Colectores de placa plana

    Dispositivos capaces de almacenar la energía solar.

    Se basan en el efecto invernadero y en las propiedades del cuerpo negro ideal. El efecto invernadero, así llamado pues en él se fundamentan las instalaciones de este nombre que se construyen en los jardines, consiste en la propiedad que tiene el vidrio de actuar como una trampa capaz de secuestrar el calor de la radiación solar, ya que permite el paso de ésta a su través, pero impide después su salida. Por su parte, el cuerpo negro ideal es aquél capaz de absorber la radiación incidente al 100%, para, luego, devolverla también al 100%. En la práctica, estos cuerpos no existen, pero la industria los fabrica con rendimientos cercanos al 98%.

    Los colectores de placa plana se presentan como una estructura compacta, encerrada en una caja protectora, y en la que se distingue:

    La cubierta:formada por placas de vidrio de unos 2 milímetros de espesor. Se ha considerado el empleo de otros materiales, como policarbonatos o metacrilato, pero han sido desechados por su ineficacia. A veces, para reforzar el efecto invernadero, se coloca más de una placa de cubierta.

    La placa absorbente: absorbe la radiación, por lo que, para favorecer el proceso, suele dársele un tratamiento electrolítico negro. Puede fabricarse con chapa de acero galvanizado, aluminio o cobre, ofreciendo cada material ventajas e inconvenientes.

    Aislantes: reducen al máximo las pérdidas de calor. Generalmente, se fabrican con poliuretano o con fibra de vidrio.

    Superficie selectiva:mejora el rendimiento de la superficie absorbente, ya que está constituida por materiales de alta absorción solar y baja emitancia.

    Conductos: tuberías metálicas por las que circula el fluido caloportador.

    Fluido caloportador: aquel que, al calentarse, transporta la energía solar. Generalmente, es agua a la que se ha añadido algún anticongelante, a fin de impedir su solidificación en el caso de que se produzca altas temperaturas.

    El funcionamiento de los colectores se basa en aprovechar la energía solar que, después de atravesar la cubierta transparente, es captada por la placa absorbente, quien cede su calor a las tuberías metálicas. A su vez, éstas, tras calentarse y dada la alta conductividad térmica de los metales, transmiten su calor al fluido caloportador, con lo que se obtiene un flujo de agua caliente, que puede ser usado como ACS (agua caliente sanitaria) o para calefacciones, ya que llega a alcanzar temperaturas superiores a los 80 ºC, con una eficiencia térmica, la cual es la relación entre la energía del fluido caloportador y la energía radiante recibida, que oscila entre el 40 y el 80%, según modelos.