La energía solar térmica de baja temperatura se utiliza en aplicaciones que requieren temperaturas entre 100ºC i 250ºC. A partir de 80 grados Celsius les colectores planos prácticamente ya no tienen ningún rendimiento y hay que recurrir a otros sistemas de captación.
Los sistemas de energía térmica de baja temperatura se utilizan principalmente para aplicaciones que demanden energía térmica, es decir, calor de entre 125º C y 400º C. Para alcanzar mayores temperaturas es necesario concentrar la radiación solar.
Para este tipo de energía solar térmica se utilizan dos tipos de captadores solares:
- Captadores solares de vacío
- Captadores solares de concentración
Captadores solares de vacío
Los captadores solares de vacío és un conjunto de tubos de vacío que aprovecha la energía solar térmica.
Este tipo de captador solar está formado por colectores lineales alojados en tubos de vidrio al vacío. El panel solar tiene estructura de peine, con un mástil que conduce el fluido caloportador, y una serie de tubos a modo de púas donde se produce la captación de la radiación solar.
Es una solución intermedia entre los colectores planos y los de media temperatura, existen los colectores de vacío que permiten alcanzar temperaturas de hasta 120º C. Suelen emplear una superficie de captación formada por una serie de tubos con aletas, recubiertos de una superficie selectiva y circulando el fluido-calor-portador en su interior (energía solar fotovoltaica).
Ventajas de este tipo de colectores
La principal ventaja de los captadoes solares de vacío respecto a los colectores planos es su mejor aislamiento térmico.
En los colectores planos existen pérdidas termodinámicas por convección, mientras que en los tubos, al estar aislados al vacío, estas pérdidas se reducen a valores en torno a un 5%. Comparado con los paneles solares planos estas pérdidas suponen hasta un 35% menos.
La reducción de la pérdida de calor permite incrementar notablemente el rendimiento.
Tipos de colectores solares de tubos de vacío
Actualmente, hay dos tipos colectores solares térmicos de tubos de vacío, con técnicas bastante diferenciadas en cuanto a la transmisión del calor desde el tubo de vacío hasta el circuito primario.
- Colectores solares de vacío con fluido directo.
- Captadores solares de vacío heat pipe.
Captadores solares de concentración
Los colectores solares de concentración són un tipo de colector solar que gracias a su forma concentra la radiación solar recibida en un superfície en un punto.
Para alcanzar temperaturas más elevadas se necesita concentrar la radiación solar.
¿En qué consiste esta tecnología?
El colector solar de concentración consiste en un espejo cilindro-parabólico que refleja toda la radiación solar recibida sobre un tubo de vidrio situado a lo largo de la línea focal del espejo. En el interior de este tubo se encuentra la superficie absorbente en contacto con el fluido-calor-portador. Esta disposición del absorbedor y el fluido-calor-portador tiene como objetivo reducir las pérdidas por convección.
Los procedimientos ópticos con dispositivos de lentes, son enormemente costosos. Los concentradores más desarrollados en la actualidad son los de reflexión mediante espejos y que para este rango de temperatura corresponde a concentradores lineales con superficie reflexiva cilindro-parabólica.
Tipos de captadores de concentración
Los colectores de concentración se pueden clasificar de diferentes formas:
Dependiendo de la relación de concentración (la relación entre la densidad de radiaciónincidente y la utilizada por el absorbedor) pueden ser:
- De baja concentración.
- De media concentración.
- De alta concentración.
Según las dimensiones que tenga puede ser:
- Bidimensional
- Tridimensional
Según la orientación:
- Fijos
- Semiestáticos
- Móviles
Dependiendo de la superfície reflectora se pueden clasificar en:
- Captadores parabólicos
- Captadores paraboloides
- Captadores cilindro-parabólicos
- Captadores esféricos
- CPC
