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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Colectores solares y su uso. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes alternativas de energía Desde la antigüedad, el hombre ha estado utilizando la energía solar para calentar agua. La base de muchos sistemas de energía solar es el uso de colectores solares. El colector absorbe la energía luminosa del sol y la convierte en calor, que se transfiere a un refrigerante (líquido o aire) y luego se utiliza para calentar edificios, calentar agua, generar electricidad, secar productos agrícolas o cocinar alimentos. Los colectores solares se pueden utilizar en casi todos los procesos que utilizan calor. Para un edificio residencial o apartamento típico en Europa y América del Norte, calentar agua es el segundo proceso doméstico que consume más energía. Para un número de casas, es incluso el más intensivo en energía. El uso de energía solar puede reducir el costo del calentamiento del agua doméstica en un 70%. El colector precalienta el agua, que luego se alimenta a una columna o caldera tradicional, donde el agua se calienta a la temperatura deseada. Esto se traduce en un importante ahorro de costes. Este sistema es fácil de instalar y casi no requiere mantenimiento. Hoy en día, los sistemas solares de calentamiento de agua se utilizan en casas particulares, edificios de apartamentos, escuelas, lavados de autos, hospitales, restaurantes, agricultura e industria. Todos estos establecimientos tienen algo en común: utilizan agua caliente. Los propietarios de viviendas y los líderes empresariales ya han visto que los sistemas solares de calentamiento de agua son rentables y pueden satisfacer la necesidad de agua caliente en cualquier región del mundo. La gente ha estado calentando agua con la ayuda del sol desde la antigüedad, antes de que los combustibles fósiles tomaran la delantera en la energía del mundo. Los principios del calentamiento solar se conocen desde hace miles de años. Una superficie pintada de negro se calienta mucho al sol, mientras que las superficies de colores claros se calientan menos, las blancas menos que todas las demás. Esta propiedad se utiliza en colectores solares, los dispositivos más famosos que utilizan directamente la energía del sol. Los colectores se desarrollaron hace unos doscientos años. El más famoso de ellos, el colector plano, fue fabricado en 1767 por un científico suizo llamado Horace de Saussure. Más tarde, Sir John Herschel lo utilizó para cocinar durante su expedición a Sudáfrica en la década de 30. La tecnología de fabricación de colectores solares alcanzó casi el nivel moderno en 1908, cuando William Bailey de la estadounidense "Carnegie Steel Company" inventó un colector con un cuerpo aislado térmicamente y tubos de cobre. Este colector era muy similar al moderno sistema de termosifón (ver más abajo). Al final de la Primera Guerra Mundial, Bailey había vendido 4 de estos coleccionistas, y el empresario de Florida que le compró la patente vendió casi 000 coleccionistas en 1941. El racionamiento de cobre introducido en los EE. UU. durante la Segunda Guerra Mundial condujo a una fuerte caída en el mercado de los calentadores solares. Hasta la crisis mundial del petróleo en 1973, estos dispositivos se descuidaron. Sin embargo, la crisis ha despertado un nuevo interés por las fuentes de energía alternativas. Como resultado, la demanda de energía solar también ha aumentado. Muchos países están muy interesados en el desarrollo de esta área. La eficiencia de los sistemas de calefacción solar ha aumentado constantemente desde la década de 1970, gracias al uso de vidrio templado con bajo contenido de hierro para cubrir los colectores (transmite más energía solar que el vidrio común), aislamiento térmico mejorado y un revestimiento selectivo duradero. El potencial total inmediatamente explotable de los colectores solares es, según algunas estimaciones, de 360 millones de m2, lo que en términos monetarios corresponde a 50 mil millones de dólares estadounidenses con una tasa de crecimiento anual del 23%. En 2005, la superficie de colectores solares acristalados en la UE ascendía a 28 millones de m2. Además, es probable que los colectores solares sin acristalar para calentar piscinas alcancen una superficie total de 20 millones de m2. Debido a la simplicidad de los sistemas solares de calentamiento de agua, el mantenimiento es mínimo. Depende del tipo de sistema. Es necesario verificar la cantidad de líquido en el sistema y la presión una o dos veces al año. Una vez al año, debe verificar si el líquido refrigerante se ha oxidado. Puede usar papel indicador para esto. Si el líquido en el sistema hierve, debe cambiarlo, ya que podría perder sus propiedades al hervir. Los requisitos de protección contra heladas deben tenerse en cuenta al diseñar el sistema.
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