Colectores Solares

Nuestra Tecnología

Colectores Solares Solarfree

 

Colectores de Tubos al Vacío con Tecnología Heat Pipe

Descripción de su funcionamiento

En los colectores solares de tubos al vacío Solar Free el intercambio de calor se realiza mediante la utilización de un Tubo de Calor, el que consiste en un tubo hueco de cobre, cerrado por los dos extremos, sometido al vacío y con una pequeña cantidad de fluido vaporizante (mezcla de alcohol) en su interior.

Cuando se calienta la parte del tubo donde se encuentra el fluido, éste se evapora absorbiendo el calor latente de vaporización. Este vapor se desplaza hasta alcanzar la parte superior del tubo o condensador (zona de transferencia de calor) que se encuentra a menor temperatura, produciéndose allí su condensación y la consiguiente liberación de calor latente asociado a este cambio de estado. El líquido condensado retorna por capilaridad y debido a la acción de la gravedad, luego el ciclo de evaporización - condensación se repite.

A los tubos de calor se les suele llamar los Superconductores de calor, ya que cuentan con una capacidad calorífica muy baja y una conductividad excepcional (miles de veces superior a la del mejor conductor sólido del mismo tamaño). Su uso está muy extendido y se pueden encontrar colectores de tubos al vacío Heat Pipe en industrias, hoteles, residencias, etc…,.y en general entidades que utilicen agua caliente sanitaria o requieran calentar cualquier tipo de fluido, dada las características de transferencia de energía indirecta mediante un circuito primario que posee la tecnología Heat Pipe.

Hay que señalar que este tipo de colectores deben instalarse con una inclinación entre 15° y 90 °, a fin de garantizar la recirculación de los condensados del fluido de vaporización.

Entre las características principales de los colectores de tubos al vacío Heat Pipe de Solar Free, cabe destacar las siguientes:

A.- Unión seca: El intercambio de calor se realiza en seco, es decir, sin contacto directo entre el fluido calo portador y el tubo, lo que los hace particularmente adecuados en áreas con cualidades desfavorables del agua.

B.- Función diodo: La transferencia de calor se realiza siempre en un solo sentido, desde el absorbedor hacia el fluido calo portador, y nunca al revés.

C.- Limitación de temperatura: El ciclo de evaporación – condensación tiene lugar mientras no se alcance la temperatura crítica del fluido vaporizante, evitando así los riegos de un aumento incontrolado de la temperatura en el interior de los tubos.

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Dimensionamiento y montaje

Para el dimensionamiento de los colectores de tubos al vacío Heat Pipe de Solar Free, se ha tomado como base la ecuación de rendimiento del colector, y con ello la determinación del área total de captación y la orientación, además de entre otros parámetros, la temperaturas de consumo, ambiente media, del agua en la red, salto térmico, radiación solar, etc.., y utilizando el software desarrollado por Tecnocalor Ltda. para el cálculo de energías requerido para cada instalación o proyecto.

En lo que se refiere al montaje de los colectores Solar Free, lo que los diferencia de los convencionales (Colectores Planos) es el proceso de ensamblaje de los tubos, los cuales en este caso llegan desde la fábrica en embalajes especiales y luego se procede al armado en terreno.

Descripción del colector

El colector solar térmico Solar Free TZ/58 1800 30R, esta compuesto por:

1. Cabezal superior que contiene los alojamientos ciegos para insertar los condensadores de los tubos de de vacío, recubierto de 50 mm. de lana mineral y cubierta de aluminio anodizado, con tapas laterales de PDM, resistente a los rayos UV y con dos alojamientos para sonda de temperatura.
2. 30 tubos al vacío con tecnología Heat Pipe.
3. Marco con perfiles de acero inoxidable en U, barras soportantes para los tubos, bases de PDM para apoyo de tubos con tornillos de regulación de acero inoxidable, bases protectoras de aluminio para puntas de tubos.
4. Bases regulables para instalación inclinada de los colectores, construida completamente en acero inoxidable perfil en U. Base de apoyo circular para fijación de la estructura a la base donde se instalaran.

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• Como es fácil observar la estructura cilíndrica de los tubos y su superficie absorbedora sobre el tubo interior hacen las veces de seguidor solar, ya que inciden los rayos del sol de forma perpendicular a cualquier hora del día.
• Este colector en el caso de rotura de alguno de sus tubos, el sistema sigue funcionando normalmente. Para realizar el cambio del tubo no es necesario detener el sistema sólo basta extraer el tubo dañado y reemplazarlo por otro. El tubo de calor no sufre daño (Cobre).
• Los colectores de tubos al vacío Heat Pipe de Solar Free, son del tipo evacuados, ya que por el interior de ellos no circula agua. Los colectores no evacuados, aquellos por los que circula agua, tienen una vida útil muy corta y bajo tiempo de garantía, debido a la aparición de goteras.
• Los tubos de los colectores Solar Free son concéntricos, con vacío entre ambos, lo que los hace muy recomendables para zonas frías y las pérdidas de calor son mínimas. (convección y trasmisión)
• El mantenimiento de este tipo de colectores es muy bajo, pues requieren solamente de limpieza, de acuerdo a las características de la zona en donde sean instalados.

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Otras características Colectores de Tubos al Vacío Heat Pipe:

1. La estructura es de tubos de vidrio al vacío y en su interior pipeta de cobre.
2. Recomendado para todo tipo de clima ya que no contiene agua en su interior.
3. Diseñado para sistemas presurizados.
4. El material de la varilla conductora (heat pipe) es cobre.
5. La zona colectora de calor es el tubo al vacío por lo que la pérdida de calor es mínima.
6. La transferencia de calor es estable durante todo el día ya que la radiación solar penetra al tubo desde todos los ángulos.

Otras ventajas de Colectores de Tubos al Vacío Heat Pipe:

Vacío: Minimiza pérdidas por transmisión.

Modular: Permite montaje por partes, menor peso y mano de obra.

Geometría: Su forma cilíndrica aprovecha mejor la radiación a lo largo del día, a primera y última hora.

Tecnología: Absorbe más cantidad de radiación difusa.

Ajustable: Permite girar el captador en caso de no disponer del ángulo óptimo.

Unión seca: Permite el mantenimiento y la sustitución de tubos sin detener la instalación.

Ausencia de agua: Evita depósitos y calcificaciones, corrosión o congelación.

Ideal para calefaccióny procesos industriales; secaderos, desalinización, procesos de calentamiento, calefacción para hoteles, balnearios, edificios, polideportivos, etc.., pues su rendimiento es mucho mayor que el panel convencional y el fluido alcanza mayores temperaturas.

Diseño: Ofrece una línea mucho más estética.

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