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. Usar calor solar para calentar su hogar puede ayudar a ahorrar espacio interior.
Ventajas y desventajas de la calefacción solar
Este tipo de energía es respetuosa con el medio ambiente, su uso está al alcance de todos y no va acompañado de emisiones de compuestos nocivos al 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, leña y gas combustible. El uso de estructuras de calefacción solar es completamente seguro para los residentes y para el entorno externo. No se puede decir lo mismo de los tipos tradicionales de combustible: el humo no tiene un efecto muy favorable en la atmósfera, puede causar lagrimeo y malestar, entre otros.
Para ahorrar espacio útil en el sitio, puede instalar el sistema en el techo. La fijación de dichos colectores también ayudará a minimizar los costos de espacio para los dispositivos de calefacción en la habitación. Otra ventaja es que los paneles solares para el hogar no emiten ningún ruido durante su funcionamiento.
La desventaja es que no todas las áreas tienen condiciones climáticas adecuadas para el uso de energía solar durante todo el año sin medios de calefacción adicionales. En la mayoría de las regiones de Rusia, en invierno, es necesario utilizar calentadores paralelos, alimentados por electricidad u otros dispositivos con un propósito similar. A veces, el sistema solar está conectado solo para funcionar en temporadas caracterizadas por una iluminación suficiente; en períodos oscuros, se utilizan otros generadores de calor.
Características de los colectores solares.
Los colectores se diferencian de otros tipos de sistemas de calefacción en relación con el suministro de energía solar. Como resultado, por la noche cesa la acumulación de calor en la instalación, sin embargo, continúa el retorno al aire de la vivienda, acumulado durante el día. La eficiencia del sistema está determinada por la duración de las horas de luz. En la estación cálida y en latitudes meridionales, el uso de este tipo de calefacción muestra los mejores resultados. Es menos productivo en diciembre, en el momento más oscuro del día. Esto se debe a las cortas horas de luz y al ángulo de incidencia de los rayos. Al calcular la contribución del sistema solar al suministro total de calor de la vivienda, hay que tener en cuenta que su eficiencia cambia a lo largo del año. La calefacción en invierno en la mayoría de las regiones requiere electrodomésticos, una estufa o una caldera.
De gran importancia son el cálculo correcto del área de elementos colectores requeridos para dar servicio a la casa y el ángulo de instalación seleccionado. Es recomendable colocar los dispositivos de manera que el ángulo de inclinación sea igual a la latitud geográfica del asentamiento donde se ubica la vivienda. La energía del sol es absorbida mejor por colectores cuyos planos de trabajo están en ángulo recto con los rayos incidentes. Si es posible, las baterías se colocan hacia el sur.Es importante asegurarse de que no caigan sobre la superficie sombras proyectadas por edificios o árboles.
Para que la eficiencia del trabajo en invierno sea mayor, el ángulo de inclinación de los elementos debe ser ligeramente mayor. En el 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
Hay varios tipos de dispositivos de batería solar, pero el principio de construcción de la mayoría de los sistemas de calefacción basados en ellos es idéntico. A veces, se pueden agregar componentes adicionales a la configuración.
Elementos básicos de instalación:
- dispositivos colectores de vacío;
- el controlador responsable de la gestión del sistema;
- tanque acumulador de agua caliente;
- bomba que lleva el refrigerante de la batería a la batería;
- DIEZ, alimentado por una red eléctrica.
En lugar de un elemento calefactor, otro detalle puede actuar como un cerrador. A veces, dicho sistema de calefacción se combina con un piso cálido.
Tipos de colectores solares
Los elementos colectores están disponibles en varias versiones de dispositivos. Hay modelos diseñados solo para fines de calefacción y adicionalmente para calentar agua.
Por diseño y apariencia
Los dispositivos de colector están disponibles abiertos (con tubos sin protección) y cerrados, con componentes activos sellados en una carcasa, que pueden tener diferentes diseños, por ejemplo, aplanados o esféricos. Los más baratos y duraderos son los modelos cerrados planos. Su cuerpo es de aluminio, se colocan tubos de cobre en su interior. Se pueden montar en hileras serpenteantes o paralelas. A través de ellos pueden circular gas, agua o líquido que no se congele, actuando como portador de calor. En la parte superior del cuerpo hay un revestimiento que consta de capas de vidrio y propilenglicol. Dichos modelos pueden funcionar durante todo el año, calentar el agua a una temperatura de 30 a 40 grados más alta que el aire. Pero tienen un inconveniente importante: si el colector se rompe, todo el sistema de absorción de calor falla.
Los productos de vacío son los más potentes. También contienen tubos de cobre llenos de un absorbedor de calor, forrados con filas. Cada uno de estos elementos se coloca en un cono de vidrio. El espacio de vacío entre las paredes actúa como material conductor y aislante térmico. El punto débil de este diseño es la fragilidad de los elementos huecos de vidrio. Por otro lado, en caso de avería, basta con sustituir directamente los tubos dañados.
Si la contribución del sistema solar en invierno es importante, es mejor conectar colectores de vacío. Retienen el calor por más tiempo y calientan los gases y líquidos a temperaturas más altas. Es posible montar la estructura directamente en el techo de la casa. La forma tubular le permite recolectar calor durante las horas del día sin conectar mecanismos adicionales que siguen el movimiento del sol.
Por el principio de trabajo
Este criterio describe los elementos del recolector en términos de autonomía. Algunos tipos no necesitan electricidad. Esto los convierte en una buena opción para una casa de vacaciones o para usar durante una temporada determinada. Los dispositivos con mecanismo de circulación forzada deben conectarse a la red eléctrica antes de su uso. Funcionan debido a la presión del mecanismo de bombeo.
Estacionalidad
Algunos consumidores prefieren conectar paneles solares solo durante los meses más cálidos. En los colectores diseñados estrictamente para esta forma de funcionamiento, el agua actúa como refrigerante. A temperaturas bajo cero, se convierte en hielo, por lo tanto, con el inicio del clima frío, tales instalaciones se desmantelan. Otros modelos son adecuados para su uso durante todo el año. En la estación cálida, pueden proporcionar agua caliente al consumidor, y en la estación fría, mantienen la temperatura del aire en un cierto nivel.
Haciendo un coleccionista con tus propias manos.
Al comprar un kit listo para usar, el diagrama de conexión del panel solar generalmente se indica en la documentación adjunta. Pero algunos residentes prefieren montar un coleccionista casero en casa. Una unidad simple está hecha de materiales de desecho utilizando como base una estructura en forma de serpentina extraída de un refrigerador obsoleto o roto.
Para hacer un coleccionista, debe preparar:
- láminas y láminas de vidrio;
- una bobina del refrigerador (también es posible desmontar las abrazaderas de conexión y usarlas en una nueva unidad);
- elementos de bastidor para crear un marco;
- cinta adhesiva;
- sujetadores - tornillos y tornillos;
- alfombra de goma;
- tanque de líquido;
- Tuberías de suministro y desagüe.
Primero se lava la bobina de suciedad, polvo y rastros de freón, y luego se seca. Las lamas se recortan para adaptarse a las dimensiones de la estructura serpentina para que encaje en un marco montado a partir de ellas. Entonces necesitas conectar los rieles entre sí. La alfombra de goma debe coincidir con las dimensiones del marco. Si es necesario, corte el exceso. En el proceso de conexión de los rieles, se deben hacer pequeños orificios en las paredes para que los tubos de la bobina puedan pasar allí, si es necesario quitarlos.
La alfombra está cubierta con una capa de papel de aluminio en la parte superior. Si tiene que usar cortes de tamaño pequeño para el revestimiento, se conectan con cinta adhesiva. Luego se coloca la estructura de piñón y cremallera, y después de eso, la bobina, que se fija con abrazaderas. Este último debe fijarse en el lado opuesto con tornillos. También se utiliza para clavar los rieles para hacer la configuración más rígida.
Si hay espacios entre las lamas y la lámina, se supone que deben sellarse con cinta adhesiva. Esto asegurará que las pérdidas de calor se mantengan al mínimo y aumente la eficiencia de la instalación terminada. Cuando la unidad está lista, se coloca una cubierta de vidrio. Luego se pega con cinta adhesiva alrededor de todo el perímetro del producto.
Para que el colector sea lo más ajustado posible, el vidrio se refuerza con tornillos. También hará que el dispositivo sea más confiable. Después de eso, el elemento resultante se puede fortalecer en la estructura de soporte.
Como funciona el sistema
Para utilizar la energía del sol de la manera más eficiente posible, puede actuar de diferentes formas. El principio del primero se basa en el calentamiento directo de los elementos colectores por los rayos del sol. Al acumular calor, los dispositivos lo transfieren al portador de calor líquido ubicado en los circuitos de suministro de calefacción y agua caliente. Se puede gastar un recurso en ambos objetivos, o solo en uno. La acción del segundo método se basa en la introducción de paneles solares en el sistema de calefacción, convirtiendo la energía acumulada en electricidad, que luego se transmite al consumidor.
Cuando usa un dispositivo hecho de una bobina, en un clima soleado, puede calentar el agua hasta 60-65 grados. Al mismo tiempo, el sistema es autónomo, el refrigerante circula naturalmente en él y los propietarios rara vez tienen que intervenir en su trabajo. El ciclo de movimiento se ve así: el líquido calentado se vuelve menos denso, por lo que se precipita hacia arriba, hacia un recipiente preparado (por ejemplo, un tanque). El agua fría densa se dirige al área inferior del colector. Además del tanque, se requieren varias tuberías para instalar el sistema. El agua caliente se suministra y se drena a través de ellos y el agua fría ingresa al colector. También necesita 4 válvulas: drenaje, cierre, relleno, alivio de presión en el sistema.
Es recomendable desmontar los colectores de agua en invierno, ya que este refrigerante tiende a congelarse, lo que inutiliza el funcionamiento. Los modelos que están diseñados para su uso durante todo el año necesitan una limpieza regular de la nieve rebelde.Este último tiende a reflejar los rayos del sol, lo que reduce gravemente la eficiencia del colector.
Los sistemas de calefacción solar se pueden conectar no solo en las regiones del sur, sino también en áreas con un clima templado. Incluso con una pequeña cantidad de días soleados en estaciones frías, la luz ultravioleta que entra a través de las nubes puede calentar al menos parcialmente el hogar. En este caso, no se puede prescindir de dispositivos de calefacción adicionales, pero el respeto al medio ambiente del trabajo y el recurso energético gratuito hacen de estas instalaciones una excelente opción para casas particulares.
