Captador solar térmico: Que son y cómo funciona

¿De qué manera trabaja un captador solar térmico? Capta la energía solar térmica por medio de la radiación del sol, calentando el agua. El calor o energía térmica que pasa a la tubería de cobre calienta un fluido caloportador y el agua, la cual no se congela cuando la temperatura es muy baja.

El colector solar es un panel térmico que se ha convertido en un elemento indispensable para las viviendas, pisos y demás edificaciones ecológicas, en vista de que permiten contar con agua caliente sanitaria gracias a un mecanismo que aprovecha la energía solar térmica para ello.

Captador solar térmico ¿De qué va esto?

Un captador solar térmico, también conocido en el mercado como captador solar plano, se refiere a un equipo que se usa para captar la energía del sol para transformarla en energía calórica, por lo que se usa generalmente para alimentar el sistema de agua caliente sanitaria o de calefacción como el suelo radiante.

¿Cuál es el mecanismo de trabajo de un captador solar térmico?

La forma como funciona un colector solar térmico es algo bastante sencillo, pues tal como ocurre con cualquier otro cuerpo que se expone a la radiación solar, capta la radiación solar y así recibe la energía que hace que se caliente, incrementando de esa manera la temperatura, que también aumenta a escala interna.

Todo cuerpo emite energía a su alrededor cuando se encuentra a una temperatura específica, gracias a las propiedades termodinámicas que posee. Esta radiación suele depender de la diferencia que existe entre la temperatura del ambiente y la del cuerpo.

Si se refrigera al captador solar por medio de un fluido que pase por su interior se aprovecha el calor, logrando así que una parte de la energía que se capta se transmita al fluido como energía útil. La demás energía se pierde en forma de radiación directamente desde el captador solar hasta el ambiente externo. La temperatura de trabajo aquí es menor a la de equilibrio siempre.

Para obtener un rendimiento bueno de estos captadores, hay que trabajarlos a una temperatura tan baja como sea posible y que sea suficiente para el uso que se le quiera proporcionar.

La energía aprovechada se extrae del colector solar a través del fluido caloportador, formado por lo general por una mezcla de agua con inhibidores de corrosión, así como una mezcla de agua con anticongelante.

Al trabajo que realiza este tipo de placa solar se le conoce como efecto termosifón, en vista de que se basa en un intercambio de energía solar por agua caliente, que se usa con fines domésticos o para el mecanismo de climatización de una vivienda o cualquier otro recinto.

¿Qué componentes tiene un captador solar plano?

El captador solar térmico plano está cubierto por una capa fabricada en vidrio, por lo que es muy usado en el proceso de producción de agua caliente sanitaria. Además, posee una serie de elementos indispensables, tales como:

El absorbedor

Se trata del componente que tiene la capacidad de interceptar la radiación existente en el interior del captador, al tiempo que se encarga de convertir la energía del sol en energía térmica.

Por lo general, este equipo está hecho con una lámina de metal como el cobre, el cual se oscurece por una película fina de pintura calórica negra, que tiene una resistencia elevada a las altas temperaturas que superan los 100 grados Celsius.

También tiene un tratamiento específico compuesto por pinturas con óxidos metálicos y deposiciones electroquímicas, los cuales poseen una elevada absorción de la radiación del sol, así como una emisión de calor baja. Viene con una parrilla para las conducciones, que es por donde circula el fluido caloportador.

La carcasa

Esta es la parte del dispositivo que cumple como función principal el alojamiento de los demás componentes. Está hecho con aluminio anodizado que asegura la resistencia del sistema, incluso cuando éste se somete a condiciones de trabajo extremas. También dispone en su parte inferior de algunas perforaciones de desagüe.

La cubierta transparente

Es el componente que realiza el trabajo de aislar el captador solar de las condiciones exteriores del ambiente, aun cuando deja pasar la radiación del sol, lo que hace que se provoque un efecto invernadero.

Suele estar hecha con una lámina de vidrio templado que es muy resistente, cuyo contenido en hierro es bajo, pues mide tan solo 4 mm de grosor aproximadamente.

El aislamiento

Se refiere al elemento que se encarga de hacer que se evite la pérdida de calor en el interior del captador, en especial en el absorbedor, hacia el exterior. Está hecho con planchas de espumas sintéticas como fibra de vidrio, cianurados, poliuretano, entre otros, que se ubican en la parte de atrás y de los lados de la placa solar.

¿Qué tipos de captadores solares térmicos existen?

Hoy en día se pueden conseguir dos modelos de captadores solares térmicos que son el protegido, que tiene una capa de vidrio por encima, y el no protegido, que carece de dicho componente, por lo que es más económico que el anterior.

¿Por qué optar por los captadores solares térmicos?

Estos colectores solares térmicos que trabajan por medio de un Tubo termosifón bifásico y una válvula termoiónica tienen una potencia bastante elevada, por lo que permiten ahorrar hasta un 60% de la energía que necesita una vivienda para producir agua caliente durante un año.

Además, son equipos que resultan bastante discretos, en vista de que se pueden ubicar en los tejados y terrazas de las viviendas, sin que ocupen mucho espacio o provoquen afectaciones a escala estética.

Sin lugar a dudas, otro beneficio directo que tiene el uso de los captadores solares térmicos es el hecho de que ayuda a reducir la cantidad de CO2 y otros gases que se emiten al medio ambiente para generar la energía que requieren los sistemas de calefacción de un recinto específico, pues es un mecanismo de autoconsumo muy eficiente.

Dependiendo del sistema que se elige, es posible la instalación de un cargador de baterías que garantice el funcionamiento de los captadores solares térmicos, aun en lugares en los que la energía eléctrica es baja o poca.