Colectores solares

Al comenzar a hablar sobre colectores solares, también llamados muchas veces captadores solares, debemos partir de la base de una definición simple, para pasar luego a una definición mas compleja y describir todas las características particulares de este dispositivo. En líneas generales, los colectores solares son dispositivos que sin importar la forma en que se diseñen, tienen la función de recoger la energía a partir de los rayos que provienen del sol y luego convertir esa energía solar en energía térmica. Existen dos grandes divisiones en donde se pueden agrupar los colectores solares, podemos encontrar los colectores de baja temperatura y los colectores de alta temperatura. los primeros se suelen utilizar principalmente para sistemas de calefacción domésticos y provisión de agua caliente (potable).

En el caso de los colectores solares de alta temperatura, su función es la de producir energía eléctrica, mediante un sistema de espejos. Cuando hablamos de colectores solares de baja temperatura, debemos tener en cuenta dos diferentes modelos, que son los más utilizados en el mercado. Por una parte encontramos los colectores solares planos, que también suelen ser llamados paneles solares térmicos. Estos dispositivos se conforman por una caja plana de metal en cuyo interior circula un fluido, el cual aumenta su temperatura al pasar por el panel que a su vez obtiene el calor mediante los rayos del sol. Existen dos tipos de colectores planos, uno que se encuentra protegido por un vidrio, el cual tiene la función de impedir que el panel pierda calor.

Los colectores planos no protegidos, a su vez, son mas económicos ya que no cuentan con esa protección de vidrio, estos sistemas son de un rendimiento notablemente mas bajo, por lo que son utilizados para tareas menos complejas, como por ejemplo la climatización de piscinas, lo cual no necesita de un rendimiento muy importante ya que es una tarea simple y de poca complejidad y no en tareas con fines comerciales. Esta variante de colectores solares es la misma que se suele utilizar en domicilios para un uso cotidiano, ya que por ejemplo, calentando el agua que circula dentro del panel y distribuyéndola en el circuito del agua en una casa, puede reducirse considerablemente el consumo de gas o de energía eléctrica para realizar esta tarea, además de que pueden ser combinables con los sistemas convencionales. También se suele utilizar en establecimientos en donde se utiliza gran cantidad de agua caliente, como restaurantes, centros turísticos y algunas fábricas, al mismo tiempo que como hemos mencionado anteriormente, el calentamiento del agua de las piscinas.

Los colectores solares para usos generales

Por otra parte, dentro de los colectores solares de baja temperatura también podemos encontrar modelos basados en paneles de tubos de vacío, en este tipo de colectores la superficie que capta la energía del sol, esta aislada del exterior por un tubo doble de vidrio, que crea una cámara especial de vacío. En este modelo podemos encontrar dos diferentes sistemas. El primero es el de flujo directo, en el cual, el fluido en el interior circula por los tubos del mismo modo que en los colectores planos. Por otro lado también existe un sistema de flujo indirecto, en el cual el mismo calor evapora el fluido de adentro del tubo, este transmite la energía al condensarse. Finalmente, los colectores solares de alta temperatura como dijimos anteriormente, se basan en un sistema complejo de espejos para obtener energía a través de los rayos del sol. Cuentan con un concentrador solar, que calienta el fluido a una temperatura mucho mayor que los colectores planos y lo hace mediante espejos parabólicos, los cuales pueden ser de dos formas: con sistemas lineales o sistemas puntuales.

En el primer caso, los espejos se encuentran en una disposición cilíndrica y calientan el fluido mientras este recorre la línea que se encuentra en la parte superior de la curva. En el caso de los sistemas puntuales, los espejos tienen una forma similar a un plato, en disposición esférica, este tipo de colectores se utilizan para concentrar aún más los rayos y de esa manera obtener temperaturas mucho mas altas. En general, este tipo de sistemas se utilizan para lugares en donde las dimensiones de la infraestructura es un tanto limitada. En cuanto a los espejos, podemos encontrar algunas variantes bastante interesantes que se pueden adaptar a las diferentes necesidades que puedan surgir.

Los diversos modelos de espejos utilizados para colectores solares varían según su función especifica. Los espejos planos, o lentes linearles, tienen una función prácticamente igual a la de los colectores solares lineales. Por otro lado en los espejos que se encuentran en centrales solares térmicas, tienen la función de concentrar la radiación del sol en un punto central y único, que se encuentra ubicado en una torre y en donde se genera vapor de agua, como sistema para producir energía eléctrica. Por ultimo, podemos encontrar colectores solares también en hornos solares, esta es una variante que se utiliza bastante en el mercado, se trata de espejos planos y espejos parabólicos combinados para conseguir elevar la temperatura al máximo.