O aquecimento solar é a forma mais ecológica de aquecer uma casa particular. É adequado para residentes das regiões centro e sul dos países da CEI, onde a superfície da Terra recebe uma quantidade suficiente de radiação. Usar o calor solar para aquecer sua casa pode ajudar a economizar espaço interno.
Vantagens e desvantagens do aquecimento solar
Este tipo de energia é amiga do ambiente, a sua utilização está ao alcance de todos e não é acompanhada por emissões de compostos nocivos para o meio ambiente. O uso massivo de sistemas de aquecimento solar em uma residência privada ajudará a preservar os recursos naturais usados para aquecer o ambiente: carvão, madeira e gás combustível. A utilização de estruturas de aquecimento solar é totalmente segura para os residentes e para o ambiente externo. O mesmo não se pode dizer dos combustíveis tradicionais - o fumo não tem um efeito muito favorável na atmosfera, pode causar lacrimação e desconforto, entre outros.
Para economizar espaço útil no local, você pode instalar o sistema no telhado. A fixação de tais coletores também ajudará a minimizar os custos de espaço para dispositivos de aquecimento na própria sala. Outra vantagem é que os painéis solares para uso doméstico não emitem nenhum ruído durante o funcionamento.
A desvantagem é que nem todas as áreas têm condições climáticas adequadas para o uso de energia solar durante todo o ano, sem meios de aquecimento adicionais. Na maioria das regiões da Rússia, no inverno, é necessário usar aquecedores paralelos alimentados por eletricidade ou outros dispositivos de finalidade semelhante. Às vezes, o sistema solar é conectado apenas para operação em estações caracterizadas por iluminação suficiente; em períodos de escuridão, outros geradores de calor são usados.
Características dos coletores solares
Os coletores diferem de outros tipos de sistemas de aquecimento em relação ao fornecimento de energia solar. Como consequência, à noite cessa o acúmulo de calor na instalação, porém, continua o retorno ao ar da residência, acumulado durante o dia. A eficiência do sistema é determinada pela duração das horas de luz do dia. Na estação quente e nas latitudes meridionais, a utilização deste tipo de aquecimento apresenta os melhores resultados. É menos produtivo em dezembro, na hora mais escura do dia. Isso se deve às curtas horas do dia e ao ângulo de incidência dos raios. Ao calcular a contribuição do sistema solar para o fornecimento total de calor da habitação, deve-se ter em conta que a sua eficiência muda ao longo do ano. O aquecimento no inverno na maioria das regiões requer aparelhos elétricos, um fogão ou caldeira.
De grande importância são o cálculo correto da área dos elementos coletores necessários para fazer a manutenção da casa e o ângulo de instalação selecionado. É aconselhável posicionar os dispositivos de forma que o ângulo de inclinação seja igual à latitude geográfica do assentamento onde se encontra a moradia. A energia do sol é melhor absorvida por coletores cujos planos de trabalho estão em ângulos retos com os raios incidentes. Se possível, as baterias são colocadas em direção ao sul.É importante garantir que nenhuma sombra projetada por edifícios ou árvores caia na superfície.
Para que a eficiência do trabalho no inverno seja maior, o ângulo de inclinação dos elementos deve ser um pouco maior. Já no verão, a produtividade será um pouco menor, mas isso não deve afetar negativamente a qualidade de vida dos proprietários.
Elementos do sistema de aquecimento
Existem vários tipos de dispositivos de bateria solar, mas o princípio de construção da maioria dos sistemas de aquecimento baseados neles é idêntico. Às vezes, componentes adicionais podem ser adicionados à configuração.
Elementos básicos de instalação:
- dispositivos coletores de vácuo;
- o controlador responsável pelo gerenciamento do sistema;
- tanque acumulador para água aquecida;
- bomba transportando o refrigerante da bateria para a bateria;
- DEZ, alimentado pela rede elétrica.
Em vez de um elemento de aquecimento, outro detalhe também pode atuar como um close. Às vezes, esse sistema de aquecimento é combinado com um piso quente.
Tipos de coletores solares
Os elementos coletores estão disponíveis em várias versões de dispositivos. Existem modelos concebidos apenas para fins de aquecimento e aquecimento adicional de água.
Por design e aparência
Os dispositivos manifold estão disponíveis abertos (com tubos desprotegidos) e fechados - com componentes ativos selados em um invólucro, que pode ter diferentes designs, por exemplo, achatado ou esférico. Os mais baratos e duráveis são os modelos planos fechados. Seu corpo é feito de alumínio, tubos de cobre são colocados dentro. Eles podem ser montados em linhas serpentinas ou paralelas. Gás, água ou líquido não congelante podem circular por eles, agindo como um transportador de calor. Na parte superior do corpo há um revestimento composto por camadas de vidro e propilenoglicol. Esses modelos podem funcionar durante todo o ano, aquecendo a água a uma temperatura 30-40 graus mais elevada do que o ar. Mas eles têm uma desvantagem significativa: se o coletor quebrar, todo o sistema de absorção de calor falhará.
Os produtos a vácuo são os mais poderosos. Eles também contêm tubos de cobre preenchidos com um absorvedor de calor, alinhados com linhas. Cada um desses elementos é colocado em um cone de vidro. O espaço de vácuo entre as paredes atua como um material condutor e um isolante de calor. O ponto fraco deste projeto é a fragilidade dos elementos de vidro oco. Por outro lado, em caso de falha, é suficiente substituir diretamente os tubos danificados.
Se a contribuição do sistema solar no inverno é importante, é melhor conectar coletores de vácuo. Eles retêm o calor por mais tempo e aquecem gases e líquidos a temperaturas mais altas. É possível montar a estrutura diretamente no telhado da casa. A forma tubular permite coletar calor durante o dia sem conectar mecanismos adicionais que monitoram o movimento do sol.
Pelo princípio do trabalho
Este critério descreve os elementos coletores em termos de autonomia. Alguns tipos não precisam de eletricidade. Isso os torna uma boa opção para uma casa de férias ou para uso durante uma determinada estação. Dispositivos com mecanismo de circulação forçada devem ser conectados à rede elétrica antes do uso. Eles funcionam devido à pressão do mecanismo de bombeamento.
Sazonalidade
Alguns consumidores preferem conectar painéis solares apenas durante os meses mais quentes. Em coletores projetados exclusivamente para essa forma de operação, a água atua como refrigerante. Em temperaturas abaixo de zero, transforma-se em gelo, portanto, com o início do frio, tais instalações são desmontadas. Outros modelos permitem o uso durante todo o ano. Na estação quente, eles são capazes de fornecer água quente ao consumidor e, na estação fria, mantêm a temperatura do ar em um determinado nível.
Fazendo um colecionador com suas próprias mãos
Ao adquirir um kit pronto, o diagrama de conexão do painel solar geralmente é indicado na documentação que o acompanha. Mas alguns moradores preferem montar um coletor caseiro em casa. Uma unidade simples é feita de materiais de sucata usando uma estrutura em serpentina removida de um refrigerador desatualizado ou quebrado como base.
Para fazer um colecionador, você precisa se preparar:
- folha e folha de vidro;
- uma bobina da geladeira (também é possível desmontar as pinças de conexão dela e usá-las em uma nova unidade);
- elementos de rack para criar uma moldura;
- fita adesiva;
- fechos - parafusos e parafusos;
- tapete de borracha;
- tanque de líquido;
- tubos de abastecimento e esgoto.
A bobina é primeiro lavada de sujeira, poeira e vestígios de freon e, em seguida, enxugada. As ripas são aparadas para se ajustarem às dimensões da estrutura em serpentina, de modo que ela se encaixe em uma moldura montada a partir delas. Então você precisa conectar os trilhos uns aos outros. O tapete de borracha deve corresponder às dimensões da moldura. Se necessário, corte o excesso. No processo de conexão dos trilhos, é necessário fazer pequenos furos nas paredes para que os tubos da bobina possam passar por ali, caso precisem ser removidos.
O tapete é coberto com uma camada de papel alumínio. Se você tiver que usar cortes pequenos para o revestimento, eles são conectados com fita adesiva. Em seguida, é colocada a estrutura de cremalheira e pinhão e, em seguida, a bobina, que é fixada com grampos. Este último deve ser fixado no lado oposto com parafusos. Também é usado para pregar os trilhos para tornar a configuração mais rígida.
Se houver lacunas entre as ripas e a folha, elas devem ser seladas com fita adesiva. Isso garantirá que as perdas de calor sejam reduzidas ao mínimo e aumentará a eficiência da instalação acabada. Quando a unidade está pronta, uma tampa de vidro é colocada sobre ela. Em seguida, é colado com fita adesiva em todo o perímetro do produto.
Para tornar o coletor o mais estanque possível, o vidro é reforçado com parafusos. Isso também tornará o dispositivo mais confiável. Depois disso, o elemento resultante pode ser reforçado na estrutura de suporte.
Como funciona o sistema
Para usar a energia do sol da forma mais eficiente possível, você pode agir de diferentes maneiras. O princípio do primeiro é baseado no aquecimento direto dos elementos coletores pelos raios solares. Acumulando calor, os dispositivos transferem-no para o transportador de calor líquido localizado nos circuitos de aquecimento e de abastecimento de água quente. Um recurso pode ser gasto em ambos os objetivos ou apenas em um. A ação do segundo método baseia-se na introdução de painéis solares no sistema de aquecimento, convertendo a energia acumulada em eletricidade, que é então transmitida ao consumidor.
Ao usar um dispositivo feito de uma bobina, em tempo ensolarado, você pode aquecer a água até 60-65 graus. Ao mesmo tempo, o sistema é autônomo, o refrigerante circula naturalmente e os proprietários raramente precisam intervir em seu trabalho. O ciclo de movimento é assim: o líquido aquecido torna-se menos denso, devido ao qual corre para cima - para um recipiente preparado (por exemplo, um tanque). Água fria densa é direcionada para a área inferior do coletor. Além do tanque, vários tubos são necessários para instalar o sistema. A água aquecida é fornecida e drenada através deles e a água fria entra no coletor. Você também precisa de 4 válvulas: dreno, corte, make-up, alívio de pressão no sistema.
É aconselhável desmontar os coletores de água no inverno, pois esse refrigerante tende a congelar, o que torna o funcionamento inútil. Os modelos projetados para uso durante o ano todo precisam de limpeza regular da neve teimosa.Este último tende a refletir os raios solares, o que reduz seriamente a eficiência do coletor.
Os sistemas de aquecimento solar podem ser conectados não apenas nas regiões do sul, mas também em áreas de clima temperado. Mesmo com um pequeno número de dias de sol nas estações frias, a luz ultravioleta que entra pelas nuvens é capaz de, pelo menos, aquecer parcialmente a casa. Neste caso, não se pode prescindir de aparelhos de aquecimento adicionais, mas o carácter amigo do ambiente da obra e o recurso energético gratuito fazem destas instalações uma excelente opção para habitação privada.
