Colectores solares. Orientación. Esquema, descripción

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Colectores solares. Orientación. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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La correcta orientación de los captadores solares (dirección y ángulo de inclinación) aumenta su rendimiento. La atmósfera terrestre absorbe y refleja una parte importante de la radiación solar. Por lo tanto, la cantidad máxima de energía ingresa al mediodía, cuando la corriente directa de rayos es menos retrasada por la atmósfera. En el hemisferio norte, la dirección óptima al mediodía es el sur geográfico. Aunque los colectores deben orientarse al sur geográfico para un máximo rendimiento, se permite una desviación de 20 grados hacia el este o el oeste sin aumentar la superficie de los colectores.

Un colector solar "de seguimiento" (giratorio) recoge un 20% más de radiación solar que un colector orientado estrictamente al sur. Sin embargo, esta ganancia de rendimiento no justifica el costo de construir un dispositivo de rastreo. Por lo general, es más rentable aumentar el área del colector en un 20%.

Las condiciones climáticas locales (por ejemplo, niebla matutina o nubes predominantes en la tarde) también deben tenerse en cuenta al ubicar el colector. Si las condiciones climáticas locales no juegan un papel importante y el colector no puede girarse hacia el sur, se recomienda girarlo hacia el oeste para aprovechar las tardes más cálidas (la pérdida de calor del colector se reduce con las altas temperaturas exteriores).

Dado que la altura del Sol sobre el horizonte varía significativamente a lo largo del año dependiendo de la latitud, el ángulo de inclinación de los colectores en relación con la altura del Sol depende de la instalación específica. En general, en todas las instalaciones de energía solar se deben tener en cuenta las variaciones estacionales en la cantidad de radiación. Una inclinación de la superficie del embalse de 30 a 50 grados hacia el sur en el hemisferio norte o hacia el norte en el hemisferio sur produce mejores resultados en invierno y algunas pérdidas en verano. Las unidades de calefacción se colocan para aprovechar al máximo el sol invernal.

En los trópicos, donde el sol está alto, lo más ventajoso es instalar la superficie del colector casi horizontalmente. El ángulo de inclinación óptimo del colector solar es igual a la latitud de la zona. Una diferencia positiva entre la latitud y el ángulo del techo da como resultado un mejor rendimiento del sistema en invierno. El ángulo de inclinación del colector, que es menor que la latitud local, contribuye a un mejor funcionamiento del sistema en verano. Las desviaciones en el ángulo de inclinación de los colectores por razones arquitectónicas se pueden compensar con una superficie de colector adicional.

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