Varietà e caratteristiche dell'installazione di un collettore solare per il riscaldamento

Oggi c'è un'opportunità per ridurre i costi di riscaldamento. Tutto questo è reale grazie ai collettori solari, che sono sistemi unici che ti permettono di ottenere una fonte ecologica di energia pulita gratuitamente. Possono essere utilizzati attivamente per il riscaldamento di piccoli cottage e cottage.

Funzionalità e dispositivo

Il collettore solare è un design moderno in grado di accumulare energia solare e trasformarlo in una fonte di calore. Il dispositivo è fatto di piastre metalliche, dipinte di nero e racchiuse in una teca di vetro. Tali apparecchiature possono essere installate per il riscaldamento domestico e per fornire sistemi con acqua calda.

Grazie all'installazione del collettore, puoi risparmiare dal 30 al 60% di energiae questo significa che il costo dell'elettricità e del gas è significativamente ridotto e il mantenimento della casa è più economico. Un dispositivo collegato al sistema di alimentazione del calore svolge il ruolo di un vettore termico che mantiene la temperatura 24 ore su 24 in conformità con gli standard sanitari e tecnologici.

Il design del collettore solare è presentato sotto forma di un sistema di tubi collegati in serie tra loro e dotati di un ingresso e una uscita principale. Attraverso i tubi possono passare come il flusso d'aria e l'acqua di processo. Durante la circolazione di una sostanza, viene osservata la sua transizione da uno stato di aggregazione ad un'altra, a seguito della quale viene generato calore. Cioè, il principio della batteria è l'accumulo di energia da parte delle fotocellule, la sua concentrazione e trasmissione.

Oltre ai tubi, il design ha anche un serbatoio speciale in cui l'acqua viene immagazzinata in uno stato riscaldato. In modo che il liquido non si raffreddi, il serbatoio è inoltre rivestito con isolamento termico di alta qualità. Inoltre, nel serbatoio è installato un riscaldatore elettrico di riserva, che si accende automaticamente in inverno o in caso di tempo nuvoloso.Il corpo del collettore, di regola, è fatto di vetro, poiché l'uso di materiali polimerici non è raccomandato. Hanno un alto tasso di espansione termica, sono instabili ai raggi ultravioletti, il che può portare alla depressurizzazione del corpo.

L'acqua viene solitamente scelta come refrigerante, ma se si prevede di far funzionare il sistema tutto l'anno, è necessario sostituire il liquido tecnico con antigelo prima dell'inizio del freddo. Spesso l'aria funge anche da refrigerante nei collettori e i canali per spostarlo sono fatti di fogli professionali.

Per il riscaldamento di edifici di piccole dimensioni vengono utilizzate strutture convenzionali, per sistemi autonomi e centralizzati, non solo le apparecchiature di riscaldamento ma anche le pompe di circolazione vengono aggiunte al circuito.

I principali vantaggi delle unità solari includono:

  • possibilità di riscaldamento ininterrotto degli edifici durante tutto l'anno;
  • lunga durata di servizio fino a 30 anni;
  • risparmio energetico;
  • possibilità di riscaldamento simultaneo di locali, serre, estensioni e piscine;
  • nessun rifiuto;
  • installazione rapida;
  • ottimizzazione per singoli progetti.

Per quanto riguarda le carenze, sono poche:

  • alto costo di installazione;
  • bassa efficienza del dispositivo a causa delle condizioni climatiche e delle caratteristiche del paesaggio;
  • circolazione forzata dell'acqua.

tipi

    Esistono molti tipi di collettori solari, tutti diversi nelle caratteristiche del design, ma svolgono ugualmente il ruolo di portatori di calore e sono usati per riscaldare le case. Oggi sono distinti i seguenti tipi di dispositivi:

    piatto

    È considerata l'opzione più comune per l'installazione nei moderni sistemi di energia solare. Consiste in un assorbitore, un rivestimento termicamente isolante, uno strato trasparente e un tubo per il trasporto del calore. La popolarità di questo tipo è dovuta alla facilità di installazione e al prezzo accessibile, ma a differenza di altri collezionisti è caratterizzata da una piccola efficienza. Esternamente, il dispositivo ha l'aspetto di un pannello in acciaio o alluminio con un'area compresa tra 2 e 2,5 m2.

    Fuori il pannello è coperto con fogli di elioglassCiò consente di massimizzare l'energia del sole e fornirla con perdite minime. Sotto il vetro si trova uno speciale assorbitore a forma di tubo piatto, realizzato in alluminio o leghe di rame.Il tubo è dotato di alette radiali, quindi durante il processo di lavorazione c'è un'elevata efficienza.

    Il collettore piano è adatto solo per il riscaldamento di una casa privata, poiché con il suo aiuto in inverno è possibile riscaldare una piccola area.

    vuoto

    Questo è un dispositivo costoso che ha prestazioni eccellenti. La batteria è una serie composta da tubi di vetro accoppiati. L'aria viene pompata fuori dallo spazio tra loro e la saldatura viene eseguita, il vuoto così formato serve da buon isolante termico e riduce le perdite di energia. I tubi superiori sono inseriti nel distributore, dove circola il refrigerante stesso. A seconda della distribuzione del calore, i collettori sono dritti e con un tubo piatto.

    aria

    Questo dispositivo è destinato al riscaldamento di edifici riscaldando le masse d'aria. L'aria fluisce nel sistema attraverso l'assorbitore e viene fornita naturalmente o forzatamente allo scambiatore di calore. Lo svantaggio del raccoglitore è che, a differenza delle specie liquide, il calore non è così buono in esso. Ma un tale sistema è caratterizzato da un design semplice ed è facilmente gestibile.Se segui tutte le regole di funzionamento, il collezionista servirà più di 20 anni.

    acqua

    Esternamente, assomiglia a un dispositivo a vuoto, ma nella sua costruzione un liquido si trova nei tubi con una certa angolazione. I tubi sono collegati a un serbatoio, da cui l'acqua calda viene trasferita al sistema e restituita. Il vantaggio principale dell'unità è che la sua installazione non richiede l'uso di elementi aggiuntivi. Alcuni modelli di tali collezionisti possono funzionare anche senza un serbatoio. Durante il funzionamento del collettore dell'acqua a una temperatura inferiore a -10 ° C, è necessario riempire il liquido senza congelamento.

    Come scegliere?

    Prima di installare il collettore solare, è necessario scegliere il tipo appropriato di dispositivo, in quanto ciò dipenderà dall'efficienza del suo lavoro e dal coefficiente di trasferimento del calore.

    Pertanto, andando a fare shopping, vale la pena considerare le seguenti sfumature:

    • È meglio dare la preferenza ai modelli piatti, poiché sono considerati i più durevoli e hanno un feedback positivo da parte dei consumatori. La loro unità è in grado di riscaldare l'acqua oltre i 40 ° C, ma se la batteria si guasta, sarà necessario sostituire l'intero sistema di adsorbimento.I tipi di aspiratori sono caratterizzati da un rapido danneggiamento dei tubi e sono molto sensibili alle influenze esterne. Ma vale la pena notare che la riparazione del prodotto è semplice, poiché viene sostituito solo un pallone specifico. Ma in inverno, tali batterie mantengono bene la temperatura, che è il loro vantaggio.
    • Per quanto riguarda i collettori d'aria, raramente falliscono e non richiedono riparazioni. Inoltre, resistono in modo affidabile alle basse temperature e sono durevoli da usare. L'unica cosa che tali dispositivi non sono adatti per il riscaldamento di grandi edifici, in quanto le camere si scaldano male.
    • Un importante indicatore per la selezione è la dimensione dei tubi, che determina l'efficienza della conversione dell'energia solare. Il tubo di piccolo diametro riduce la produzione di energia. Pertanto, è preferibile acquistare collettori che hanno diversi grandi palloni nella costruzione con una larghezza fino a 6 cm e una lunghezza fino a 2 m.
    • Prestare particolare attenzione alla carica della batteria. I sistemi con bassa ritenzione di calore non possono essere utilizzati a basse temperature. In particolare, questo vale per i modelli con alimentazione di calore dell'acqua.
    • L'installazione dell'installazione deve essere eseguita dopo la progettazione preliminare. Per fare questo, è necessario conoscere la dimensione della batteria, che sarebbe adatta per il fissaggio al tetto.
    • È possibile acquistare collezionisti sia con una disposizione verticale che orizzontale. Allo stesso tempo, le strutture verticali dovrebbero essere emesse da problemi con la rimozione della neve, ma la loro efficienza sarà bassa. Per evitare ciò, è necessario fornire un luogo per l'esito della precipitazione prima dell'installazione.

    calcolo

    L'energia solare è la fonte ideale per il riscaldamento degli edifici. Al fine di trasformarlo al massimo in calore, è necessario calcolare con precisione i costi delle risorse e la potenza delle installazioni, tenendo conto del tipo di unità e della sua posizione. Prima di tutto, devi sapere quanta energia arriva alla superficie del pannello. Come è noto, circa 1367 W di energia solare per 1 m2 di superficie, ma passando attraverso gli strati dell'atmosfera, si perde potenza fino a 500 W. A questo proposito, per i calcoli medi, viene preso un valore convenzionale di 800 W.

    Il collettore solare è una stazione di lavoro, la cui base è protetta da rivestimento antiriflesso e vetro. A causa del fatto che la base è coperta di vernice nera, si osserva un assorbimento di energia del 100%.Poiché la batteria contiene isolamento termico, è possibile determinare il coefficiente di perdita di calore. È diverso per ogni materiale, ma l'isolamento dei collettori viene spesso eseguito sulla base di lana minerale, pertanto, per calcoli semplici, viene preso l'indice 0.045. Supponendo che la differenza di temperatura tra lo strato esterno e quello interno di isolamento termico non superi i 50 C, la perdita di energia sarà: 0,045: 0,1 × 50 = 22,5 W.

    Le perdite per i tubi saranno simili, quindi la cifra totale sarà di 45 watt. Pertanto, per riscaldare 1 litro di acqua a 1 C, è richiesta un'energia di 1,16 W. Dopo aver determinato questi valori, si può facilmente scoprire il volume di liquido che può essere riscaldato da una batteria con un'area di lavoro di 1 m2 in un'ora: 800: 1.16 = 689,65. Per migliorare il trasferimento di calore, le unità sono posizionate al meglio con un orientamento sud.

    Viene considerato un calcolo importante e l'area di lavoro della batteria. Per fare ciò, la quantità di energia richiesta deve essere divisa per 800 W e si otterrà il valore desiderato. Ma dovresti fare attenzione che questo indicatore corrisponda all'area dell'unità, progettata per la manutenzione di una persona. Pertanto, se una famiglia di due, tre o più persone vive in casa, il valore dovrebbe essere aumentato.

    fabbricazione

    Non puoi solo installare l'unità solare da solo, ma anche crearla da solo.Il collettore fatto da sé può essere sia vuoto che aereo o piatto.

    Per installare il dispositivo saranno necessari i seguenti elementi:

    • sensori di temperatura;
    • adattatori che portano al sistema di collegamento dell'acqua calda e fredda;
    • scarico per acqua calda;
    • regolatore di energia solare;
    • serbatoio o serbatoio;
    • pompa di circolazione;
    • i sensori controllano il riscaldamento dell'acqua.

      La connessione e il montaggio di tutti i componenti della struttura devono essere eseguiti secondo il progetto, attenendosi alle istruzioni:

      • Nella prima fase, vengono determinate le dimensioni del futuro collezionista. Per fare ciò, calcola accuratamente l'area del suo posizionamento e l'intensità dell'energia solare. È importante prestare attenzione alla posizione dell'edificio in cui è pianificata l'installazione del sistema, in base agli indicatori ottenuti, viene selezionato il materiale per il circuito di riscaldamento.
      • Il passo successivo è quello di assemblare il dispositivo, durante il quale vengono realizzati la scatola, il radiatore, il serbatoio di accumulo e lo scambiatore di calore. La scatola può essere composta da tavole bordate di spessore non inferiore a 5 mm, il fondo è ricoperto da una lamiera zincata e viene posato un ulteriore polistirolo che fungerà da buon isolamento termico.Per lo scambiatore di calore vengono utilizzati tubi con una lunghezza di 1,6 m, devono essere 15 pz., Sono assemblati in un pezzo unico, osservando un passo di 4,5 cm. sigillato.

      Come accumulatore principale è possibile utilizzare sia una nave con un volume da 140 a 380 l, sia altre strutture o barili saldati. Il contenitore deve essere ben isolato dalla perdita di calore, pertanto l'anankamera sarà dotata anche di una gru a cerniera. Innanzitutto, vengono montati un avancamera e un accumulatore di calore, quindi la struttura risultante viene posizionata con un angolo di 35-40.

      Una distanza di 70 cm viene fatta tra l'accumulatore e lo scambiatore di calore, altrimenti la perdita di energia termica sarà significativa.

      • La fase finale è la messa in funzione delle attrezzature. La struttura risultante è collegata alla rete idrica. Le valvole sono richieste per questo. Il dispositivo è pieno di acqua e avankera collegato. Quindi è importante controllare il livello del liquido e l'assenza di perdite d'acqua. Dopo il controllo, il raccoglitore fatto in casa è pronto per l'uso.

      Consigli

        L'installazione di sistemi solari consente di risparmiare energia fornendo alla casa il calore "libero" e l'acqua calda.Ma scegliendo questo tipo di dispositivo, è necessario ricordare che l'efficienza del sistema diminuirà significativamente di sera e al mattino, poiché il principale volume di energia viene prodotto in pieno sole. In modo che i collettori solari funzionino in modo affidabile per molti anni e forniscano senza problemi l'edificio con il calore, Al momento di sceglierli e installarli, dovrebbero essere prese in considerazione le seguenti raccomandazioni di specialisti:

        • Quando acquisti una batteria, devi chiarire se è possibile utilizzarla in inverno e quanta potenza ha il sistema.
        • Se il collettore è assemblato da solo, la parte inferiore del suo scambiatore di calore dovrebbe essere dotata di valvole monetarie e isolamento termico, che consentirà di mantenere la qualità del fluido riscaldato. In questo caso, i tubi possono anche essere avvolti con un panno spesso o polietilene.
        • Una valvola deve essere presente nella struttura per impedire la circolazione dal liquido di raffreddamento. Se c'è una forte diminuzione della temperatura, la valvola deve essere chiusa.
        • Prima di costruire impianti solari, è necessario effettuare un calcolo dettagliato dell'area delle batterie e della massima produzione di energia.

        Come fare un collettore solare con le tue mani da lattine di alluminio, guarda il prossimo video.

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        Informazioni fornite a fini di riferimento. Per problemi di costruzione, consultare sempre uno specialista.

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