de treball superiors als 100ºC.

2. Un tractament selectiu, basat en deposicions electroquímiques o pintures amb òxids metàl·lics que tenen una alta absorció de la radiació solar (ona curta) i una baixa emissivitat de la calor (ona llarga).

L'absorbidor incorpora una graella de conduccions per on circularà el fluid caloportador.

Coberta transparent

Té la funció d'aïllar el captador de les condicions ambientals exteriors -encara que deixa passar la radiació solar - que provoquen l'efecte hivernacle. Normalment està formada per una sola làmina de vidre temperat (resistent) amb baix contingut en ferro (molt transparent) de 4 mm de gruix aproximadament.

Aïllament

Aquest element, tal com passa a la resta d'aplicacions, compleix la funció d'evitar les pèrdues de calor de l'interior del captador -concretament del absorbidor- cap a l'exterior i està format normalment per planxes d'escumes sintètiques (poliuretà, cianurats, fibra de vidre, etc.) situades als costats ia la part posterior del captador.

Carcassa

La carcassa té la funció d'allotjar la resta de components. Aquest tancament normalment està format per un perfilat d'alumini anoditzat que garantirà una resistència del conjunt, fins i tot, en les condicions extremes de treball. Així mateix, la carcassa, disposarà d'unes perforacions de desguàs de condensats, a la part inferior.

Altres tipus de captadors solars tèrmics

Captadors plans sense coberta

Tal com el seu nom indica, els captadors sense coberta consten bàsicament de l'element absorbidor, format generalment per un conjunt de tubs de material plàstic, EPDM, cautxú o polipropilè.

Aquest tipus de captadors solars són molt econòmics i fàcils d'instal·lar ja que habitualment presenten configuracions flexibles que permeten col·locar-los sobre qualsevol superficie.Además, són resistents a la corrosió i permeten configuracions d'escalfament directe com en el cas de l'escalfament de piscines.

En contrapartida, els captadors sense coberta amb absorbidor sintètic solen tenir corbes de rendiment molt inclinades ja que, en no tenir vidre tenen molt bon comportament òptic però, en canvi, perden ràpidament el seu rendiment quan la temperatura ambient està per sota de la temperatura de treball o amb una velocitat de vent elevada.

Per això, aquest tipus de captadors, només són aconsellables en aplicacions a baixa temperatura en què la temperatura de treball estigui pròxima a la temperatura ambient com, per exemple, per allargar la temporada de bany en piscines descobertes. Una variable d'aquest tipus de captadors sense coberta són els captadors de planxa metàl·lica embotida i decalada, dissenyats específicament per a aplicacions en circuit tancat.

Aquesta variant presenta un millor rendiment tèrmic del captador i permet utilitzar-lo per produir aigua calenta sanitària o altres aplicacions de baixa temperatura. Un altre exemple d'aquest tipus de captador disponible al nostre mercat, consisteix en una coberta multifuncional que combina les qualitats d'una coberta metàl·lica d'acer inoxidable sense manteniment amb l'eficiència d'un captador solar de superfície selectiva.

valoración: 3 - votos 1

Última revisió: 30 de maig de 2018