La calefacción solar es la forma más ecológica de calentar una casa privada. Es muy adecuado para los residentes de las regiones central y sur de los países de la CEI, donde la superficie de la tierra recibe una cantidad suficiente de radiación. El uso de calor solar para calentar su hogar ayudará a ahorrar espacio en sus habitaciones.
Ventajas y desventajas de la calefacción solar.
Este tipo de energía es respetuosa con el medio ambiente, su uso es accesible para todos y no se acompaña de emisiones de compuestos nocivos para el medio ambiente. El uso masivo de sistemas de calefacción solar en una casa privada ayudará a preservar los recursos naturales utilizados para calentar la habitación: carbón, madera y combustible de gas. El uso de estructuras de calefacción solar es completamente seguro para los residentes y para el medio ambiente. Esto no se puede decir sobre los tipos tradicionales de combustible: el humo no afecta la atmósfera de manera muy favorable, puede causar lagrimeo e incomodidad, entre otros.
Para ahorrar el espacio útil del sitio, puede instalar el sistema en el techo. El montaje de estos colectores también ayudará a minimizar los costos de espacio para aparatos de calefacción en la habitación misma. Otra ventaja: los paneles solares para el hogar no emiten ningún ruido durante el funcionamiento.
La desventaja es que no todas las áreas tienen condiciones climáticas adecuadas para el uso de energía solar durante todo el año sin calefacción adicional. En la mayoría de las regiones de Rusia en invierno, es necesario el uso paralelo de calentadores eléctricos u otros dispositivos con un propósito similar. A veces, el sistema solar está conectado solo para funcionar en estaciones caracterizadas por una iluminación suficiente, en los períodos oscuros se utilizan otros generadores de calor.
Características de los colectores solares.
Los colectores difieren de otros tipos de sistemas de calefacción en relación con el suministro de energía solar. Como resultado de esto, la acumulación de calor en la instalación se detiene por la noche, pero el retorno al aire acumulado durante el día continúa. La efectividad del sistema está determinada por la duración de las horas del día. En la estación cálida y en las latitudes del sur, el uso de este tipo de calefacción muestra los mejores resultados. Es el menos productivo en diciembre, en el momento más oscuro del día. Esto se debe a las cortas horas de luz diurna y al ángulo de incidencia de los rayos. Al calcular la contribución del sistema solar al suministro global de calor del hogar, debe tenerse en cuenta que su efectividad varía a lo largo del año. Para la calefacción de invierno en la mayoría de las regiones, se necesitan electrodomésticos, una estufa o una caldera.
De gran importancia es el cálculo correcto del área de los elementos del colector necesarios para el mantenimiento de la casa y el ángulo de instalación seleccionado. Es aconsejable colocar el dispositivo de manera que el ángulo de inclinación sea igual a la latitud geográfica del asentamiento donde se encuentra la vivienda. Lo mejor de todo es que la energía solar es absorbida por los colectores cuyos planos de trabajo están en ángulo recto con los rayos incidentes. Siempre que sea posible, las baterías se colocan al sur. Es importante asegurarse de que las sombras proyectadas por edificios o árboles no caigan en la superficie.
Para que la eficiencia del trabajo en invierno sea mayor, el ángulo de inclinación de los elementos debe ser ligeramente mayor.En verano, a su vez, la productividad será ligeramente menor, pero esto no debería afectar negativamente la calidad de vida de los propietarios de viviendas.
Elementos del sistema de calefacción.
Existen varios tipos de paneles solares, pero el principio de la construcción de la mayoría de los sistemas de calefacción basados en ellos es idéntico. A veces se pueden agregar componentes adicionales a la configuración.
Los principales elementos de la instalación:
- colectores de vacío;
- un controlador responsable de administrar el sistema;
- tanque de batería para agua caliente;
- una bomba que transporta el refrigerante de la batería a la batería;
- DIEZ trabajando desde una red eléctrica.
En lugar del calentador, otro detalle también puede actuar como un cerrador. A veces, dicho sistema de calefacción se combina con un dispositivo de calefacción por suelo radiante.
Tipos de colectores solares
Los elementos del recopilador están disponibles en varias versiones del dispositivo. Hay modelos diseñados solo para calefacción y adicionalmente para calentar agua.
Por diseño y apariencia
Los dispositivos colectores están disponibles en forma abierta (con tubos sin protección) y en forma cerrada con componentes activos sellados en una carcasa que puede tener diferentes diseños, por ejemplo, aplanados o esféricos. Los más baratos y duraderos son los modelos cerrados planos. Su cuerpo es de aluminio, en su interior se colocan tubos de cobre. Se pueden montar en filas serpentinas o paralelas. Gas, agua o líquido no congelante pueden circular a través de ellos, actuando como refrigerante. En la parte superior de la caja hay un recubrimiento que consiste en capas de vidrio y propilenglicol. Dichos modelos pueden funcionar durante todo el año, calentar el agua a una temperatura 30-40 grados más alta que el aire. Pero tienen un inconveniente significativo: si el colector se rompe, falla todo el sistema de absorción de calor.
Los productos de vacío son los más potentes. También contienen tubos de cobre rellenos con un absorbedor de calor, dispuestos en filas. Cada uno de estos elementos se coloca en un cono de vidrio. El espacio de vacío entre las paredes desempeña el papel de un material conductor y un aislante térmico. La debilidad de este diseño es la fragilidad de los elementos de vidrio huecos. Por otro lado, en caso de falla, es suficiente reemplazar directamente los tubos dañados aquí.
Si la contribución del sistema solar al horario de invierno es importante, es mejor conectar los colectores de vacío. Retienen el calor por más tiempo y calientan gases y líquidos a temperaturas más altas. Es posible ensamblar la estructura directamente en el techo de la casa. La forma tubular le permite acumular calor durante las horas del día sin conectar mecanismos adicionales que controlen el movimiento del sol.
De acuerdo con el principio de trabajo
Este criterio describe los elementos del colector en términos de autonomía. Algunos tipos no necesitan electricidad. Esto los convierte en una buena opción para una casa de campo u operación para una determinada temporada. Los dispositivos con un mecanismo de circulación forzada deben conectarse a la red eléctrica antes de su uso. Funcionan debido a la presión del mecanismo de la bomba.
Por estacionalidad
Algunos consumidores prefieren conectar paneles solares solo durante los meses más cálidos. En los colectores, diseñados estrictamente para esta forma de operación, el agua actúa como refrigerante. A temperaturas bajo cero, se convierte en hielo, por lo que con el inicio del clima frío, estas plantas se desmantelan. Otros modelos permiten su uso durante todo el año. En la estación cálida, pueden proporcionar agua caliente a los consumidores y, en el frío, mantienen la temperatura del aire a un cierto nivel.
Hacer coleccionista de bricolaje
Al comprar un kit listo para usar, el esquema para conectar los paneles solares generalmente se indica en la documentación adjunta. Pero algunos residentes prefieren reunir un recolector casero en casa. Una unidad simple está hecha de materiales improvisados utilizando una estructura serpentina retirada de un refrigerador obsoleto o roto como base.
Para hacer un coleccionista, debes cocinar:
- papel de aluminio y lámina de vidrio;
- bobina del refrigerador (también puede desmontar las abrazaderas de conexión y usarlas en la nueva unidad);
- elementos de rack para crear un marco;
- cinta adhesiva
- sujetadores - tornillos y tornillos;
- alfombra de goma;
- tanque de fluido;
- Tuberías de suministro y drenaje.
La bobina se lava primero de la suciedad, el polvo y los rastros de freón, y luego se seca. Los listones se cortan bajo las dimensiones de la estructura serpentina a partir de un cálculo tal que encaja en el marco montado desde ellos. Luego debe conectar los rieles entre sí. Una alfombra de goma debe coincidir con el tamaño del marco. Si es necesario, corte el exceso. En el proceso de conexión de los rieles, debe hacer pequeños orificios en las paredes para que los tubos de la bobina pasen si es necesario quitarlos.
El tapete está cubierto con una capa de papel de aluminio. Si tiene que usar cortes pequeños para el recubrimiento, están conectados con cinta adhesiva. Luego coloque la estructura del estante y, después, la bobina, que se fija con abrazaderas. Este último debe fijarse en el lado opuesto con tornillos. Desde allí, los rieles se clavan para que la configuración se vuelva más difícil.
Si se encuentran espacios entre los listones y la lámina, se supone que deben sellarse con cinta adhesiva. Esto minimizará la pérdida de calor y aumentará la eficiencia de la instalación terminada. Cuando la unidad está lista, se le coloca un recubrimiento de vidrio. Luego se pega con cinta adhesiva alrededor del perímetro completo del producto.
Para hacer el colector lo más apretado posible, el vidrio se fortalece con tornillos. También hará que el dispositivo sea más confiable. Después de eso, el elemento resultante se puede fortalecer en la estructura de soporte.
El principio del sistema.
Para utilizar la energía del sol de la manera más eficiente posible, puede actuar de diferentes maneras. El principio de la primera se basa en el calentamiento directo de los elementos colectores por los rayos del sol. Acumulando calor, los dispositivos lo transfieren al líquido refrigerante ubicado en los circuitos de calefacción y suministro de agua caliente. Se puede gastar un recurso en la implementación de ambos objetivos, o solo uno. La acción del segundo método se basa en la introducción de paneles solares en el sistema de calefacción, convirtiendo la energía almacenada en electricidad, que luego se transmite al consumidor.
Al usar un dispositivo hecho de una bobina, en clima soleado, puede calentar agua a 60-65 grados. Al mismo tiempo, el sistema es autónomo, el refrigerante circula naturalmente y los propietarios tienen que intervenir con poca frecuencia. El ciclo de movimiento se ve así: el líquido calentado se vuelve menos denso, debido a lo cual se precipita hacia el recipiente preparado (por ejemplo, un tanque). El agua fría y densa se dirige a la zona inferior del colector. Además del tanque, se requieren varias tuberías para montar el sistema. Se suministra agua caliente y se drena y el frío ingresa al colector. También se necesitan 4 válvulas: drenaje, cierre, recarga, alivio de presión en el sistema.
Es aconsejable desmontar los colectores de agua en invierno, ya que este refrigerante tiende a congelarse, lo que hace que la operación sea inútil. Los modelos diseñados para su uso durante todo el año requieren una limpieza regular de la nieve adherida. Este último tiene la capacidad de reflejar los rayos del sol, lo que reduce seriamente la eficiencia del colector.
Los sistemas de calefacción solar pueden conectarse no solo en las regiones del sur, sino también en áreas caracterizadas por un clima templado. Incluso con un pequeño número de días soleados en las estaciones frías, la radiación ultravioleta que atraviesa las nubes puede calentar al menos parcialmente el hogar. En este caso, no puede prescindir de dispositivos de calefacción adicionales, pero el trabajo ecológico y el recurso energético gratuito hacen de estas instalaciones una excelente opción para hogares privados.
