Variedades e características da instalação de um coletor solar para aquecimento

Hoje existe uma oportunidade para reduzir os custos de aquecimento. Tudo isto é real graças aos colectores solares, que são sistemas únicos que permitem obter gratuitamente uma fonte ecológica de energia limpa. Eles podem ser usados ​​ativamente para o aquecimento de pequenas casas e casas de campo.

O coletor solar é um design moderno que é capaz de acumular energia solar e transformá-lo em uma fonte de calor. O dispositivo é feito de placas de metal, pintadas de preto e fechadas em uma caixa de vidro. Tal equipamento pode ser instalado para aquecimento doméstico, bem como para fornecer sistemas com água quente.

Graças à instalação do coletor, você pode economizar de 30 a 60% de energiae isso significa que o custo da eletricidade e do gás é significativamente reduzido e a manutenção da casa é mais barata. Um dispositivo conectado ao sistema de fornecimento de calor desempenha o papel de um transportador de calor que mantém a temperatura em torno do relógio de acordo com os padrões sanitários e tecnológicos.

O projeto do coletor solar é apresentado na forma de um sistema de tubos conectados em série entre si e com entrada e saída principal. Através dos tubos pode passar como o fluxo de ar e processar a água. Durante a circulação de uma substância, sua transição de um estado de agregação para outro é observada, como resultado de que o calor é gerado. Ou seja, o princípio da bateria está no acúmulo de energia pelas fotocélulas, sua concentração e transmissão.

Além de tubos, o design também tem um tanque especial onde a água é armazenada em um estado aquecido. Para que o líquido não esfrie, o tanque é adicionalmente revestido com isolamento térmico de alta qualidade. Além disso, um aquecedor elétrico de backup é instalado no tanque, que é ligado automaticamente no inverno ou em caso de tempo nublado.O corpo coletor, como regra, é feito de vidro, uma vez que o uso de materiais poliméricos não é recomendado. Eles têm uma alta taxa de expansão térmica, são instáveis ​​aos raios ultravioleta, o que pode levar à despressurização do corpo.

A água é geralmente escolhida como refrigerante, mas se for planejada para operar o sistema o ano todo, é necessário substituir o líquido técnico pelo anticongelante antes do início do tempo frio. Muitas vezes o ar também atua como um refrigerante nos coletores, e os canais para movê-lo são feitos de folhas profissionais.

As principais vantagens das unidades solares incluem:

• possibilidade de aquecimento ininterrupto de edifícios durante todo o ano;
• longa vida útil atingindo 30 anos;
• economia de energia;
• possibilidade de aquecimento simultâneo de instalações, estufas, extensões e piscinas;
• sem desperdício;
• instalação rápida;
• otimização para projetos individuais.

Quanto aos defeitos, são poucos:

• alto custo de instalação;
• baixa eficiência do dispositivo devido às condições climáticas e características da paisagem;
• circulação forçada de água.

Existem muitos tipos de coletores solares, todos eles diferem entre si pela característica do projeto, mas também desempenham o papel de transportadores de calor e são usados ​​para aquecer casas. Hoje, os seguintes tipos de dispositivos são diferenciados:

É considerada a opção mais comum para instalação em sistemas modernos de energia solar. Consiste de um absorvedor, um revestimento termicamente isolante, uma camada transparente e um tubo de transporte de calor. A popularidade deste tipo é devido à facilidade de instalação e preço acessível, mas ao contrário de outros colecionadores é caracterizada por uma pequena eficiência. Externamente, o dispositivo tem a aparência de um painel de aço ou alumínio com uma área de 2 a 2,5 m2.

Fora do painel é coberto com folhas de helioglassIsso permite maximizar a energia do sol e fornecer perdas mínimas. Sob o vidro é um absorvedor especial na forma de um tubo plano, é feito de alumínio ou ligas de cobre.O tubo é equipado com aletas radiais, portanto, durante o processo de trabalho, há uma alta eficiência.

Este é um dispositivo caro que possui excelente desempenho. A bateria é uma série composta por tubos de vidro pareados. O ar é bombeado para fora do espaço entre eles e a soldagem é realizada, o vácuo assim formado serve como um bom isolante térmico e reduz as perdas de energia. Os tubos superiores são inseridos no distribuidor, onde o próprio refrigerante circula. Dependendo da distribuição de calor, tais coletores são diretos e com um tubo plano.

Este dispositivo destina-se ao aquecimento de edifícios através do aquecimento de massas de ar. O ar flui para o sistema através do absorvedor e é entregue naturalmente ou forçosamente fornecido ao permutador de calor. A desvantagem do colecionador é que, ao contrário das espécies líquidas, o calor não é tão bom nele. Mas tal sistema é caracterizado por um design simples e é facilmente gerenciado.Se você seguir todas as regras de operação, o coletor servirá por mais de 20 anos.

Externamente, assemelha-se a um dispositivo a vácuo, mas em sua construção um líquido está localizado nos tubos em um determinado ângulo. Os tubos são conectados a um tanque, do qual a água quente é transferida para o sistema e devolvida. A principal vantagem da unidade é que sua instalação não requer o uso de elementos adicionais. Alguns modelos desses coletores também podem funcionar sem um tanque. Durante a operação do coletor de água a uma temperatura abaixo de -10 ° C, é necessário preencher o líquido de não congelamento.

Antes de instalar o coletor solar, você precisa escolher o tipo apropriado de dispositivo, pois isso dependerá da eficiência de seu trabalho e do coeficiente de transferência de calor.

Portanto, indo às compras, vale a pena considerar as seguintes nuances:

• É melhor dar preferência a modelos planos, pois são considerados os mais duráveis ​​e têm feedback positivo do consumidor. Sua unidade é capaz de aquecer a água acima de 40 ° C, mas se a bateria falhar, você terá que substituir todo o sistema de adsorção.Os tipos de dispositivos a vácuo são caracterizados por danos rápidos nos tubos e são muito sensíveis a influências externas. Mas vale a pena notar que o reparo do produto é simples, já que apenas um frasco específico é substituído. Mas no inverno, essas baterias mantêm a temperatura bem, o que é a vantagem delas.

• Quanto aos coletores de ar, eles raramente falham e não exigem reparo. Além disso, eles resistem de maneira confiável a baixas temperaturas e são duráveis ​​de usar. A única coisa que esses dispositivos não são adequados para aquecimento de grandes edifícios, como os quartos aquecem mal.
• Um indicador importante para a seleção é o tamanho dos tubos, o que determina a eficiência da conversão da energia solar. Tubo de pequeno diâmetro reduz a produção de energia. Portanto, é desejável comprar coletores que tenham vários frascos grandes na construção com uma largura de até 6 cm e um comprimento de até 2 m.

• Atenção especial deve ser dada à energia da bateria. Sistemas com baixa retenção de calor não podem ser usados ​​em baixas temperaturas. Em particular, isso se aplica a modelos com fornecimento de calor de água.
• A instalação da instalação deve ser realizada após o projeto preliminar. Para fazer isso, você precisa saber o tamanho da bateria, o que seria adequado para fixação no telhado.
• É possível comprar coletores com um arranjo vertical e horizontal. Ao mesmo tempo, estruturas verticais devem ser emitidas a partir de problemas com remoção de neve, mas sua eficiência será baixa. Para evitar isso, é necessário fornecer um local para o resultado da precipitação antes da instalação.

A energia solar é a fonte ideal para aquecimento de edifícios. A fim de transformá-lo ao máximo em calor, é necessário calcular com precisão o custo dos recursos e a potência das instalações, levando em consideração o tipo de unidade e sua localização. Primeiro de tudo, você precisa saber quanta energia chega à superfície do painel. Como se sabe, cerca de 1367 W de energia solar por 1 m2 de superfície, mas passando pelas camadas da atmosfera, a potência é perdida até 500 W. A este respeito, para cálculos médios, um valor convencional de 800 W é obtido.

O coletor solar é uma estação de trabalho, cuja base é protegida por revestimento anti-reflexo e vidro. Devido ao fato de que a base é coberta com tinta preta, há uma absorção de energia de 100%.Como a bateria contém isolamento térmico, é possível determinar o coeficiente de perda de calor. É diferente para cada material, mas o isolamento dos coletores é freqüentemente realizado com base na lã mineral, portanto, para cálculos simples, o índice 0,045 é retirado. Assumindo que a diferença de temperatura entre a camada externa e interna do isolamento térmico não exceda 50 C, a perda de energia será: 0,045: 0,1 × 50 = 22,5 W.

As perdas de tubos serão semelhantes, então o valor total será de 45 watts. Portanto, para aquecer 1 litro de água a 1 C, é necessária uma energia de 1,16 W. Tendo determinado estes valores, pode-se facilmente descobrir o volume de líquido que pode ser aquecido por uma bateria com uma área de trabalho de 1 m2 em uma hora: 800: 1,16 = 689,65. Para melhorar a transferência de calor, as unidades são melhor posicionadas com uma orientação sul.

Um cálculo importante é considerado e a área de trabalho da bateria. Para fazer isso, a quantidade de energia necessária deve ser dividida por 800 W e o valor desejado será obtido. Mas você deve prestar atenção que este indicador corresponde à área da unidade, projetada para atender uma pessoa. Portanto, se uma família de duas, três ou mais pessoas mora na casa, o valor deve ser aumentado.

Você não pode apenas instalar a unidade solar, mas também fazê-la você mesmo.O coletor self-made pode ser tanto vácuo quanto ar ou plano.

O que instalar o dispositivo precisará dos seguintes elementos:

• sensores de temperatura;
• adaptadores que levam ao sistema de conexão de água fria e quente;
• drenar para água quente;
• regulador de energia solar;
• tanque ou tanque;
• bomba de circulação;
• os sensores controlam o aquecimento da água.

A conexão e montagem de todos os componentes da estrutura devem ser realizadas de acordo com o projeto, seguindo as instruções:

• No primeiro estágio, as dimensões do futuro coletor são determinadas. Para fazer isso, calcule com precisão a área de sua colocação e a intensidade da energia solar. É importante prestar atenção à localização do edifício onde a instalação do sistema é planejada, dependendo dos indicadores obtidos, o material para o circuito de aquecimento é selecionado.

• O próximo passo é montar o dispositivo, durante o qual a caixa, radiador, tanque de armazenamento e trocador de calor são feitos. A caixa pode ser feita de tábuas de borda não inferior a 5 mm de espessura, o fundo é coberto com uma folha galvanizada e um isopor adicional é colocado, que servirá como bom isolamento térmico.Para o trocador de calor, são utilizados tubos de 1,6 m de comprimento, que devem ter 15 peças. Eles são montados em uma peça única, observando-se um passo de 4,5 cm. selado.

Como principal acumulador é possível utilizar tanto uma embarcação com volume de 140 a 380 l, como também outras estruturas ou barris soldados. O recipiente deve estar bem isolado da perda de calor, portanto, o anankamera será adicionalmente equipado com um guindaste articulado. Primeiro, uma câmara de avant e um armazenamento de calor são montados, então a estrutura resultante é colocada em um ângulo de 35-40.

• O estágio final é o comissionamento de equipamentos. A estrutura resultante é anexada ao abastecimento de água. Válvulas são necessárias para isso. O dispositivo está cheio de água e anexado avankera. Em seguida, é importante verificar o nível do fluido e a ausência de vazamentos de água. Após o controle, o coletor caseiro está pronto para operação.

A instalação de sistemas solares economiza energia fornecendo à casa calor e água quente “gratuitos”.Mas, escolhendo este tipo de dispositivo, é preciso lembrar que a eficiência do sistema diminuirá significativamente à noite e de manhã, já que o principal volume de energia é produzido sob o sol forte. Para que os coletores solares sirvam de forma confiável por muitos anos e forneçam calorosamente ao edifício, Ao escolher e instalá-los, as seguintes recomendações de especialistas devem ser levadas em conta:

• Ao comprar uma bateria, você deve esclarecer se é possível operá-la no inverno e quanta energia o sistema possui.

• Se o coletor é montado sozinho, a parte inferior de seu trocador de calor deve ser fornecida com válvulas monetárias e isolamento térmico, o que permitirá manter a qualidade do fluido aquecido. Neste caso, os tubos também podem ser envolvidos com um pano grosso ou polietileno.
• Uma válvula deve estar presente na estrutura para impedir a circulação do refrigerante. Se houver uma queda acentuada na temperatura, a válvula deve estar fechada.
• Antes de construir instalações solares, você deve fazer um cálculo detalhado da área das baterias, bem como a produção máxima de energia.

Como fazer um coletor solar com suas próprias mãos a partir de latas de alumínio, veja o próximo vídeo.