La calefacció solar és la forma més ecològica d’escalfar una casa particular. És molt 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. L’ús de calor solar per escalfar la vostra llar us pot ajudar a estalviar espai interior.
Avantatges i desavantatges de la calefacció solar
Aquest tipus d’energia és respectuosa amb el medi ambient, el seu ús està disponible per a tothom i no va acompanyat d’emissions de compostos nocius al medi ambient. L’ús massiu de sistemes de calefacció solar 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 solar és completament segur per als residents i per a l’entorn extern. No es pot dir el mateix sobre els tipus tradicionals de combustible: el fum no té un efecte molt favorable a l’atmosfera, pot causar llagrimeig i molèsties entre d’altres.
Per estalviar espai útil al lloc, podeu instal·lar el sistema al terrat. La subjecció d’aquests col·lectors també ajudarà a minimitzar els costos d’espai dels aparells de calefacció a la mateixa sala. Un altre avantatge és que les plaques solars per a la llar no emeten cap soroll 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 mitjans de calefacció addicionals. A la majoria de regions de Rússia, a l’hivern, és necessari utilitzar escalfadors paral·lels alimentats amb electricitat o altres dispositius amb un propòsit similar. De vegades, el sistema solar només es connecta per funcionar en temporades caracteritzades per una il·luminació suficient; en períodes foscos, s’utilitzen altres generadors de calor.
Característiques dels col·lectors solars
Els col·lectors difereixen d'altres tipus de sistemes de calefacció en relació amb el subministrament d'energia solar. Com a resultat, a la nit s’acaba l’acumulació de calor a la instal·lació, però, continua el retorn a l’aire de l’habitatge, acumulat durant el dia. L'eficiència del sistema està determinada per la durada de les hores de llum natural. A l’estació càlida i a les latituds sud, l’ús d’aquest tipus de calefacció presenta els millors resultats. És menys productiu al desembre, a l’època més fosca del dia. Això es deu a les curtes hores de llum i a l’angle d’incidència dels rajos. A l’hora de calcular la contribució del sistema solar al subministrament total de calor de l’habitatge, cal tenir en compte que la seva eficiència canvia al llarg de l’any. La calefacció hivernal a la majoria de regions requereix electrodomèstics, una estufa o una caldera.
El càlcul correcte de l’àrea d’elements col·lectors necessaris per al manteniment de la casa i l’angle d’instal·lació escollit són de gran importància. Es recomana col·locar els dispositius de manera que l’angle d’inclinació sigui igual a la latitud geogràfica de l’assentament on es troba l’habitatge. L’energia del sol és absorbida millor pels col·lectors els plans de treball dels quals estan en angle recte amb els rajos incidents. Si és possible, les bateries es col·loquen cap al sud.És important assegurar-se que cap ombra projectada per edificis o arbres caigui a la superfície.
Per tal que l’eficiència del treball a l’hivern sigui superior, l’angle d’inclinació dels elements hauria de ser una mica més gran. Al seu torn, a l’estiu, la productivitat serà lleugerament inferior, però això no hauria d’afectar negativament la qualitat de vida dels propietaris.
Elements del sistema de calefacció
Hi ha diversos tipus de dispositius de bateries solars, però el principi de construcció de la majoria de sistemes de calefacció basats en ells és idèntic. De vegades, es poden afegir components addicionals a la configuració.
Elements bàsics d'instal·lació:
- dispositius col·lectors de buit;
- el controlador responsable de la gestió del sistema;
- dipòsit acumulador per a aigua escalfada;
- bomba que transporta el refrigerant de la bateria a la bateria;
- TEN, alimentat per la xarxa elèctrica.
En lloc d’un element escalfador, un altre detall també pot actuar com a més proper. De vegades, aquest sistema de calefacció es combina amb un terra càlid.
Tipus de captadors solars
Els elements del col·leccionista estan disponibles en diverses versions de dispositius. Hi ha models dissenyats només per a calefacció i, a més, per escalfar aigua.
Per disseny i aparença
Els dispositius de col·lecció estan disponibles oberts (amb tubs no protegits) i tancats, amb components actius segellats en una carcassa, que poden tenir diferents dissenys, per exemple, aplanats o esfèrics. El més barat i el més durador són els models tancats plans. El seu cos és d'alumini, a l'interior es col·loquen canonades de coure. Es poden muntar en fileres serpentines o paral·leles. Hi poden circular gas, aigua o líquid sense congelació, que actuen com a transportadors de calor. A la part superior del cos hi ha un recobriment format per capes de vidre i propilenglicol. Aquests models poden funcionar durant tot l'any, escalfant l'aigua a una temperatura 30-40 graus superior a l'aire. Però tenen un inconvenient important: si el col·lector es descompon, falla tot el sistema d’absorció de calor.
Els productes al buit són els més potents. També contenen tubs de coure farcits d’un absorbent de calor, revestits de fileres. Tots aquests elements es col·loquen en un con de vidre. L’espai de buit entre les parets actua com a material conductor i com a aïllant de calor. El punt feble d’aquest disseny és la fragilitat dels elements de vidre buit. D’altra banda, en cas d’avaria, n’hi ha prou amb substituir directament els tubs danyats.
Si l’aportació del sistema solar a l’hivern és important, és millor connectar col·lectors de buit. Retenen la calor més temps i escalfen els gasos i els líquids 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.
Pel principi de treball
Aquest criteri descriu els elements del col·leccionista en termes d’autonomia. Alguns tipus no necessiten electricitat. Això els converteix en una bona opció per a una casa de vacances o per utilitzar-los durant una temporada determinada. Els dispositius amb un mecanisme de circulació forçada s’han de connectar a la xarxa elèctrica abans d’utilitzar-los. Funcionen a causa de la pressió del mecanisme de bombament.
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 sota zero, es converteix en gel, per tant, amb l’aparició del fred, aquestes instal·lacions es desmunten. Altres models permeten l'ús durant tot l'any. A la temporada càlida, poden proporcionar al consumidor aigua calenta i, a la temporada freda, mantenen la temperatura de l’aire a un nivell determinat.
Fer un col·leccionista amb les teves pròpies mans
En comprar un kit ja fabricat, el diagrama de connexió del panell solar sol indicar-se a la documentació adjunta. Però alguns residents prefereixen muntar un col·leccionista casolà a casa. Una unitat senzilla es fabrica a partir de materials de rebuig utilitzant com a base una estructura serpentina que s’elimina d’una nevera obsoleta o trencada.
Per fer un col·leccionista, heu de preparar:
- làmina de paper d'alumini i vidre;
- una bobina de la nevera (també és possible desmuntar-ne les pinces de connexió i utilitzar-les en una nova unitat);
- elements de rack per crear un marc;
- cinta adhesiva;
- fixacions: cargols i cargols;
- estora de goma;
- dipòsit de líquid;
- canonades de subministrament i desguàs.
La bobina es renta primer de brutícia, pols i restes de freó i després s’eixuga. Les lames es retallen per adaptar-se a les dimensions de l'estructura serpentina de manera que s'adapti a un marc muntat a partir d'elles. Després, heu de connectar els rails entre ells. La catifa de goma ha de coincidir amb les dimensions del marc. Si cal, talleu l’excés. En el procés de connexió dels rails, s’han de fer petits forats a les parets perquè els tubs de la bobina hi puguin passar, si cal eliminar-los.
La catifa es cobreix amb una capa de paper d'alumini a la part superior. Si heu d’utilitzar talls de mida petita per al recobriment, es connecten amb cinta adhesiva. A continuació, es posa l'estructura del cremallera i del pinyó i, després, la bobina, que es fixa amb pinces. Aquests darrers s’han de fixar al costat oposat amb cargols. També s’utilitza per clavar els rails per fer més rígida la configuració.
Si es troben buits entre els llistons i el paper d'alumini, s'han de segellar amb cinta adhesiva. Això garantirà que les pèrdues de calor es redueixin al mínim i augmentaran l’eficiència de la instal·lació acabada. Quan la unitat estigui llesta, es col·loca una coberta de vidre. Després s’enganxa amb cinta al llarg de tot el perímetre del producte.
Per fer el col·lector el més ajustat possible, el vidre es reforça amb cargols. També farà que el dispositiu sigui més fiable. Després, l'element resultant es pot reforçar sobre l'estructura de suport.
Com funciona el sistema
Per utilitzar l'energia del sol de la manera més eficient possible, podeu actuar de diferents maneres. El principi del primer es basa en l'escalfament directe dels elements col·lectors pels raigs del sol. Acumulant calor, els dispositius la transfereixen al portador de calor líquid situat als circuits de calefacció i subministrament d’aigua calenta. Es pot gastar un recurs en aquests dos objectius, o només en un. L'acció del segon mètode es basa en la introducció de plaques solars al sistema de calefacció, convertint l'energia acumulada en electricitat, que després es transmet al consumidor.
Quan utilitzeu un dispositiu format per una bobina, en temps assolellat, podeu escalfar aigua fins a 60-65 graus. Al mateix temps, el sistema és autònom, el refrigerant hi circula naturalment i els propietaris poques vegades han d’intervenir en el seu treball. El cicle de moviment té aquest aspecte: el líquid escalfat es torna menys dens, a causa del qual es precipita cap amunt, cap a un recipient preparat (per exemple, un tanc). L’aigua freda i densa es dirigeix cap a la zona inferior del col·lector. A més del tanc, calen diverses canonades per instal·lar el sistema. Es subministra aigua calenta i es drena a través d’elles i entra aigua freda al col·lector. També necessiteu 4 vàlvules: drenatge, apagat, maquillatge, alleujament de la pressió del sistema.
Es recomana desmuntar els col·lectors d’aigua a l’hivern, ja que aquest refrigerant tendeix a congelar-se, cosa que fa inútil el funcionament. Els models dissenyats per a ús durant tot l'any necessiten una neteja regular de la neu tossuda.Aquest últim tendeix a reflectir els rajos del sol, cosa que redueix greument l’eficiència del col·lector.
Els sistemes d’escalfament solar es poden connectar no només a les regions del sud, sinó també a zones amb un clima temperat. Fins i tot amb un nombre reduït de dies assolellats en èpoques fredes, la llum ultraviolada que entra pels núvols pot escalfar almenys parcialment la llar. En aquest cas, no es pot prescindir de dispositius de calefacció addicionals, però la facilitat mediambiental del treball i el recurs energètic gratuït fan d’aquestes instal·lacions una opció excel·lent per a cases particulars.
