La cubierta transparente

Características de la cubierta

Las principales características que debe tener una cubierta son:

a) Provocar el efecto invernadero y reducir las pérdidas por convección para mejorar el rendimiento del colector.

b) Asegurar la estanqueidad del colector al agua y el aire, con la ayuda de las carcasa y las juntas.

c) El efecto invernadero nos dicta las principales cualidades físicas que debe tener una cubierta en condiciones:

  1. Tener un coeficiente de transmisión alto para la radiación solar en la banda de 0,3 a 3 µm. Este coeficiente de transmisión debe conservarse con el paso de los años, a pesar de los efectos del sol, la intemperie… caso que va a ser cumplido con creces por cualquier material plástico corriente.
  2. Tener bajo coeficiente de transmisión para las ondas largas (emitidas por el absorbedor) superiores a 3 µm.
  3. Tener un bajo coeficiente de conductividad térmica para hacer más dificil el paso de calor desde la superficie interior (de la cubierta) hacia la exterior, y, por consiguiente, minimizar las pérdidas y mejorar el rendimiento del colector.
  4. Esta característica obliga a tener un coeficiente de dilatación pequeño, ya que la parte interior de la cubierta se va a mantener más caliente que la exterior, por lo que se dilatará más y habrá riesgo de rotura y deformación. La parte interior ha de tener un alto coeficiente de reflexión para la longitud de onda larga de la radiación emitida por el absorbedor, para que rebote en dicha cara y vuelva al absorbedor.
  5. Debe evitar que la suciedad se adhiera a la superficie exterior, con el fin de que la lluvia resbale con facilidad, asegurando un  lavado eficaz, sin ser precisa la limpieza manual, excepto en zonas polvorientas y secas, o algún caso extraordinario.

Hay que tener en cuenta los efectos que pueden producirse sobre la superficie interna de la cubierta por lo vapores desprendidos por los productos, algunos de ellos inadecuados, que están en la composición de los materiales de fabricación de cada una de las partes del interior del colector (pintura que recubre la superficie del absorbedor, plásticos y resinas del aislante…). Para reducir las pérdidas por convección, se suele utilizar una doble cubierta, o incrementar el grosor del material transparente, pero dichas propuestas aumentan las pérdidas por absorción del flujo solar incidente. Siempre tendremos que hacer un balance y tomar una decisión en función de la climatología del lugar y de las condiciones en las que se va a utilizar.

En cuanto a la estanqueidad, los defectos que puede tener la cubierta pueden aparecer por:

  1. Rotura o fisuración.
  2. Deformación de la cubierta, perdiendo el contacto con la junta que la una con la carcasa.
  3. Rotura por choque (granizo, desprendimiento de piedras, cemento, accidentes durante el transporte o mantenimiento, etc).

Materiales idóneos

Hay muchas calidades de vidrio, diferenciándose en su composición química, características mecánicas, características ópticas. Por lo que podemos elegir cualquier vidrio y montarlo en el primer colector que encontremos.

Propiedades ópticas del vidrio

Tenemos que elegir cristales recocidos o templados porque sus propiedades ópticas no empeoran en estos procesos, y además, sus propiedades mecánicas mejoran notablemente.

Se define un coeficiente, llamado transmitancia o coeficiente de transmisión, como:

FÓRMULA

Es de suponer que la transmitancia va a ser menor que uno siempre.

En la tabla siguiente se recoge un ejemplo del coeficiente de transmisión de cierto tipo de vidrio.