Soddisfare
- Scopo dei collettori solari
- Come funziona un collettore solare a flusso pieno
- Sistemi di riscaldamento a vuoto
Il fatto che i flussi estivi di luce solare possano darci molto calore libero viene spesso in mente in estate, durante il periodo di caldo violento e asfalto e pareti riscaldate dal sole. In un clima estivo limpido, per metro quadrato può cadere da 600 a 800 watt / h. Questo è molto Se si moltiplica per l’area del cortile o del tetto illuminati dal sole, con l’aiuto di un collettore solare è possibile raccogliere energia paragonabile in grandezza con le esigenze di riscaldamento di una casa.
Nomina di collettori solari ↑
I collettori solari termici consentono di raccogliere energia e dirigere il calore ricevuto nella giusta direzione:
- Fornitura di acqua calda per doccia, bagno e cucina;
- Riscaldamento d’ambiente di una piccola serra chiusa o giardino di qualsiasi design quasi tutto l’anno;
- Aggiunta significativa al circuito di riscaldamento domestico durante la stagione fredda e fornitura quasi completa nelle fresche giornate autunnali.
Il collettore è progettato per raccogliere l’energia solare nella forma più conveniente per l’uso. Convenzionalmente, secondo il dispositivo del collettore solare, i loro disegni possono essere divisi in tre gruppi principali:
- Vuoto multitubo o piatto con circolazione forzata o naturale del liquido di raffreddamento. Molto spesso si tratta di strutture fisse progettate per lavori stagionali.
- Collettori solari ad aria, i più semplici e leggeri. Il calore accumulato viene rimosso dalla superficie riscaldata del collettore da un flusso d’aria.
- Nella terza versione dei progetti di collettori solari, il calore ricevuto può essere utilizzato per convertirlo in elettricità, che va dalle unità di termo-refrigerazione a macchine complesse con dispositivi vapore-elettrici.
Quest’ultimo gruppo di prodotti trova raramente domanda tra la popolazione a causa dei costi elevati e della complessità del servizio..
Come funziona un collettore solare a flusso pieno ↑
La versione più semplice del design piatto del collettore solare è una versione a flusso pieno con un dissipatore di calore a due strati. Il dispositivo stesso, secondo il principio di funzionamento, è simile a una versione estiva della doccia, la cui base è una canna lavorata sulla superficie esterna con mastice bituminoso o vernice nera.
Per aumentare la quantità di energia solare raccolta, il design del collettore solare viene realizzato sotto forma di un contenitore piatto di spessore relativamente piccolo, 5-7 cm, la larghezza e la lunghezza del dispositivo dipende dalle esigenze specifiche della potenza del collettore. Una delle pareti è in alluminio anodizzato e verniciata di nero come fuliggine, colore, senza una sola scintilla. Questa è la cosiddetta superficie di ricezione o di lavoro del collettore. All’interno della parte di lavoro del collettore, vengono spesso realizzate sottili nervature di alluminio o plastica, che migliorano la rimozione del calore dell’energia dalla parete della superficie di lavoro al liquido di raffreddamento – acqua o antigelo.
Per ridurre l’inquinamento e le perdite sulla superficie di lavoro, viene installato un sottile film trasparente o un foglio di plastica o vetro con buone prestazioni di isolamento termico. All’interno, tale protezione viene spruzzata con uno strato di alluminio a specchio, che alla fine riduce la perdita di calore dovuta a riflessione e convezione.
Il design di un collettore solare piatto può avere una parete sandwich di grafite in polvere, fibre metalliche e resina di rinforzo anziché un foglio di alluminio convenzionale. Tale materiale ha una buona conduttività termica e un’alta resistenza all’ossidazione..
Tali strutture devono essere montate su un telaio rinforzato, di solito sul lato soleggiato del tetto o della parete della casa.
Sistemi di riscaldamento a vuoto ↑
Per tutta la sua semplicità, affidabilità e basso costo, i dispositivi di accumulo solare piatti hanno una produttività del calore relativamente buona solo in una giornata di sole. Per latitudini più elevate o all’inizio della primavera – autunno inoltrato, la sua produttività termica diminuisce della metà.
Rispetto ai collettori solari piatti, i sistemi di vuoto hanno una maggiore efficienza. Il design si basa su un singolo elemento termico – un tubo a vuoto, il principio di funzionamento di un tale collettore solare si basa su un dispositivo noto in fisica – un tubo di calore, che è piuttosto complesso e capriccioso, ma efficace nel funzionamento. Una caratteristica di design è la conducibilità termica ultra elevata, grazie alla quale tutto il calore che è caduto su un’estremità del tubo viene raccolto e concentrato sull’estremità opposta in pochi istanti.
L’elemento del vuoto è un tubo a pallone allungato in vetro resistente, all’interno del quale viene spruzzato un rivestimento a specchio. Grazie allo specchio unidirezionale, il flusso di energia solare penetra liberamente all’interno del bulbo e non può sfuggire, viene efficacemente assorbito dall’estremità in rame del tubo di calore posizionato all’interno del corpo del bulbo. Per ridurre le perdite, l’aria del bulbo di vetro è stata espulsa. L’elemento centrale in rame trasferisce l’energia ricevuta dal flusso luminoso al flusso del portatore di calore, solitamente antigelo, o direttamente al serbatoio dell’acqua.
Vantaggi dei collettori solari sotto vuoto ↑
Vantaggi nella conversione dell’energia solare nella versione con tubo di calore:
- L’efficienza di assorbimento e conversione del calore solare è 3-4 volte superiore rispetto ai collettori piani e ad aria;
- Funziona alla grande nell’intervallo di temperatura 0-50diC, mentre altri tipi di collettori solari, secondo le recensioni degli utenti, hanno un intervallo di lavoro di 20diCON;
- Minima sensibilità alla direzione e all’angolo di incidenza della luce solare. Per il normale funzionamento del collettore solare, è sufficiente essere illuminati dal sole anche con un angolo acuto di incidenza della luce solare, per altri progetti di collettori solari quando si supera l’angolo ottimale di illuminazione di oltre 20di l’efficienza diminuisce del 10% all’ora.
- Il peso ridotto del design dell’azionamento solare consente di installarlo direttamente sul tetto, anche senza un supporto speciale.
Quando si pianifica un’acquisizione, vale la pena fare un calcolo approssimativo dell’area del collettore solare, basato sul rapporto: un metro quadrato fornirà circa 50-55 litri di acqua calda al giorno, ma non acqua bollente. Informazioni più accurate possono essere trovate sui siti Web delle aziende coinvolte nella produzione di collettori solari. Lì puoi ottenere informazioni sul costo dei prodotti. Ogni azienda dimostra la super efficienza e il basso costo dei suoi prodotti. Un dispositivo a vuoto di 15 elementi avrà un costo di circa 15-20 mila. rubli per una potenza di riscaldamento di 1,3-1,5 kW e serbatoio di stoccaggio 80-100 litri.
Le caratteristiche interessanti di tali sistemi di collettori solari includono la capacità di testare l’operabilità di ogni lampadina a vuoto in modo indipendente, senza strumenti speciali. È sufficiente la sera, allo stato inattivo, mettere un palmo sull’estremità inferiore del tubo. Se l’elemento rimane freddo per lungo tempo e non vi è alcuna placca simile al gelo nell’area di tenuta del pallone, il dispositivo è considerato funzionante.
L’acqua calda dal serbatoio può essere fornita per gravità, ma molto spesso installano una pompa booster a bassa potenza che consente di riempire rapidamente il serbatoio dopo aver utilizzato acqua calda. Nelle versioni più serie del design, il collettore solare è combinato con un accumulatore di calore e un sistema di controllo elettronico per l’approvvigionamento e il riscaldamento dell’acqua calda. Il costo di tali sistemi non è inferiore a 1000EUR. La garanzia per i sistemi con tubi di calore, di norma, va dai 5 ai 25 anni, a seconda del livello di qualità dei materiali utilizzati nel dispositivo.
Collettori d’aria ↑
Più complessa è la progettazione, più costoso è il funzionamento e maggiore è la probabilità di guasti imprevisti. A questo proposito, il design dei collettori con trasferimento di calore dell’aria è un campione di semplicità e affidabilità. Infatti, un collettore d’aria è un insieme di condotti o tubi verticali con una finitura nera opaca. Il collettore utilizza il principio di accelerazione dell’aria riscaldata in un tubo verticale.
I vantaggi e i vantaggi di una costruzione aerea comprendono:
- Massima affidabilità e semplicità di progettazione;
- Peso ridotto del dispositivo, flessibilità di installazione e facilità di installazione;
- Il consumo minimo di energia per il ventilatore, in alcuni casi, il ventilatore può spegnersi e il riscaldamento viene effettuato per gravità.
Il design del collettore è costituito da un gran numero di tubi in alluminio a parete sottile con una superficie opaca annerita. La batteria del tubo ha un condotto centrale che fornisce condotti di aria calda fredda ed esaurente; un ventilatore centrifugo di resistenza zero è installato in quello freddo. Se necessario, può essere spento e in questo stato praticamente non crea resistenza al flusso d’aria in movimento.
Il dispositivo ha una presa d’aria che consente di regolare la quantità e il rapporto dell’aria prelevata dall’esterno e dalla stanza riscaldata.
Nella produzione di calore, i collettori d’aria sono praticamente inferiori ai sistemi piatti, richiedono una disposizione verticale dei tubi e la massima esposizione al sole. La potenza viene facilmente regolata selezionando il numero di tubi dello scambiatore di calore. Spesso, i collettori solari ad aria sono indispensabili per il riscaldamento e la ventilazione di una varietà di locali di stoccaggio, vengono utilizzati per asciugare una varietà di prodotti ortofrutticoli.
