Las condiciones de vida de las personas modernas son impensables sin la comodidad, que incluye el calor y la presencia de agua caliente en la casa.Proporcionarlos en una casa de campo consume mucho combustible en forma de leña, carbón y gas.Aparte del hecho de que tales recursos son bastante caros, también contaminan la atmósfera.Por lo tanto, en todo el mundo, las fuentes alternativas, incluida la energía del sol, comienzan a utilizarse cada vez más.Una de las formas importantes de utilizar esta energía inagotable es el uso de colectores solares.
Propósito y principio de acción
El calentamiento con energía solar se puede hacer de dos maneras:
- usando paneles solares;
- utilizando colectores solares.
En el primer caso, se usan células solares que convierten la energía solar en electricidad.Esta energía se puede utilizar para diversas necesidades comerciales, incluida la calefacción.
El sistema de colector solar convierte la energía eléctrica en calor.Esta energía se puede utilizar para calentar, calentar la piscina, para tomar un baño o una ducha.
Los paneles solares permiten un tipo más conveniente de energía secundaria, como paraNo hay necesidad de conducir tuberías, pero sí lo suficiente para sujetar los cables. Además, la electricidad le permite calentar la casa con calentadores eléctricos y alimentar otros aparatos eléctricos. Sin embargo, el costo de los paneles solares es bastante grande. Además, la eficiencia de los paneles solares no es muy alta y solo es del 18%.
Por lo tanto, un sistema de calefacción solar menos costoso se utiliza a menudo para la calefacción. Su eficiencia alcanza el 80-90%.
La composición estándar del sistema de calefacción por colector solar incluye:
- colector de calefacción;
- circuito de transferencia de calor;
- la batería está caliente.
El colector, en cuyo interior se encuentran las tuberías con portador de calor, se encuentra bajo los rayos del sol, calentador de calor. El transportador de calor (agua o anticongelante) se mueve a lo largo del circuito de intercambio de calor y transmite el calor recibido al acumulador de calor, que es un tanque con agua. Para mantener el calor, el tanque tiene un aislamiento térmico. El agua caliente del tanque se distribuye entre los consumidores: en el sistema de calefacción, el baño, la ducha y la piscina.
Para la transferencia de calor del colector al acumulador de calor se requiere la circulación constante del refrigerante. Esta circulación puede ocurrir naturalmente (por gravedad) o con la ayuda de una bomba eléctrica.
En un mal clima o por la noche, el agua del tanque estaba caliente, instaló un calentador eléctrico adicional.
Tipos de colectores solares
Los colectores solares se dividen en los siguientes tipos:
- plano;
- vacío;
- en el aire.
El colector planoes una caja,En el interior hay tuberías con refrigerante, rodeadas por una capa absorbente que recoge el calor solar. Este calor se transmite a través de las tuberías del refrigerante. La parte superior de la caja está cubierta con un vidrio transparente, bien pasa los rayos del sol. El fondo y el lateral es un aislamiento térmico.
Por ejemplo, en un producto YSolar de un fabricante nacional como absorbente, se cubre una lámina de cobre, que está cubierta por una formulación especial. Los tubos portadores de calor de este producto están soldados a una lámina de cobre.
El absorbente en forma de lámina de cobre absorbe el 95% de la energía solar incidente y solo el 5% de la energía emite. Un vidrio protector de 3 mm de espesor en este colector tiene una transmitancia de luz superior al 92%.
El colector de vacío incluye tubos de vidrio, desde donde se bombea el aire. Dentro de estos tubos hay tubos de menor diámetro de adsorbente. Los tubos con refrigerante están ubicados dentro de estos tubos de adsorción. Los rayos del sol pasan libremente a través del espacio de vacío entre los tubos y el absorbente absorbido. Como adsorbente, se puede utilizar un revestimiento multicapa de cobre, aluminio y acero inoxidable. Con este revestimiento, el colector tiene una gran eficiencia para convertir la energía solar en calor. Alcanza el 80%. El transportador de calor se calienta y, debido al aislamiento térmico al vacío, el calor se almacena bien en el refrigerante.
El colector de airees una estructura en la que los rayos solares calientan los elementos que absorben la energía solar. En contacto con estos elementos, el aire caliente se bombea a través de la bomba de aire a la habitación parasu calentamiento
Ventajas y desventajas
El colector de aire más simple y más barato es. Sin embargo, estos colectores se utilizan muy raramente debido a su baja eficiencia. Esto se debe al hecho de que en el colector, como el refrigerante, el aire tiene una conductividad térmica menor que la del líquido, y por lo tanto, la eficiencia de los colectores solares de aire es mucho menor que la eficiencia de los colectores con calor líquido.
Los más comunes son los colectores planos y de vacío. Compararlos
Piso
Vacío
Beneficios
- bajo precio;
- alta eficiencia en el verano.
- alta eficiencia específica;
- trabajo efectivo tanto en verano como en invierno;
- facilidad de reparación y modernización;
- pequeñas pérdidas de calor y la capacidad de calentar el agua a altas temperaturas.
Desventajas
- la disminución de la eficiencia durante el clima sombrío y el invierno;
- dificultades de reparación y modernización;
- la incapacidad de calentar el agua a altas temperaturas.
- alto costo;
- dificultad para limpiar de la nieve.
Los colectores planos se calientan bien solo en el caso de clima soleado. Los colectores de vacío también funcionan en tiempo nublado, ya que pueden usar luz difusa. Los colectores planos solo pueden calentar agua a 20-40 ° C por encima de la temperatura ambiente. Los colectores de vacío calientan el agua a una temperatura mucho más alta.
En caso de daños en un colector plano, es necesario reemplazar toda la caja, mientras que en un colector de vacío es suficiente reemplazar solo los tubos dañados . Al modernizar el sistema, el colector plano se reemplaza completamente, y en un colector de vacío sin desmontar todo el dispositivo, solo puede reemplazar los tubos obsoletos por otros más modernos.
Fabricantes y precios
Considere el costo aproximado de los colectores solares de algunas empresas nacionales y extranjeras.
Tipo
Compañía
Área, m2
Potencia, W
Precio
Tipo
Hi-min
"Your Sun" Ltd.
2.2
1676
$ 1256
Vacío
YSolar
Nuevo polo
2.0
9 kWh /día
19 700 rub.
Plano
СР-II-15
АНДІ
2,0
-
40 000 rub. (juego)
15 tubos
PK SL
Sunsystem
1,25-2,7
-
EUR 296-611
Plano
SСN-20
Dualex
1,86
-
31 200 frotar.
20 tubos
Con el fin depara evaluar más completamente los costos de instalación de un colector solar, es necesario tener en cuenta el equipo adicional y el costo de su instalación . Naturalmente, la potencia del sistema y, en consecuencia, su costo dependerá de la cantidad requerida de agua caliente consumida. Esta cantidad depende de la cantidad de personas que viven en la casa.
La tabla muestra el costo total de instalar un colector solar para dos casos de tamaño familiar.
Número de personas
Capacidad volumétrica, l
Potencia, kWh /año
Colector
Precio del colector
Recuento de precios
2-3
150
1550
СВК-А20
$ 2330
$ 250
4-5
200
2330
SQUA-A30
$ 3390
$ 350
Instale y conecte el colector con sus propias manos
Después de comprar un colector solar es necesario instalarlo. Es deseable invitar para esto.especialistas, pero puede realizar esta instalación e independientemente de acuerdo con las instrucciones adjuntas.
Para la instalación de un colector de vacío se requieren los siguientes instrumentos:
- teclas diferentes;
- soldador;
- taladro;
- destornillador.
El montaje del colector consta de los siguientes pasos:
- la correcta orientación y ajuste del marco;
- instalación del tanque;
- fontanería;
- llenar el tanque con agua y verificar la estanqueidad de los nodos;
- instalación de tubos de calefacción;
- instalación de TEN;
- conectar el sistema a la red eléctrica;
- encender el sistema.
Luego de ingresar al sistema de suministro de agua y electricidad, se realiza la programación del controlador con la instalación del programa de agua de calefacción.
Ventajas de los colectores solares
Al conectar los colectores solares, los costos son únicamente para la compra del dispositivo, su instalación y el mantenimiento del mismo en condiciones de funcionamiento. En el futuro, se utiliza la energía libre del sol.
Según lo calculado por los especialistas de la Academia de Ciencias de Rusia, incluso en la zona media de Rusia, la densidad del flujo solar está en el rango de 100 a 250 W /m2, y la densidad máxima - 1000 W /m2.
Esta energía puede garantizar completamente el calentamiento y el suministro de agua caliente y ahorrar 7,5 toneladas de carbón al año.
Recomendaciones y revisiones
Como en la zona media de Rusia no hay tantos días soleados en invierno como en sur, como muestran los cálculos, el uso de colectores para calefacción en invierno no siempre es rentable. EspecialistasA expensas del colector solar, se recomienda compensar los gastos de calefacción para calefacción en el invierno en un 30%, y el resto para recibir a costa de otras fuentes de energía.
Conclusiones:
