Colectores de placa plana:
Los colectores de placa plana interceptan la radiación solar en
una placa de absorción por la que pasa el llamado fluido portador.
(Éste, en estado líquido o gaseoso, se calienta al atravesar
los canales por transferencia de calor desde la placa de absorción).
La energía transferida por el fluido portador, dividida entre la
energía solar que incide sobre el colector y expresada en porcentaje,
se llama eficiencia instantánea del colector. Los colectores de
placa plana tienen, en general, una o más placas cobertoras transparentes
para intentar minimizar las pérdidas de calor de la placa de absorción
en un esfuerzo para maximizar la eficiencia. Son capaces de calentar fluidos
portadores hasta 82 °C y obtener entre el 40 y el 80% de eficiencia.
Los colectores de placa plana
se han usado de forma eficaz para calentar agua y para calefacción.
Los sistemas típicos para casa-habitación utilizan colectores
fijos, montados sobre el tejado. En el hemisferio norte se orientan hacia
el Sur y en el hemisferio sur hacia el Norte. El ángulo de inclinación
óptimo para montar los colectores depende de la latitud. En general,
para sistemas que se usan durante todo el año, como los que producen
agua caliente, los colectores se inclinan (respecto al plano horizontal)
un ángulo igual a los 15° de latitud y se orientan unos 20º
latitud S o 20º de latitud N. Además de los colectores de placa
plana, los sistemas típicos de agua caliente y calefacción
están constituidos por bombas de circulación, sensores de
temperatura, controladores automáticos para activar el bombeo y
un dispositivo de almacenamiento. El fluido puede ser tanto el aire como
un líquido (agua o agua mezclada con anticongelante), mientras que
un lecho de roca o un tanque aislado sirven como medio de almacenamiento
de energía.
Colectores de concentración:
Para aplicaciones como el aire acondicionado y
la generación central de energía y de calor para cubrir las
grandes necesidades industriales, los colectores de placa plana no suministran
fluidos con temperaturas lo bastante elevadas como para ser eficaces. Se
pueden usar en una primera fase, y después el fluido se trata con
medios convencionales de calentamiento. Como alternativa, se pueden utilizar
colectores de concentración más complejos y costosos. Son
dispositivos que reflejan y concentran la energía solar incidente
sobre una zona receptora pequeña. Como resultado de esta concentración,
la intensidad de la energía solar se incrementa y las temperaturas
del receptor (llamado "blanco") pueden acercarse a varios cientos, o incluso
miles, de grados Celsius. Los concentradores deben moverse para seguir
al Sol si se quiere que actúen con eficacia; los dispositivos utilizados
para ello se llaman heliostatos, que son unos espejos que se mueven mecánicamente
o por control informatizado para reflejar la máxima cantidad de
radiación solar hacia el blanco.