O aquecimento solar é a maneira mais ecológica de aquecer uma casa particular. É adequado para residentes das regiões central 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 ajudará a economizar espaço em seus quartos.
Vantagens e desvantagens do aquecimento solar
Esse tipo de energia é ecologicamente correto, seu uso é acessível a todos e não é acompanhado por emissões de compostos nocivos ao meio ambiente. O uso maciço de sistemas de aquecimento solar em uma casa particular ajudará a preservar os recursos naturais usados para aquecer a sala: carvão, madeira e gás. O uso de estruturas de aquecimento solar é totalmente seguro para os residentes e para o meio ambiente. Isso não pode ser dito sobre os tipos tradicionais de combustível - a fumaça não afeta a atmosfera muito favoravelmente, pode causar lacrimação e desconforto entre outros.
Para economizar o espaço utilizável do site, você pode instalar o sistema no telhado. A montagem desses coletores também ajudará a minimizar os custos de espaço para aparelhos de aquecimento na própria sala. Outra vantagem - os painéis solares para uso doméstico não emitem ruído durante a operação.
A desvantagem é que nem todas as áreas têm condições climáticas adequadas para o uso de energia solar durante todo o ano sem aquecimento adicional. Na maioria das regiões da Rússia no inverno, é necessário o uso paralelo de aquecedores elétricos ou outros dispositivos de finalidade semelhante. Às vezes, o sistema solar é conectado apenas para operação em estações caracterizadas por iluminação suficiente; no período escuro, 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 resultado disso, o acúmulo de calor na instalação pára à noite, mas o retorno ao ar da casa acumulado durante o dia continua. A eficácia do sistema é determinada pela duração do horário de verão. Na estação quente e nas latitudes meridionais, o uso desse tipo de aquecimento mostra os melhores resultados. É o menos produtivo em dezembro, na hora mais escura do dia. Isso ocorre devido às curtas horas de luz do dia e ao ângulo de incidência dos raios. Ao calcular a contribuição do sistema solar para o suprimento de calor geral da casa, deve-se ter em mente que sua eficácia varia ao longo do ano. Para o aquecimento no inverno, na maioria das regiões, são necessários eletrodomésticos, fogão ou caldeira.
De grande importância é o cálculo correto da área dos elementos coletores necessários para a manutenção da casa e o ângulo de instalação selecionado. É aconselhável colocar o dispositivo de forma que o ângulo de inclinação seja igual à latitude geográfica do assentamento onde a habitação está localizada. O melhor de tudo é que a energia solar é absorvida por coletores cujos planos de trabalho estão em ângulo reto com os raios incidentes. Sempre que possível, as baterias são colocadas ao sul. É importante garantir que as sombras projetadas por edifícios ou árvores não caiam na superfície.
Para que a eficiência do trabalho no inverno seja maior, o ângulo de inclinação dos elementos deve ser um pouco maior.No verão, por sua vez, a produtividade será um pouco menor, mas isso não deve afetar adversamente a qualidade de vida dos proprietários de casas.
Elementos do sistema de aquecimento
Existem vários tipos de painéis solares, mas o princípio da construção da maioria dos sistemas de aquecimento baseados neles é idêntico. Às vezes, componentes adicionais podem ser adicionados à configuração.
Os principais elementos da instalação:
- coletores de vácuo;
- um controlador responsável pelo gerenciamento do sistema;
- tanque de bateria para água aquecida;
- uma bomba transportando o líquido refrigerante da bateria para a bateria;
- DEZ trabalhando em uma rede elétrica.
Em vez do aquecedor, outro detalhe também pode atuar como mais próximo. Às vezes, esse sistema de aquecimento é combinado com um dispositivo de aquecimento de piso.
Tipos de coletores solares
Os elementos do coletor estão disponíveis em várias versões do dispositivo. Existem modelos projetados apenas para fins de aquecimento e aquecimento adicional de água.
Por design e aparência
Os dispositivos coletores estão disponíveis na forma aberta (com tubos desprotegidos) e na forma fechada com componentes ativos selados em um compartimento que pode ter projetos diferentes, por exemplo, achatados ou esféricos. Os mais baratos e os mais duráveis são os modelos fechados. Seu corpo é feito de alumínio, no interior são colocados tubos de cobre. Eles podem ser montados em linhas serpentinas ou paralelas. Gás, água ou líquido não congelante podem circular através deles, atuando como refrigerante. No topo da caixa, há um revestimento que consiste em camadas de vidro e propileno glicol. Esses modelos podem funcionar durante todo o ano, aquecer a água a uma temperatura 30-40 graus superior ao ar. Mas eles têm uma desvantagem significativa: se o coletor quebrar, todo o sistema de absorção de calor falha.
Os produtos a vácuo são os mais poderosos. Eles também contêm tubos de cobre cheios com absorvedor de calor, dispostos em fileiras. Cada um desses elementos é colocado em um cone de vidro. O espaço de vácuo entre as paredes desempenha o papel de um material condutor e um isolador de calor. A fraqueza deste design é a fragilidade dos elementos de vidro ocos. Por outro lado, em caso de falha, basta substituir diretamente os tubos danificados aqui.
Se a contribuição do sistema solar para o 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.
De acordo com o princípio do trabalho
Este critério descreve os elementos do coletor em termos de autonomia. Alguns tipos não precisam de eletricidade. Isso os torna uma boa opção para uma casa de campo ou operação por uma determinada temporada. Os dispositivos com um mecanismo de circulação forçada devem ser conectados à rede elétrica antes do uso. Eles funcionam devido à pressão do mecanismo da bomba.
Por sazonalidade
Alguns consumidores preferem conectar painéis solares apenas nos meses mais quentes. Nos coletores, projetados estritamente para esta forma de operação, a água atua como refrigerante. Em temperaturas abaixo de zero, ele se transforma em gelo; portanto, com o início do tempo frio, essas plantas são desmontadas. Outros modelos permitem o uso durante todo o ano. Na estação quente, eles são capazes de fornecer água quente aos consumidores e no frio - eles mantêm a temperatura do ar em um determinado nível.
DIY colecionador fazendo
Ao comprar um kit pronto, o esquema para conectar os painéis solares geralmente é indicado na documentação em anexo. Mas alguns moradores preferem montar um colecionador caseiro em casa. Uma unidade simples é feita de materiais improvisados usando uma estrutura serpentina removida de um refrigerador obsoleto ou quebrado como base.
Para fazer um colecionador, você precisa cozinhar:
- folhas e folhas de vidro;
- bobina do refrigerador (você também pode desmontar os grampos de conexão e usá-los na nova unidade);
- elementos de rack para criar um quadro;
- fita adesiva;
- elementos de fixação - parafusos e parafusos;
- tapete de borracha;
- tanque de fluido;
- tubos de abastecimento e drenagem.
A bobina é primeiro lavada com sujeira, poeira e vestígios de Freon e depois enxugada. As ripas são cortadas sob as dimensões da estrutura serpentina a partir de um cálculo que se encaixa na estrutura montada a partir delas. Então você precisa conectar os trilhos um ao outro. Um tapete de borracha deve corresponder ao tamanho da moldura. Se necessário, corte o excesso. No processo de conexão dos trilhos, é necessário fazer pequenos orifícios nas paredes, para que os tubos da bobina passem, caso precisem ser removidos.
O tapete é coberto com uma camada de papel alumínio. Se você precisar usar cortes de tamanho pequeno para revestimento, eles serão conectados com fita. Em seguida, coloque a estrutura do rack e depois - a bobina, que é fixada com grampos. Este último deve ser fixado no lado oposto com parafusos. A partir dele, os trilhos são pregados para que a configuração se torne mais difícil.
Se forem encontradas lacunas entre as ripas e a película, elas devem ser seladas com fita adesiva. Isso minimizará a perda de calor e aumentará a eficiência da instalação finalizada. Quando a unidade está pronta, um revestimento de vidro é colocado nela. Em seguida, a colagem é realizada com fita adesiva em todo o perímetro do produto.
Para tornar o coletor o mais firme 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.
O princípio do sistema
Para usar a energia do sol da maneira mais eficiente possível, você pode agir de maneiras diferentes. O princípio do primeiro é baseado no aquecimento direto dos elementos coletores pelos raios do sol. Acumulando calor, os dispositivos o transferem para o líquido refrigerante localizado nos circuitos de aquecimento e fornecimento de água quente. Um recurso pode ser gasto na implementação de ambos os objetivos, ou apenas um. A ação do segundo método baseia-se na introdução de painéis solares no sistema de aquecimento, convertendo a energia armazenada em eletricidade, que é então transmitida ao consumidor.
Ao usar um dispositivo feito de uma bobina, em dias ensolarados, você pode aquecer a água entre 60 e 65 graus. Ao mesmo tempo, o sistema é autônomo, o líquido de refrigeração circula naturalmente, os proprietários de imóveis precisam intervir com pouca frequência. O ciclo de movimento é assim: o líquido aquecido se torna menos denso, devido ao qual ele corre para dentro do 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 a montagem do sistema. A água aquecida é fornecida e drenada e o frio entra no coletor. Também são necessárias 4 válvulas: drenar, desligar, recarregar, aliviar a pressão no sistema.
É aconselhável desmontar os coletores de água no inverno, pois esse líquido de refrigeração tende a congelar, o que torna a operação inútil. Os modelos projetados para uso durante todo o ano requerem limpeza regular da neve aderente. Este último tem a capacidade de refletir os raios do sol, o que reduz seriamente a eficiência do coletor.
Os sistemas de aquecimento solar podem ser conectados não apenas nas regiões sul, mas também em áreas caracterizadas por um clima temperado. Mesmo com um pequeno número de dias de sol nas estações frias, a radiação ultravioleta que atravessa as nuvens pode pelo menos parcialmente aquecer a casa. Nesse caso, você não pode dispensar dispositivos de aquecimento adicionais, mas o trabalho ecológico e o recurso de energia livre tornam essas instalações uma excelente opção para residências particulares.
