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PRINCIPIOS DE LOS SISTEMAS SOLARES TÉRMICOS

	Estos dispositivos usan la luz solar (directa o difusa) para aportar calor en el tiempo y lugar en los que se precisa temperatura. Un sistema tipo de estos consiste en uno o más colectores solares conectados a un circuito de circulación que transporta la temperatura hasta el punto de uso. Este calor es transferido luego por un medio (fluido caloportador) como el agua o el aire.
Sistema solar doméstico-tipo para agua caliente.

	Dichos dispositivos son a menudo llamados sistemas solares activos e incluyen componentes manufacturados a propósito que pueden incorporar bombas e impulsores. Así se distinguen de la arquitectura solar pasiva, que hace uso de elementos constructivos como ventanas orientadas al sur, paredes de mampostería y solanas para recibir y almacenar la energía solar.
Sistemas solares activo y pasivo funcionando conjuntamente en Austria.

COMPONENTES DE LOS SISTEMAS SOLARES TÉRMICOS

La unidad-tipo de los mismos está constituida por tres elementos bien diferenciados (o subsistemas): colector solar, circuito de circulación con una unidad de depósito (acumulador) y un dispositivo de control.

COLECTORES SOLARES

Se dividen en tres grandes categorías básicas: planos (de chapa/plancha plana con cubierta de vidrio), y de tubos de vacío (o de aire evacuado).

COLECTORES NO VIDRIADOS

Estos colectores sencillos y baratos están construidos, básicamente, por tubos de metal o plástico recibiertos de pigmentos ennegrecidos por los que circula el agua. No incluyen ningún aislamiento adicional, de manera que la ganancia de temperatura queda limitada a unos 20ºC sobre la del aire del ambiente. Estos colectores resultan muy apropiados cuando se requieren temperaturas poco elevadas, como en el calentamiento de piscinas.

Colector para calentamiento de piscinas.

COLECTORES PLANOS

Es el tipo más ampliamente usado. Son cajas planas recubiertas interiormente con un aislamiento, salvo en una de cuyas caras que es de vidrio transparente o de plástico. Cada uno de estos recipientes contiene una placa negra plana que absorbe la energía solar; y a través de la misma (o encima) circula el fluido (agua o aire) encargado de transferir el calor recibido. El vidrio encima y el aislante debajo de esta plancha reducen las pérdidas de temperatura. La mayoría de colectores planos producen temperaturas de hasta 70ºC sobre el ambiente, por lo que resultan adecuados para agua caliente sanitaria solar (ACSS) y calefacción de viviendas, así como de distritos ("district heading").

Colector solar.

COLESCTORES SOLARES DE TUBOS DE VACÍO

Estos colectores se componen de un conjunto de tubos de vacío (o evacuados) cada uno de los cuales contiene un absorbedor (generalmente una plancha de metal negro), el cual aspira/recoje la energía solar y la transfiere a un fluido portador (caloportador). Gracias a las propiedades aislantes del vacío, las pérdidas de calor son reducidas y temperaturas por encima de los 100ºC sobre el ambiental pueden ser producidas. De esta manera, este tipo de colectores resultan particularmente apropiados para aplicaciones de alta temperatura.

Colector de vacío

SISTEMAS DE CIRCULACIÓN Y ALMACENAMIENTO

Los sistemas de circulación son los encargados de transferir el calor desde el colector hasta el recipiente donde debe quedar depositado o usado. En un sistema solar doméstico, por ejemplo, el fluido caloportador circula entre el colector(es) y el intercambiador de calor en el depósito de almacenamiento. En algunos sistemas se hace circular el agua entre el colector y el depósito/acumulador por medio de una bomba, mientras que en otros la circulación es impulsada por el efecto termosifón. En estos últimos el agua calentada en el colector se expande y se eleva hasta el acumulador instalado más arriba, la cual es reemplazada cuando se utiliza el agua del mismo. Los sistemas con bomba se utilizan en toda Europa, mientras que el termosifón lo son principalmente en el Sur de la misma.

Depósito cilíndrico de acumulación de agua caliente para un gran sistema.

SISTEMAS DE CONTROL

En cualquier sistema de calentamiento se precisa de control que asegure la operación eficiente y el mantenimiento de la temperatura deseada en el punto de su uso. Para cualquier sistema térmico solar dicho control es normalmente muy similar al de cualquiera convencional tanto en costo como en funcionamiento. En consecuencia, suele incorporar sensores de temperatura que proporcionan información de la operación del sistema y una unidad central (o centralita) que vigila el funcionamiento del conjunto.

Centralita integrada de control de circulación e instrumentos de seguridad, con capacidad de medir rendimientos.