La calefacció solar és la forma més ecològica de calefar una casa particular. És adequat per als residents de les regions centrals i meridionals dels països de la CEI, on la superfície terrestre rep una quantitat suficient de radiació. Si s’utilitza calor solar per escalfar casa vostra, s’estalviarà espai a les habitacions.
Avantatges i desavantatges de la calefacció solar
Aquest tipus d’energia és respectuosa amb el medi ambient, el seu ús és accessible a tothom i no va acompanyat d’emissions de compostos nocius al medi. L’ús massiu de sistemes de calefacció solars en una casa privada ajudarà a preservar els recursos naturals que s’utilitzen per escalfar l’habitació: carbó, llenya i gas. L’ús d’estructures de calefacció solars és completament segur per als residents i per al medi ambient. Això no es pot dir dels tipus tradicionals de combustible: el fum no afecta massa l’atmosfera, pot provocar lacriminació i molèsties entre d’altres.
Per estalviar l’espai útil del lloc, podeu instal·lar el sistema al terrat. El muntatge d’aquests col·lectors també ajudarà a minimitzar els costos d’espai per a la calefacció dels electrodomèstics a la sala. Un altre avantatge: les plaques solars per a la llar no emeten sorolls durant el funcionament.
L’inconvenient és que no totes les zones tenen condicions climàtiques adequades per a l’ús d’energia solar durant tot l’any sense calefacció addicional. A la majoria de les regions de Rússia a l’hivern, és necessari l’ús paral·lel d’escalfadors elèctrics o d’altres dispositius de propòsit similar. De vegades, el sistema solar només es connecta per funcionar en temporades caracteritzades per una il·luminació suficient, en els períodes foscos s’utilitzen altres generadors de calor.
Característiques dels captadors solars
Els col·lectors difereixen d’un altre tipus de sistemes de calefacció en relació amb el subministrament d’energia solar. Com a resultat d’això, l’acumulació de calor a la instal·lació s’atura a la nit, però continua el retorn a l’aire de la llar acumulat durant el dia. L’efectivitat del sistema està determinada per la durada de les hores del dia. A la temporada càlida i a les latituds meridionals, l'ús d'aquest tipus de calefacció mostra els millors resultats. És el menys productiu al desembre, a l’hora més fosca del dia. Això es deu a les curtes hores del dia i a l’angle d’incidència dels rajos. Quan es calcula la contribució del sistema solar al subministrament de calor global de l’habitatge, cal tenir en compte que la seva efectivitat varia al llarg de l’any. Per a la calefacció a l’hivern a la majoria de les regions, calen electrodomèstics, una estufa o una caldera.
Són de gran importància el correcte càlcul de l’àrea d’elements col·lectors necessaris per al manteniment de la casa i l’angle d’instal·lació seleccionat. És convenient col·locar l’aparell de manera que l’angle d’inclinació sigui igual a la latitud geogràfica de l’assentament on es troba l’habitatge. El millor de tot és que l’energia solar l’absorbeix els col·lectors els avions de treball dels quals estan en angle recte amb els raigs incidents. Sempre que sigui possible, les bateries es posen al sud. És important garantir que les ombres llançades per edificis o arbres no caiguin a la superfície.
Perquè l'eficiència del treball a l'hivern sigui més elevada, l'angle d'inclinació dels elements hauria de ser lleugerament més gran.A l’estiu, al seu torn, la productivitat serà lleugerament inferior, però això no ha d’afectar negativament la qualitat de vida dels propietaris d’habitatges.
Elements del sistema de calefacció
Hi ha diversos tipus de plaques solars, però el principi de la construcció de la majoria de sistemes de calefacció basats en ells és idèntic. De vegades es poden afegir components addicionals a la configuració.
Els elements principals de la instal·lació:
- col·lectors de buit;
- un controlador responsable de la gestió del sistema;
- dipòsit de bateries per a aigua escalfada;
- una bomba que porta el refrigerant de la bateria a la bateria;
- TEN que treballa des d'una xarxa elèctrica.
En lloc del calefactor, un altre detall també pot actuar com un apropament. De vegades, aquest sistema de calefacció es combina amb un dispositiu de calefacció per terra.
Tipus de captadors solars
Els elements del col·leccionista estan disponibles en diverses versions del dispositiu. Hi ha models dissenyats només per a calefacció i, a més, escalfar aigua.
Per disseny i aparença
Els dispositius col·leccionistes estan disponibles de forma oberta (amb tubs no protegits) i de forma tancada amb components actius segellats en una carcassa que pot tenir diferents dissenys, per exemple aplanats o esfèrics. Els models més barats i duradors són els models tancats plans. El seu cos és d'alumini, al seu interior es col·loquen canonades de coure. Es poden muntar en serpentines o files paral·leles. El gas, l’aigua o el líquid no congelant poden circular per ells, actuant com a refrigerant. A sobre, hi ha un revestiment format per capes de vidre i propilenglicol. Aquests models poden funcionar durant tot l'any, escalfant l'aigua a una temperatura de 30-40 graus superior a l'aire. Però tenen un inconvenient important: si el col·lector es trenca, tot el sistema d’absorció de calor falla.
Els productes de buit són els més potents. També contenen tubs de coure farcits d’absorbidor de calor, ordenats per files. Cada element d'aquest tipus es col·loca en un con de vidre. L’espai de buit entre les parets té el paper d’un material conductor i d’un aïllant tèrmic. La debilitat d’aquest disseny és la fragilitat dels elements de vidre buits. En canvi, en cas de fallada, n’hi ha prou amb substituir directament els tubs danyats aquí.
Si la contribució del sistema solar a l’hivern és important, és millor connectar col·lectors de buit. Conserven calor més temps i gasos i líquids càlids a temperatures més altes. És possible muntar l'estructura directament al terrat de la casa. La forma tubular permet recollir calor durant les hores del dia sense connectar mecanismes addicionals que controlin el moviment del sol.
Segons el principi del treball
Aquest criteri descriu els elements col·leccionistes en termes d’autonomia. Alguns tipus no necessiten electricitat. Això els converteix en una bona opció per a una casa de camp o una operació durant una temporada determinada. Els dispositius amb un mecanisme de circulació forçada s’han de connectar a la xarxa elèctrica abans de l’ús. Funcionen per la pressió del mecanisme de la bomba.
Per estacionalitat
Alguns consumidors prefereixen connectar plaques solars només durant els mesos més càlids. En els col·lectors, dissenyats estrictament per a aquesta forma d’operació, l’aigua actua com a refrigerant. A temperatures inferiors a zero, es converteix en gel, de manera que amb l’aparició del clima fred es desmantellen aquestes plantes. Altres models permeten l’ús durant tot l’any. A la temporada càlida són capaços de proporcionar aigua calenta als consumidors i, en fred, mantenen la temperatura de l’aire a un nivell determinat.
Confecció de col·lectors de bricolatge
En comprar un kit preparat, normalment es mostra l’esquema per connectar plaques solars a la documentació adjunta. Però alguns residents prefereixen muntar un col·leccionista casolà a casa. Una unitat senzilla està feta de materials improvisats utilitzant com a base una estructura de serpentina eliminada d’un refrigerador obsolet o trencat.
Per fer un col·leccionista, cal cuinar:
- làmina i full de vidre;
- bobina del refrigerador (també podeu desmuntar-ne les pinces de connexió i utilitzar-les a la nova unitat);
- elements de cremallera per crear un marc;
- cinta de cinta;
- fixadors - cargols i cargols;
- estora de goma;
- dipòsit de fluids;
- subministrament i desguàs de canonades.
La bobina es renta primer de la brutícia, la pols i les traces de Freon, i després s’assequa. Els llistats es tallen sota les dimensions de l’estructura de serpentina a partir d’un càlcul que s’ajusta al marc muntat d’ells. Després cal connectar els carrils els uns amb els altres. Una catifa de goma ha de coincidir amb la mida del bastidor. Si cal, talleu l’excés. En el procés de connexió de les baranes, cal fer petits forats a les parets de manera que passin els tubs de la bobina si es necessiten extreure.
L’estora es cobreix amb una capa de paper. Si heu d'utilitzar talls de mida petita per al recobriment, estaran connectats amb cinta adhesiva. A continuació, poseu l'estructura del bastidor i després la bobina, que es fixa amb pinces. Aquest últim s’ha de fixar al costat oposat amb cargols. A partir d'ella es claven els carrils perquè la configuració sigui més dura.
Si es troben buits entre les làmines i la làmina, se suposa que estan segellats amb cinta adhesiva. Això minimitzarà la pèrdua de calor i augmentarà l’eficiència de la instal·lació acabada. Quan la unitat estigui a punt, se li col·loca un revestiment de vidre. A continuació, es realitza un enganxament amb cinta adhesiva al voltant de tot el perímetre del producte.
Per tal que el col·lector sigui el més ajustat possible, es reforça el vidre amb cargols. També farà que el dispositiu sigui més fiable. Després d'això, l'element resultant es pot reforçar en l'estructura de suport.
El principi del sistema
Per utilitzar l’energia del sol el més eficient possible, podeu actuar de diferents maneres. El principi de la primera es basa en l'escalfament directe dels elements col·lectors pels raigs del sol. Acumulant calor, els aparells el transfereixen al refrigerant líquid situat als circuits de calefacció i subministrament d’aigua calenta. Es pot destinar un recurs a la implementació d’aquests dos objectius, o només un. L’acció del segon mètode es basa en la introducció de plaques solars al sistema de calefacció, convertint l’energia emmagatzemada en electricitat, que després es transmet al consumidor.
Quan s'utilitza un dispositiu fabricat amb una bobina, en temps assolellat, podeu escalfar aigua a 60-65 graus. Al mateix temps, el sistema és autònom, el líquid refrigerant que circula de forma natural, els propietaris han d’intervenir amb freqüència. El cicle de moviment es veu així: el líquid escalfat es torna menys dens, a causa del qual s'enfila cap al recipient preparat (per exemple, un dipòsit). L’aigua freda densa es dirigeix cap a la zona inferior del col·lector. A més del dipòsit, es necessiten diverses canonades per muntar el sistema. L’aigua escalfada es subministra i es drena i entra fred al col·lector. També calen 4 vàlvules: drenar, apagar, recarregar, alleujar la pressió del sistema.
És aconsellable desmuntar els captadors d’aigua a l’hivern, ja que aquest refrigerant tendeix a congelar-se, cosa que fa que el funcionament sigui inútil. Els models dissenyats per a ús durant tot l'any requereixen una neteja regular de neu adherida. Aquest últim té la capacitat de reflectir els rajos del sol, cosa que redueix greument l’eficiència del col·lector.
Els sistemes de calefacció solars es poden connectar no només a les regions del sud, sinó també a les zones caracteritzades per un clima temperat. Fins i tot amb un nombre reduït de dies assolellats a les temporades fredes, la radiació ultraviolada que entra pels núvols pot almenys parcialment escalfar la llar. En aquest cas, no es pot fer sense dispositius de calefacció addicionals, però el treball respectuós amb el medi ambient i el recurs energètic gratuït fan que aquestes instal·lacions siguin una elecció excel·lent per a cases particulars.
