Universidad Politécnica de Zacatecas.
Materia: Seminario de energía térmica.
Cuatrimestre: Enero 2016- Abril 2016.
Profesor: M. en C. Alán Rubén Calzada Hernández.
Examen Unidad III: Colectores solares.
NNombre del Alumno Fecha
MMatrícula.
1. ¿Cuáles son las consideraciones de la ubicación que se tiene que tomar en cuenta en la
instalación de un sistema solar térmico? Y mencione la importancia de cada una de ellas.
2. ¿Cómo se clasifican los colectores solares?
La clasificación de los colectores solares puede ser en función al fluido térmico que utiliza, además
de agua puede ser otro líquido o hasta un gas. Otra categorización es por el nivel de temperatura
que trabajan, relacionado con los componentes del dispositivo solar, esto hace que se seleccionen
minuciosamente para que funcionen de acuerdo al trabajo que se necesita.
3. Describa el funcionamiento de un dispositivo
a) heat pipe,-
El funcionamiento sería cíclico y de la siguiente forma:
1. El chip calienta un extremo del heat pipe, donde se encuentra el líquido.
2. El líquido se evapora y se expande ocupando todo el volumen del heat
pipe.
3. Durante la expansión, al ir rozando las paredes va pasando el calor a las
aletas y se enfría.
4. El gas comienza a condensar, se vuelve líquido y cae de nuevo. El
proceso se repite.
b) placa plana
El sol incide sobre el vidrio del colector, que es transparente a la longitud de onda de la
radiación visible, dejando pasar la mayor parte de la energía. Ésta calienta entonces la placa
colectora que, a su vez, se convierte en emisora de radiación en onda larga (infrarrojos). Pero
como el vidrio es muy opaco para esas longitudes de onda, entra más energía de la que sale,
y el recinto de la caja se calienta por encima de la temperatura exterior.
La placa colectora tiene unos conductos por los que circula un fluido caloportador que se
calienta, y transporta esa energía térmica a donde sea necesario.
El rendimiento de los colectores depende de varios factores. Naturalmente de la insolación
(horas de sol y situación geográfica, de mayor o menor soleamiento)y de la buena colocación
del colector (orientación, inclinación y ausencia de elementos que les de sombra); aunque la
caja está aislada térmicamente, tiene pérdidas hacia el ambiente exterior, pérdidas que
aumentan cuanto más frío esté el aire ambiente y cuanto mayor sea la temperatura del
caloportador (mayor diferencia de temperaturas con el exterior) por lo que mejora el
rendimiento cuanto menor sea la temperatura de trabajo. También, a mayor temperatura de la
placa captadora, más energética será su radiación, y más transparencia tendrá el vidrio frente
a ella, disminuyendo por tanto la eficiencia del colector.
