Para un metro cuadrado de superficie iluminada, nuestro Sol emite casi 1,400 vatios de energía. Es decir, una porción de radiación térmica se derrama en un "cuadrado", suficiente para calentar en el orden de un área más grande. Después de todo, para calentar un metro cuadrado solo necesita gastar 100-120 vatios.
Como resultado, la calefacción solar en el hogar es la forma más rentable de calentar un edificio residencial o industrial. Después de todo, la luz solar nos llega completamente gratis, y una "porción" de radiación térmica de diez veces le permite satisfacer casi cualquier "eficiencia energética" de tal "caldera", olvidando la eficiencia (la proporción de calor suelto y usado).
Colectores solares
Por lo tanto, en este artículo consideraremos el calentamiento solar de una casa privada, ofreciéndole varias opciones para el diseño de dicho sistema de calefacción, así como los modelos típicos de "calderas" y "convectores" solares.
¿Cómo funciona la calefacción solar?
Este sistema de calefacción se basa en los mismos principios que el calentamiento de agua convencional. Es decir, en la red hay una caldera, un dispositivo, un medio de calefacción, un cableado, una red de conductos de transmisión de calor y baterías, radiadores que transmiten la energía del refrigerante al espacio.
Sin embargo, en un sistema convencional, la caldera sirve como dispositivo de calefacción a gas o eléctrico. El primer dispositivo calienta el agua inundada en el intercambiador de calor (refrigerante) con un quemador de gas. El segundo dispositivo hierve el flujo de agua con la ayuda de TEN - tubular electriccalentadores Y en ese caso, la eficiencia de las "calderas" no supera el 60-70 por ciento. Es decir, la mayor parte del gas muy costoso y la electricidad costosa simplemente se "pierden" sin llegar al consumidor.
La calefacción solar implica un circuito de calefacción portador de calor completamente diferente. El agua, la mantequilla y el anticongelante se vierten en un dispositivo de calefacción especial: un colector solar. Este es un simple tubo de cobre colocado en un matraz de vidrio. Y de la bombilla bombear el aire - un conductor de calor.
Al final, resulta que el transportador de calor sumergido en el tubo absorbe energía solar y no emite ninguna lana en el espacio, porque el vacío no se calienta.
Después del calentamiento, el portador de calor fluye hacia la línea de presión del sistema de cableado del sistema de calefacción, y una porción de agua aún fría (o aceite) del "inverso" llega al "espacio libre". Dicho esquema de uso de un refrigerante se denomina circuito único.
Además, el sol calentado por calor puede usarse como un "quemador de gas". En este caso, circula agua o circula poco entre el colector solar y el intercambiador de calor del radiador interno, que está integrado en el tanque con el refrigerante principal del sistema de calefacción del edificio. Tal esquema se llama dos-contorno o indirecto. En este caso, el sol calentado por calor no entra en contacto con el entorno inundado en el arnés de cableado y la batería.
Calentamiento solar de una casa de campo - esquemas típicos
El esquema de calefacción solar de un circuito consta de los siguientes elementos:
Esquema principal del sistema de suministro de agua caliente solar de un circuito
- Colector tipo panel o vacío.Además, para un sistema de calefacción, un colector de vacío es mejor, recolectado de 10 a 20 matraces, metido en un reverso y un receptor de presión.
- Equipo de presión: en esta función puede usar una bomba centrífuga ordinaria, que se puede montar en el sistema de calefacción.
- Conexión de válvulas de regulación y tuberías.Con estos elementos asociamos el colector y el sistema de calefacción.
Repita el esquema del trabajo de un sistema de un circuito:
- El sol calienta la "porción" del refrigerante en el colector.
- La bomba proporciona la circulación del refrigerante en la dilución del sistema de calefacción bombeando a través del colector.
- Las baterías transmiten calor a una sala de estar.
La ventaja de este esquema es el bajo costo relativo.La falta es de baja eficiencia.El transportador de calor en el sistema de un circuito no se calienta a más de 120-150 grados Celsius.
El sistema de calefacción de dos circuitos o indirecto consta de los siguientes elementos:
Esquema principal del sistema de agua caliente solar de dos circuitos
- Colector de vacío.
- Radiador-intercambiador de calor.
- Unidad de tanque.
- Un par de bombas de presión.
- Válvulas de bloqueo, regulación y tubería.
Estos elementos interactúan entre sí según el siguiente esquema:
- El colector hierve la "porción" del refrigerante primario que se calienta con el sol.
- La primera bomba de presión transporta este refrigerante a un intercambiador de calor para un circuito cerrado separado, desplazando el ambiente caliente del frío"Porciones" de aceite o agua.
- El radiador del calentador de agua caliente por calor calienta el tanque de almacenamiento.
- Lo que pasa a través del transportador de calor del sistema de calefacción absorbe la energía del radiador y se mueve hacia las baterías, inducido por la segunda bomba de presión.
- Las baterías dan calor a una habitación en casa.
La principal ventaja de este sistema es su alta eficiencia.El transportador de calor en el circuito indirecto puede calentarse hasta 300 grados centígrados.La principal desventaja es el alto costo de una solución de este tipo y la gran cantidad de partes móviles en los nodos del sistema, lo que también hace la introducción del servicio y la reparación periódicos.
Pero los paneles solares clásicos para la calefacción doméstica prácticamente no se usan, debido al alto costo de los componentes: un conjunto de paneles fotoeléctricos con una capacidad de 1 kW cuesta aproximadamente 80-100 mil rublos.
Aunque se pueden usar baterías de 100 vatios para suministrar bombas de presión.
¿Cómo instalar calefacción "solar"?
El colector se instala directamente en el techo, desde el lado "solar".Si el ángulo de la pendiente del techo es más de 30 grados, entonces el colector se monta en el soporte, seleccionando la ubicación óptima de las bombillas, diseñada para la máxima absorción de la luz solar.El área del techo, lista para recibir un colector solar, no puede ser inferior a 40 metros cuadrados.El sistema de techo en bruto debe ser reforzado, de lo contrario, el techo simplemente no soportará el peso del equipo.
El tanque de almacenamiento y el equipo a presión se montan debajo del techo, en el ático (con aislamiento obligatorio) o en el espacio habitable.El peso del tanque puede alcanzar hasta 500 kilogramos, por lo tantoEl piso del ático debe ser reforzado.
La reproducción de una red de un solo circuito o de dos circuitos se realiza de acuerdo con las reglas clásicas, prefiriendo tubos de metal y un conjunto de soldadura.Después de todo, la presión en el colector alcanza 6-10 atmósferas, y los tubos de polímero simplemente no pueden soportar la carga de temperatura: cualquier plástico termoplástico se funde a una temperatura de 120-170 grados Celsius.
Colectores solares para calefacción doméstica: una revisión de los modelos populares
La gama de colectores solares es extremadamente amplia.Sin embargo, para el segmento de "colectores de calefacción" realmente efectivos no podemos contar con todos los dispositivos.Después de todo, parte de los colectores están destinados exclusivamente para sistemas de suministro de agua caliente.
En nuestra opinión, solo unos pocos modelos del "tipo de calefacción" pueden distinguirse del surtido de colectores solares, a saber:
Colector de paneles Unisol Neo 2.1
)
El panel Unisol Neo 2.1
se utiliza como elemento de calefacción en sistemas de calefacción indirecta.El área del panel de este colector es 1.9 "cuadrados", lo que permite recolectar hasta 1.5 kW de energía térmica.
- El peso de un módulo es de 35 kilogramos.En este caso, el módulo se puede colocar tanto en el techo como directamente en la torta del techo "como elemento integrado.
- La temperatura máxima del portador de calor es de 120 grados centígrados.
- El costo de un módulo - 60-65 mil rublos.
Colector de vacío POWER15
Colector de vacío POWER15
El módulo consta de 15 bombillas con un totalárea de absorción 2,5metro cuadrado.Dicho colector puede usarse en un sistema indirecto, puede calentar el refrigerante primario a 320 grados centígrados, o en un solo sistema, en este caso elevará la temperatura del refrigerante principal a 120 ° C.
- El peso de un módulo es de 47 kilogramos.
- Potencia térmica de un módulo: hasta 2 kW.
- El montaje se realiza en el soporte o en el techo.
- El costo del módulo es de 145 mil rublos.
Colector de vacío SVK-HP-30
Colector de vacío SVK-HP-30
Genera 2,38 kW de energía térmica por hora (a la intensidad máxima de la luz solar).
- El colector consta de 30 tubos y pesa 73 kilogramos.En este caso, la eficiencia del colector - 95 por ciento, por lo que el área de superficie de un módulo - 3 metros cuadrados.
- El costo de este modelo es de $ 770-800.
