Funcionamiento y Componentes Clave de los Captadores Solares de Tubos de Vacío

Captadores Solares de Tubos de Vacío: Estructura y Operación

El captador de tubos de vacío consiste en una serie de tubos que disponen de un elemento absorbedor en su interior. Cada uno de estos tubos se caracteriza por el vacío de aire contenido, lo cual es fundamental para su rendimiento.

Componentes Principales

• Tubos: Son de vidrio y permiten el paso de la radiación solar.
• Absorbedor: Puede ser una lámina metálica plana o abovedada.
• Caja de distribución.

Un captador de tubos de vacío consta de varios tubos conectados entre sí, normalmente en paralelo, y unidos a los conductos distribuidores de ida y retorno.

Principio de Funcionamiento

Para reducir las pérdidas por radiación, se emplean revestimientos selectivos sobre el absorbedor.

Atendiendo a cómo se produce la transferencia de calor al fluido de la instalación, se distingue entre:

Captadores de Vacío de Flujo Directo

En este tipo, la transferencia de calor al fluido de trabajo se realiza directamente al circular este a través del absorbedor. Existen dos configuraciones:

• De tubos coaxiales: El fluido circula a través de un sistema de tubo dentro de tubo hasta una ampolla.
• De tubo en U: El fluido circula a través de un tubo en forma de U.

Los captadores de vacío de flujo directo pueden instalarse horizontalmente.

Captadores de Vacío Tipo Heatpipe

En este diseño, el absorbedor metálico está conectado a un tubo isotérmico dentro de un tubo de vidrio cuyo interior se ha hecho el vacío. Se ha de destacar que en condiciones de estanqueidad, el fluido contenido en el interior del tubo isotérmico se encuentra en estado de vapor.

Valores Numéricos y Rendimiento

El coeficiente de pérdidas térmicas es bastante mejor que el de los captadores planos.

Características Específicas de los Captadores de Vacío

• Mayor rendimiento que los captadores planos.
• Resultan adecuados para aplicaciones donde se necesitan mayores niveles de temperatura (Tª).
• Necesidad de menor espacio para la instalación con respecto a los planos.
• Los captadores de vacío de flujo directo pueden instalarse en forma horizontal.
• Son más caros.

Condiciones Ambientales Soportadas

A lo largo de su vida útil, deben soportar diversas situaciones, siendo las más destacadas:

• Altos niveles de irradiancia solar y la radiación ultravioleta.
• Temperaturas ambiente bajas.
• Fuertes corrientes de viento.
• Lluvias y granizos.
• Agentes corrosivos.

Depósitos de Acumulación

El acumulador se encarga de almacenar la energía térmica generada por los captadores. Su utilización resulta imprescindible en las instalaciones solares.