Los colectores solares son dispositivos que capturan el calor del sol para realizar tareas, a diferencia de los paneles fotovoltaicos que usan la luz del sol. Un uso común para un colector solar es proporcionar agua caliente residencial, pero también pueden proporcionar aire caliente para la calefacción del hogar o incluso materiales de sobrecalentamiento para la generación de electricidad. Si bien existen muchos diseños diferentes de colectores solares, se dividen en tres categorías amplias.

Colectores de placa plana

Un colector solar de placa plana representa el tipo más simple, compuesto por una caja rectangular con una cubierta de vidrio y una capa inferior absorbente de calor. La luz del sol pasa a través del vidrio, calentando el interior, y una serie de tuberías o conductos permite que el agua o el aire fluyan a través de la unidad y absorban el calor ambiental. Los colectores de placa plana no vidriados dejan fuera el vidrio y la caja sellada, y simplemente dependen del calor del sol, calentando las tuberías ellos mismos. Otra variación incluye un tanque de agua montado en el techo para absorber el calor solar. Estos tipos de colectores son los más adecuados para climas cálidos, ya que incluso la versión con caja sellada permitirá que el calor acumulado escape fácilmente al aire frío. < Colectores de tubos de vacío

Para climas más fríos o aplicaciones que requieren temperaturas de agua más altas, un sistema de tubo evacuado ofrece un mejor aislamiento. En estos colectores, cada tubería pasa a través de un tubo de vidrio sellado sin aire dentro. Esto permite que el tubo funcione como un termo, minimizando la transferencia de calor desde la tubería calentada hacia el exterior. Los colectores de tubos de vacío pueden mantener temperaturas del agua de más de 50 grados Celsius (122 grados Fahrenheit) por encima de la temperatura ambiente.

Concentradores solares

Si necesita un sistema que pueda proporcionar constantemente agua caliente, un concentrador solar es su mejor apuesta. Los concentradores usan espejos para reflejar y concentrar la energía del sol en las tuberías de agua, lo que aumenta en gran medida la temperatura del agua dentro. Dado que los espejos en los concentradores solares se curvan para enfocar los rayos del sol, funcionan mejor cuando apuntan directamente al sol, y a menudo incluyen sistemas de seguimiento para seguir al sol en el cielo y obtener la máxima exposición. Los concentradores solares son comunes en las plantas de energía solar a gran escala, que contienen grandes campos de espejos en forma de artesa que calientan una red de tuberías de agua para crear vapor. Este vapor impulsa una turbina, creando electricidad.

Torres solares

Una variación del diseño de la concentradora solar es la torre solar. En lugar de un campo de concentradores, cada uno calentando una sección de una red de tuberías de agua, un sistema de torre solar utiliza un campo de espejos que concentran su energía en una sola torre central. Esto eleva la temperatura en el punto de enfoque tan alto que en lugar de agua, la torre puede contener materia sólida como la sal que se derrite bajo el intenso calor. Las tuberías de agua pasan a través de la estructura, absorbiendo el calor de la sustancia fundida, y el vapor proporcionado impulsa una turbina para generar electricidad. Los sistemas de sales fundidas tienen una ventaja significativa sobre los concentradores solares tradicionales, ya que la sal permanece lo suficientemente caliente como para crear vapor mucho después de que se ponga el sol. Esto puede permitir que una planta solar genere electricidad las 24 horas del día en lugar de quedarse inactiva durante la noche.