Il riscaldamento solare è il modo più ecologico di riscaldare una casa privata. È adatto per i residenti delle regioni centrali e meridionali dei paesi della CSI, dove la superficie terrestre riceve una quantità sufficiente di radiazioni. L'uso del calore solare per riscaldare la tua casa ti aiuterà a risparmiare spazio nelle tue stanze.
Vantaggi e svantaggi del riscaldamento solare
Questo tipo di energia è ecologico, il suo uso è accessibile a tutti e non è accompagnato da emissioni di composti nocivi nell'ambiente. L'uso massiccio di sistemi di riscaldamento solare in una casa privata contribuirà a preservare le risorse naturali utilizzate per riscaldare l'ambiente: carbone, legna e gas combustibile. L'uso di strutture di riscaldamento solare è completamente sicuro per i residenti e per l'ambiente. Questo non si può dire dei tipi tradizionali di carburante: il fumo non influisce in modo troppo favorevole sull'atmosfera, ma può causare lacrimazione e disagio tra gli altri.
Per risparmiare lo spazio utilizzabile del sito, è possibile installare il sistema sul tetto. Il montaggio di tali collettori aiuterà anche a ridurre al minimo i costi di spazio per gli apparecchi di riscaldamento nella stanza stessa. Un altro vantaggio: i pannelli solari per la casa non emettono alcun rumore durante il funzionamento.
Lo svantaggio è che non tutte le aree presentano condizioni climatiche adatte all'uso solare per tutto l'anno senza riscaldamento aggiuntivo. Nella maggior parte delle regioni della Russia in inverno, è necessario l'uso parallelo di stufe elettriche o altri dispositivi con uno scopo simile. A volte il sistema solare è collegato solo per funzionare in stagioni caratterizzate da un'illuminazione sufficiente, nei periodi bui vengono utilizzati altri generatori di calore.
Caratteristiche dei collettori solari
I collettori si differenziano dagli altri tipi di sistemi di riscaldamento in relazione alla fornitura di energia solare. Di conseguenza, l'accumulo di calore nell'installazione si interrompe di notte, ma il ritorno nell'aria della casa accumulato durante il giorno continua. L'efficacia del sistema è determinata dalla durata delle ore di luce. Nella stagione calda e alle latitudini meridionali, l'uso di questo tipo di riscaldamento mostra i migliori risultati. È il meno produttivo a dicembre, nel momento più buio della giornata. Ciò è dovuto alle brevi ore di luce diurna e all'angolo di incidenza dei raggi. Quando si calcola il contributo del sistema solare all'approvvigionamento di calore complessivo della casa, si deve tenere presente che la sua efficacia varia nel corso dell'anno. Per il riscaldamento invernale nella maggior parte delle regioni, sono necessari elettrodomestici, una stufa o una caldaia.
Di grande importanza sono il corretto calcolo dell'area degli elementi del collettore necessari per la manutenzione della casa e l'angolo di installazione selezionato. Si consiglia di posizionare il dispositivo in modo tale che l'angolo di inclinazione sia uguale alla latitudine geografica dell'insediamento in cui si trova l'abitazione. Soprattutto, l'energia solare viene assorbita dai collettori i cui piani di lavoro sono perpendicolari ai raggi incidenti. Quando possibile, le batterie sono posizionate a sud. È importante assicurarsi che le ombre proiettate da edifici o alberi non cadano in superficie.
Affinché l'efficienza del lavoro in inverno sia maggiore, l'angolo di inclinazione degli elementi dovrebbe essere leggermente più grande.In estate, a sua volta, la produttività sarà leggermente inferiore, ma ciò non dovrebbe influire negativamente sulla qualità della vita dei proprietari di case.
Elementi del sistema di riscaldamento
Esistono diversi tipi di pannelli solari, ma il principio della costruzione della maggior parte dei sistemi di riscaldamento basati su di essi è identico. A volte è possibile aggiungere componenti aggiuntivi alla configurazione.
Gli elementi principali dell'installazione:
- collettori sottovuoto;
- un controller responsabile della gestione del sistema;
- serbatoio batteria per acqua riscaldata;
- una pompa che trasporta il liquido di raffreddamento dalla batteria alla batteria;
- TEN che lavora da una rete elettrica.
Invece del riscaldatore, un altro dettaglio può anche fungere da più vicino. A volte un tale sistema di riscaldamento è combinato con un dispositivo di riscaldamento a pavimento.
Tipi di collettori solari
Gli elementi del collettore sono disponibili in diverse versioni del dispositivo. Esistono modelli progettati solo per il riscaldamento e per il riscaldamento dell'acqua.
Per design e aspetto
I dispositivi di raccolta sono disponibili in forma aperta (con tubi non protetti) e in forma chiusa con componenti attivi sigillati in un alloggiamento che può avere disegni diversi, ad esempio appiattiti o sferici. I modelli più economici e durevoli sono quelli chiusi piatti. Il loro corpo è in alluminio, all'interno sono posizionati tubi in rame. Possono essere montati in file serpentine o parallele. Gas, acqua o liquidi non congelanti possono circolare attraverso di essi, fungendo da refrigerante. Sulla parte superiore della custodia è presente un rivestimento costituito da strati di vetro e glicole propilenico. Tali modelli possono funzionare tutto l'anno, riscaldare l'acqua a una temperatura di 30-40 gradi superiore all'aria. Ma hanno un inconveniente significativo: se il collettore si rompe, l'intero sistema di assorbimento del calore fallisce.
I prodotti sottovuoto sono i più potenti. Contengono inoltre tubi di rame riempiti con assorbitore di calore, disposti in file. Ciascuno di questi elementi è posto in un cono di vetro. Lo spazio vuoto tra le pareti svolge il ruolo di materiale conduttivo e isolante termico. Il punto debole di questo design è la fragilità degli elementi in vetro cavo. D'altra parte, in caso di guasto, è sufficiente sostituire direttamente i tubi danneggiati qui.
Se il contributo del sistema solare all'orario invernale è importante, è meglio collegare i collettori sottovuoto. Trattengono il calore più a lungo e riscaldano gas e liquidi a temperature più elevate. È possibile montare la struttura direttamente sul tetto della casa. La forma tubolare consente di raccogliere il calore durante le ore diurne senza collegare meccanismi aggiuntivi che monitorano il movimento del sole.
Secondo il principio del lavoro
Questo criterio descrive gli elementi del collezionista in termini di autonomia. Alcuni tipi non necessitano di elettricità. Questo li rende una buona opzione per una casa di campagna o un'operazione per una determinata stagione. I dispositivi con un meccanismo di circolazione forzata devono essere collegati alla rete prima dell'uso. Funzionano a causa della pressione del meccanismo della pompa.
Per stagionalità
Alcuni consumatori preferiscono collegare i pannelli solari solo durante i mesi più caldi. Nei collettori, progettati rigorosamente per questa forma di operazione, l'acqua funge da refrigerante. A temperature inferiori allo zero, si trasforma in ghiaccio, quindi con l'inizio del freddo tali piante vengono smantellate. Altri modelli consentono l'uso tutto l'anno. Nella stagione calda, sono in grado di fornire ai consumatori acqua calda e al freddo mantengono la temperatura dell'aria a un certo livello.
Creazione di collezionisti fai-da-te
Quando si acquista un kit già pronto, lo schema per il collegamento dei pannelli solari è generalmente indicato nella documentazione allegata. Ma alcuni residenti preferiscono assemblare un collezionista fatto in casa a casa. Una semplice unità è realizzata con materiali improvvisati usando come base una struttura a serpentina rimossa da un frigorifero obsoleto o rotto.
Per fare un collezionista, devi cucinare:
- foglio e lastra di vetro;
- bobina dal frigorifero (è anche possibile smontare i morsetti di collegamento e utilizzarli nella nuova unità);
- elementi rack per la creazione di una cornice;
- nastro;
- elementi di fissaggio - viti e viti;
- tappetino di gomma;
- serbatoio del fluido;
- tubi di alimentazione e scarico.
La bobina viene prima lavata da sporco, polvere e tracce di Freon, quindi asciugata. Le doghe sono tagliate sotto le dimensioni della struttura a serpentina da un tale calcolo che si adatta al telaio montato da esse. Quindi è necessario collegare le rotaie tra loro. Un tappeto di gomma dovrebbe corrispondere alle dimensioni del telaio. Se necessario, tagliare l'eccesso. Nel processo di collegamento delle rotaie, è necessario praticare piccoli fori nelle pareti in modo che i tubi della bobina passino se devono essere rimossi.
Il tappetino è coperto da uno strato di pellicola. Se devi utilizzare tagli di piccole dimensioni per il rivestimento, sono collegati con del nastro. Quindi posare la struttura del rack e, successivamente, la bobina, che è fissata con morsetti. Quest'ultimo dovrebbe essere fissato sul lato opposto con le viti. Da esso, i binari sono inchiodati in modo che la configurazione diventi più dura.
Se si trovano degli spazi tra le stecche e la pellicola, si suppone che vengano sigillati con del nastro adesivo. Ciò minimizzerà la perdita di calore e aumenterà l'efficienza dell'installazione finita. Quando l'unità è pronta, viene applicato un rivestimento in vetro. Quindi l'incollaggio viene effettuato con nastro adesivo lungo l'intero perimetro del prodotto.
Per rendere il collettore il più stretto possibile, il vetro viene rinforzato con viti. Renderà inoltre il dispositivo più affidabile. Successivamente, l'elemento risultante può essere rafforzato sulla struttura di supporto.
Il principio del sistema
Per utilizzare l'energia del sole nel modo più efficiente possibile, puoi agire in diversi modi. Il principio del primo si basa sul riscaldamento diretto degli elementi del collettore da parte dei raggi del sole. Accumulando calore, i dispositivi lo trasferiscono nel liquido di raffreddamento situato nei circuiti di riscaldamento e di alimentazione dell'acqua calda. Una risorsa può essere spesa per la realizzazione di entrambi questi obiettivi, o solo uno. L'azione del secondo metodo si basa sull'introduzione di pannelli solari nel sistema di riscaldamento, convertendo l'energia immagazzinata in elettricità, che viene quindi trasmessa al consumatore.
Quando si utilizza un dispositivo costituito da una bobina, con tempo soleggiato, è possibile riscaldare l'acqua a 60-65 gradi. Allo stesso tempo, il sistema è autonomo, il liquido di raffreddamento in esso circola naturalmente, i proprietari di case devono intervenire raramente. Il ciclo di movimento è simile al seguente: il liquido riscaldato diventa meno denso, a causa del quale si precipita - nel contenitore preparato (ad esempio un serbatoio). L'acqua fredda e densa è diretta verso la parte inferiore del collettore. Oltre al serbatoio, per il montaggio del sistema sono necessari più tubi. L'acqua riscaldata viene fornita e drenata e il freddo entra nel collettore. Sono inoltre necessarie 4 valvole: scarico, chiusura, ricarica, scarico della pressione nel sistema.
Si consiglia di smantellare i collettori d'acqua in inverno, poiché questo liquido di raffreddamento tende a congelarsi, il che rende inutilizzabile l'operazione. I modelli progettati per l'uso tutto l'anno richiedono una pulizia regolare della neve aderente. Quest'ultimo ha la capacità di riflettere i raggi del sole, il che riduce notevolmente l'efficienza del collettore.
I sistemi di riscaldamento solare possono essere collegati non solo nelle regioni meridionali, ma anche in zone caratterizzate da un clima temperato. Anche con un numero limitato di giorni di sole nelle stagioni fredde, le radiazioni ultraviolette che arrivano attraverso le nuvole possono riscaldare almeno parzialmente la casa. In questo caso, non puoi fare a meno di ulteriori dispositivi di riscaldamento, ma il lavoro ecologico e la risorsa energetica gratuita rendono queste installazioni una scelta eccellente per le case private.
