En este articulo analizaremos como funcionan los paneles solares termicos , veremos cual es el proceso utilizado por estos dispositivos para generar agua caliente para uso sanitario.
En elmomento en que reciba una factura realmente grande de electricidad o gas, sus pensamientos pueden recurrir a los paneles solares. ¿No sería bueno si pudieras atrapar toda la energía que necesitas del Sol?
¿CÓMO FUNCIONAN LOS PANELES SOLARES TÉRMICOS?
Millones de personas ya obtienen su energía de esta manera, aunque principalmente en forma de calor en lugar de electricidad. Los paneles eléctricos solares (también llamados células solares o células fotovoltaicas) que convierten la luz solar en electricidad se están volviendo muy populares; paneles solares térmicos, que utilizan la luz solar para producir agua caliente, han sido comunes durante décadas.
Incluso en climas relativamente fríos del norte, los sistemas solares de agua caliente pueden reducir cantidades significativas de sus facturas de combustible.
Los sistemas típicos generan nada 10-90 por ciento de su agua caliente y pagan por sí mismos en unos 10-15 años (incluso antes si usted los está usando para algo así como una piscina de la piscina). ¡Echemos un vistazo más de cerca a cómo funcionan!
La tecnologia para calentar agua y calefaccion solar se basan en placas solarestermicas pero sabes realmente como funcionan los paneles solares termicos ?
Los principios básicos detrás de los sistemas termosolares modernos.
El principio básico de la calefacción solar térmica es utilizar la energía del sol y convertirla en calor que luego se transfiere al sistema de calefacción de su hogar o negocio en forma de agua caliente y calefacción.
La principal fuente de generación de calor es a través de paneles solares montados en el techo que se utilizan junto con una caldera, colector o calentador de inmersión. El colector solar usará los rayos del sol para calentar un fluido de transferencia que generalmente es una mezcla de agua y glicol (anticongelante) que evita que el agua se congele.
El agua calentada de los colectores se bombea a un intercambiador de calor que estaría dentro del tanque de agua de su hogar. El calor del intercambiador luego calentará el agua dentro del tanque. Después de que el líquido libera su calor, el agua regresará a los colectores para recalentar. Un controlador se asegurará de que el fluido circule al colector cuando haya suficiente calor disponible.
Diagrama de tubos de vacío
Componentes del sistema solar térmico.
El colector es el componente principal de un sistema solar térmico y, en la mayoría de los casos, se instalaría en el techo de la propiedad. El colector contiene tubos de vidrio reforzado especialmente recubiertos para capturar la radiación emitida por el sol, que luego puede transferirse al calor. Las tuberías se incrustarán en un contenedor aislado para evitar la pérdida de energía térmica. El fluido de transferencia de calor en las tuberías incluirá anticongelante ecológico y circulará a través del colector y el tanque de agua caliente.
En términos de los tanques de agua caliente , hay dos tipos que estarían en funcionamiento. El primero se usa para calentar agua potable y normalmente consistiría en un tanque de acero lleno de agua potable y un intercambiador de calor.
El segundo sería un tanque combinado que suministraría agua potable y agua caliente al sistema de calefacción. De hecho, el tanque que incorpora el sistema de duelo tendría dos tanques más pequeños en el interior para mantener el agua separada para las diferentes tareas. También habría dos intercambiadores de calor que se conectarían a los colectores y la caldera. El sistema de calentamiento solar de agua se conectaría al intercambiador inferior y la caldera al intercambiador anterior.
Todo el sistema puede funcionar desde un controlador solar térmico que puede automatizarse. Cuando la temperatura en los colectores aumenta a una temperatura específica por encima de la temperatura en el tanque de almacenamiento, el controlador encenderá automáticamente la bomba y el fluido de transferencia calentado en el colector se enviará al tanque de agua caliente. Un tanque de almacenamiento de colector típico puede contener hasta 30 galones por persona.
Solar térmica y el clima del Reino Unido
Es un error común pensar que el clima del Reino Unido lo hace inadecuado para el uso de la tecnología solar. Los colectores solares no requieren luz solar brillante para funcionar; simplemente requieren luz y, aunque la luz solar brillante es obviamente ideal, aún pueden calentar agua incluso en días nublados ya que la radiación solar todavía está presente.
Será necesario usar una caldera o un calentador de inmersión como sistema de respaldo para proporcionar un impulso adicional a la generación de agua caliente de su propiedad durante el invierno. Un sistema de calentamiento solar de agua está diseñado en la mayoría de los casos para satisfacer hasta el 100% de las necesidades de calentamiento de agua durante el verano, lo que permite que el sistema de calefacción regular no se use.
En el transcurso de un año se reunirá en la región del 50% al 60% de las necesidades. En última instancia, los factores determinantes para el uso vendrán del tipo de clima y el tamaño del sistema solar térmico que haya instalado. La tasa general de uso del agua también será un factor determinante. En la mayoría de los casos, el uso de agua caliente seguirá siendo constante, lo que tendrá un impacto positivo en la rentabilidad.
Aplicaciones para sistemas termosolares.
La aplicación ideal principal para esta tecnología sería en un entorno residencial donde existe la necesidad de reducir una gran factura de energía, aunque la tecnología también se puede aplicar a un entorno comercial. El mayor beneficio de costo será para las instalaciones con altas demandas de energía y que tienen sistemas de calefacción que son caros de operar.
Es un proceso relativamente simple integrar un sistema termosolar en un sistema de agua caliente existente . Agregar un sistema termosolar mejorará en gran medida la eficiencia sobre un sistema estándar y puede durar más de veinte años.
Un sistema de calentamiento solar de agua estándar contendrá los siguientes componentes:
- paneles solares térmicos (a veces también llamados colectores), montados en su techo o en el suelo utilizando soportes y marcos (placa plana o tubos evacuados)
- fluido de transferencia de calor: puede ser agua, etilenglicol (comúnmente conocido como anticongelante) o una mezcla de los dos
- un intercambiador de calor de serpentín dentro de un cilindro de agua: este cilindro de ‘serpentín doble’ reemplazará su cilindro existente e incluirá un serpentín de respaldo de su caldera existente para proporcionar calentamiento de agua adicional cuando sea necesario
- una bomba que hace circular el fluido de transferencia de calor entre los paneles y el cilindro (la bomba generalmente funciona con la red eléctrica, pero también puede ser alimentada por una pequeña célula fotovoltaica)
- tuberías aisladas entre los paneles y el cilindro de agua, llamadas tuberías de flujo y retorno
- un panel de control del sistema que controla la bomba de fluido de transferencia de calor y proporciona información sobre el rendimiento del sistema, así como cualquier falla en caso de que se desarrolle
- un medidor de generación de flujo de calor, que mide la salida del sistema; esto es necesario para reclamar pagos de incentivos de calor renovables (