Què són i per a què serveixen?
Els col·lectors solars, també anomenats captadors solars o panells tèrmics, són uns aparells que serveixen per escalfar aigua amb l’energia calorífica del sol.
Funcionament
Es fa circular un fluid tèrmic (aigua amb anticongelant) per dins del col·lector de manera que en rebre la calor del sol la transmet a aquest fluid. Seguidament cal transmetre aquesta calor del fluid tèrmic a l’aigua convencional que s’emmagatzemarà en un dipòsit. Hi ha dos sistemes bàsics per a fer-ho:
- directament mitjançant un serpentí situat dins el dipòsit d’aigua.
- transmetent la calor a un altre circuit mitjançant un bescanviador de calor extern al dipòsit d’aigua.
El disseny del col·lector és bàsic per a obtenir el màxim rendiment en la captació de l’energia calorífica del sol. Les parts més importants del col·lector són:
- Vidre (exterior): deixa passar la calor del sol a i l’interior del col·lector però no la deixa marxar (efecte hivernacle)
- Superfície de captació: normalment és metàl·lica i de color negre. La seva funció és absorbir la màxima quantitat de calor possible i transmetre-la al fluid tèrmic que circula per uns tubs que solen estar soldats a la mateixa superfície de captació.
- Aïllant: omple els espais posterior i laterals per tal d’evitar pèrdues de calor cap a l’exterior.
- Carcassa: conté tots els elements anteriors. Acostuma a ser d’alumini per reduir el pes del col·lector.
Els col·lectors solen treballar en un rang de temperatures de 30 a 80 ºC
Importància d’una correcta orientació
És evident que per a un aprofitament òptim de l’energia calorífica del sol cal que els raigs incideixin perpendicularment al col·lector solar. Donat que el sol es va movent (aparentment) durant tot el dia, des que surt fins que es pon, teòricament el col·lector també s’hauria d’anar movent seguint el moviment del sol, sempre encarat a ell. Per motius tècnics i econòmics, habitualment s’opta per deixar el col·lector en una posició fixa. Però… quina ha de ser aquesta posició?
Podem descompondre el moviment del sol en dos eixos:
clica per veure-ho més gran
- azimut: moviment horitzontal del sol (esquerra-dreta, est-oest..).
En aquest cas la posició del col·lector és clara: ha d’estar encarat al sud, que és el moment del dia en el que el sol està més alt i fa més calor. - declinació: moviment vertical del sol (dalt- baix; alçada del sol sobre l’horitzó)
L’alçada del sol sobre l’horitzó va variant al llarg de l’any: a l’hivern es troba molt baix, i en canvi a l’estiu es troba molt alt. Caldria buscar un punt mig, que correspondria a l’alçada del sol a l’horitzó dels equinoccis de primavera o de tardor. Aquesta alçada correspon a la latitud del lloc. Caldria inclinar els col·lectors fins a aquesta posició
En resum. Posició correcta dels col·lectors: orientats a sud i inclinats el mateix valor de la latitud del lloc on s’han d’instal·lar.
Referències i enllaços
- Activitats del Camp d’Aprenentatge relacionades:
