Nell'ultimo decennio, l'energia solare come fonte alternativa di energia è stata sempre più utilizzata per il riscaldamento e la fornitura di acqua calda agli edifici. Il motivo principale è il desiderio di sostituire i carburanti tradizionali con fonti di energia accessibili, rispettose dell'ambiente e rinnovabili.
La conversione dell'energia solare in calore avviene nei sistemi solari: il design e il principio di funzionamento del modulo determinano le specifiche della sua applicazione. In questo materiale considereremo le varietà di collettori solari e i principi del loro funzionamento, oltre a parlare di modelli popolari di moduli solari.
La fattibilità dell'uso di un sistema solare
Heliosystem - un complesso per convertire l'energia della radiazione solare in calore, che viene successivamente trasferita in uno scambiatore di calore per riscaldare il mezzo di riscaldamento di un sistema di riscaldamento o di un approvvigionamento idrico.
L'efficienza dell'impianto solare termico dipende dall'insolazione solare - la quantità di energia fornita durante una luce diurna per 1 metro quadrato di superficie situata ad un angolo di 90 ° rispetto alla direttività della luce solare. Il valore misurato dell'indicatore è kW * h / mq, il valore del parametro varia a seconda della stagione.
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L'energia solare utilizzata nella vita di tutti i giorni ha enormi prospettive. La fonte per la sua ricevuta è inesauribile. La risorsa stessa è rinnovata e non costa assolutamente nulla.
In base al tipo di accumulo e trattamento dell'energia solare, i dispositivi sono divisi in due gruppi. Il primo include batterie che generano elettricità, il secondo - collezionisti che trasferiscono calore al consumatore
Sia i pannelli solari che i collettori sono installati in aree aperte e non ombreggiate illuminate dal sole per un periodo massimo di giorni. Perché si trovano più spesso sui tetti
Per far funzionare una mini centrale solare, oltre alle batterie, il cui numero è selezionato in base alla potenza richiesta, sono necessari un controller, un inverter convenzionale o ibrido e batterie, il cui volume è calcolato almeno il giorno di funzionamento
Per ottenere l'energia termica fornita dal collettore solare, non sono necessarie apparecchiature tecniche complicate. L'acqua riscaldata nei tubi dell'apparecchio entra immediatamente nel circuito di riscaldamento o nel serbatoio dell'acqua calda
I collettori solari in base al tipo di refrigerante sono suddivisi in acqua e aria. Fornitura di acqua calda al sistema di riscaldamento e ai miscelatori, trasferimento di aria calda ai sistemi di riscaldamento dell'aria
Pratico e utile in campagna il collettore solare può essere fatto con le tue mani. In estate, fornirà alla piscina acqua calda, la riscalda per scopi igienici e igienici, per l'irrigazione delle piante coltivate
Lo svantaggio di entrambi i sistemi è l'incapacità di immagazzinare l'energia ricevuta dal sole per lungo tempo. Se nel caso di batterie può essere conservato per 24 ore in una batteria, deve essere utilizzato immediatamente con i collettori. Un serbatoio di accumulo isolato aiuterà a mantenere il calore per qualche tempo.
Collettori solari in tandem con batterie
Piccola centrale solare
Pannelli solari sul tetto
Il modo più semplice per collegare la batteria solare
Collettore d'acqua solare
Collettore solare ad aria
Collettore per tubi polimerici fatto in casa
Serbatoio di isolamento termico per acqua calda
Il livello medio di insolazione solare per la regione del clima continentale temperato è di 1000-1200 kWh / mq (all'anno). La quantità di sole è un parametro determinante per il calcolo delle prestazioni del sistema solare.
L'uso di una fonte di energia alternativa consente di riscaldare la casa, ottenere acqua calda senza i tradizionali costi energetici, esclusivamente attraverso la radiazione solare
L'installazione di un sistema di riscaldamento solare è un'impresa costosa. Affinché le spese in conto capitale possano ripagare, sono necessari un calcolo accurato del sistema e l'adesione alla tecnologia di installazione.
Esempio. L'insolazione solare media per Tula in piena estate è di 4.67 kV / sq.m * giorno, a condizione che il pannello di sistema sia installato con un angolo di 50 °. La capacità del collettore solare di 5 metri quadrati è calcolata come segue: 4.67 * 4 = 18.68 kW di calore al giorno. Questo volume è sufficiente per riscaldare 500 litri di acqua da una temperatura di 17 ° C a 45 ° C.
Come dimostra la pratica, quando si utilizza un impianto solare, i proprietari del cottage in estate possono passare completamente dal riscaldamento elettrico o a gas al metodo solare
Parlando della fattibilità dell'introduzione di nuove tecnologie, è importante tenere conto delle caratteristiche tecniche di un particolare collettore solare. Alcuni iniziano a lavorare con 80 W / mq di energia solare, mentre altri sono sufficienti - 20 W / mq.
Anche in un clima meridionale, l'uso di un sistema di raccolta esclusivamente per il riscaldamento non ripagherà. Se l'installazione verrà utilizzata esclusivamente in inverno con una carenza di sole, il costo delle apparecchiature non sarà coperto per 15-20 anni.
Per utilizzare il complesso solare nel modo più efficiente possibile, deve essere incluso nel sistema di approvvigionamento di acqua calda. Anche in inverno, un collettore solare ti permetterà di "tagliare" le bollette energetiche per il riscaldamento dell'acqua al 40-50%.
Secondo gli esperti, con l'uso domestico, il sistema solare si ripaga da solo in circa 5 anni. Con l'aumento dei prezzi di elettricità e gas, il periodo di ammortamento del complesso sarà ridotto
Oltre ai vantaggi economici, il "riscaldamento solare" presenta ulteriori vantaggi:
- Rispetto dell'ambiente Le emissioni di anidride carbonica sono ridotte. Per un anno, 1 metro quadrato del collettore solare impedisce a 350-730 kg di estrazione mineraria di entrare nell'atmosfera.
- Estetica. Lo spazio di una vasca o cucina compatta può essere eliminato da caldaie o geyser ingombranti.
- Durevolezza. I produttori affermano che, soggetto alla tecnologia di installazione, il complesso durerà circa 25-30 anni. Molte aziende offrono una garanzia fino a 3 anni.
Argomenti contro l'uso dell'energia solare: stagionalità pronunciata, dipendenza dal tempo e investimenti iniziali elevati.
Disposizione generale e principio di funzionamento
Considera un sistema solare con un collettore come principale elemento di funzionamento del sistema. L'aspetto dell'unità ricorda una scatola di metallo, il cui lato anteriore è realizzato in vetro temperato. All'interno della scatola c'è un corpo di lavoro - una bobina con un assorbitore.
Il blocco di assorbimento del calore fornisce il riscaldamento del vettore di calore - il liquido circolante, trasferisce il calore generato al circuito di alimentazione dell'acqua.
I componenti principali dell'eliosistema: 1 - campo collettore, 2 - presa d'aria, 3 - stazione di distribuzione, 4 - serbatoio di scarico pressione, 5 - regolatore, 6 - scaldabagno, 7.8 - elemento riscaldante e scambiatore di calore, 9 - valvola miscelatrice di calore, 10 - consumo di acqua calda, 11 - presa di acqua fredda, 12 - scarico, T1 / T2 - sensori di temperatura
Il collettore solare deve funzionare in tandem con un serbatoio di accumulo. Poiché il portatore di calore viene riscaldato a una temperatura di 90-130 ° C, non può essere alimentato direttamente ai rubinetti dell'acqua calda o ai radiatori di riscaldamento. Il liquido di raffreddamento entra nello scambiatore di calore della caldaia. Il serbatoio è spesso integrato da una stufa elettrica.
Schema di lavoro:
- Il sole riscalda la superficie del collettore.
- La radiazione termica viene trasmessa all'elemento assorbente (assorbitore), che contiene il fluido di lavoro.
- Il refrigerante che circola attraverso i tubi della serpentina viene riscaldato.
- Le attrezzature di pompaggio, un'unità di controllo e monitoraggio forniscono il trasferimento di calore attraverso la tubazione alla serpentina del serbatoio di accumulo.
- Il calore viene trasferito all'acqua nella caldaia.
- Il liquido di raffreddamento raffreddato ritorna al collettore e il ciclo si ripete.
L'acqua riscaldata dallo scaldabagno viene fornita al circuito di riscaldamento o ai punti di presa dell'acqua.
Quando si organizza un sistema di riscaldamento o fornitura di acqua calda tutto l'anno, il sistema è dotato di una fonte di riscaldamento aggiuntivo (caldaia, stufa elettrica). Questo è un prerequisito per mantenere la temperatura impostata.
I pannelli solari nella disposizione delle case private sono spesso utilizzati come fonte di energia elettrica di riserva:
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Sistema solare per la generazione di energia
La dipendenza del potere dall'area utilizzata
Apparecchiature per il controllo solare
Automazione dell'energia solare
Varietà di collettori solari
Indipendentemente dallo scopo, il sistema solare è dotato di un collettore solare tubolare piatto o sferico. Ciascuna delle opzioni ha una serie di caratteristiche distintive in termini di caratteristiche tecniche ed efficienza operativa.
Vuoto - per climi freddi e temperati
Strutturalmente, un collettore solare sottovuoto assomiglia a un thermos: i tubi stretti con un refrigerante sono posizionati in beute di diametro maggiore. Tra i recipienti si forma uno strato sotto vuoto, responsabile dell'isolamento termico (conservazione del calore - fino al 95%). La forma tubolare è ottimale per mantenere il vuoto e l '"occupazione" dei raggi del sole.
Gli elementi base di un impianto solare termico tubolare: un telaio di supporto, un corpo scambiatore di calore, tubi di vetro sottovuoto trattati con un rivestimento altamente selettivo per un "assorbimento" intenso dell'energia solare
Il tubo interno (termico) è riempito di soluzione salina con un basso punto di ebollizione (24-25 ° C). Quando riscaldato, il liquido evapora: il vapore sale sul pallone e riscalda il liquido di raffreddamento che circola nel corpo del collettore.
Nel processo di condensazione, le gocce d'acqua scorrono nella punta del tubo e il processo si ripete.
A causa della presenza di uno strato di vuoto, il liquido all'interno del bulbo di calore è in grado di bollire ed evaporare alla temperatura della strada meno (fino a -35 ° С).
Le caratteristiche dei moduli solari dipendono da tali criteri:
- disegno del tubo - piuma, coassiale;
- dispositivo del canale di calore - "Conduttura di riscaldamento"circolazione a flusso diretto.
Bulbo di piume - un tubo di vetro in cui sono racchiusi un assorbitore di piastre e un canale di calore. Lo strato di vuoto attraversa l'intera lunghezza del canale di calore.
Tubo coassiale - doppio pallone con un "inserto" sotto vuoto tra le pareti di due serbatoi. Il calore viene trasferito dall'interno del tubo. La punta del termotubo è dotata di un indicatore di vuoto.
L'efficienza dei tubi penna (1) è maggiore rispetto ai modelli coassiali (2). Tuttavia, i primi sono più costosi e più difficili da installare. Inoltre, in caso di guasto, la boccetta della penna dovrà essere sostituita completamente.
Il canale "Heat pipe" è la variante più comune di trasferimento di calore nei collettori solari.
Il meccanismo d'azione si basa sul posizionamento in un tubo metallico sigillato di un liquido volatile.
La popolarità di "Heat pipe" è dovuta al suo costo accessibile, alla semplicità del servizio e alla manutenibilità. A causa della complessità del processo di scambio termico, il livello massimo di efficienza è del 65%
Canale a flusso diretto - attraverso la boccetta di vetro passare parallelamente, collegati in un tubo ad arco in metallo a forma di U
Il refrigerante che fluisce attraverso il canale viene riscaldato e alimentato al corpo del collettore.
Opzioni di progettazione per un collettore solare sottovuoto: 1 - modifica con un tubo di riscaldamento centrale “Heat pipe”, 2 - impianto solare con circolazione diretta del refrigerante
I tubi coassiali e a spirale possono essere combinati con canali di calore in diversi modi.
Opzione 1. La beuta coassiale con tubo di calore è la soluzione più popolare. Nel collettore, il calore viene trasferito ripetutamente dalle pareti del tubo di vetro al pallone interno e quindi al liquido di raffreddamento. Il grado di efficienza ottica raggiunge il 65%.
Lo schema del tubo coassiale "Heat pipe": 1 - un guscio di vetro, 2 - rivestimento selettivo, 3 - alette metalliche, 4 - vuoto, 5 - bulbo di calore con una sostanza che bolle luce, 6 - tubo di vetro interno
opzione 2 Il matraccio coassiale a flusso diretto è noto come collettore a forma di U. Grazie al design, le perdite di calore si riducono: l'energia termica dell'alluminio viene trasferita ai tubi con un refrigerante circolante.
Insieme all'elevata efficienza (fino al 75%), il modello presenta degli svantaggi:
- complessità di installazione - le boccette sono una singola unità con un corpo collettore a due tubi (mainfold) e sono installate nel loro insieme;
- la sostituzione del tubo singolo è esclusa.
Inoltre, l'unità a forma di U è impegnativa per il refrigerante e più costosa rispetto ai modelli "Heat pipe".
Il dispositivo del collettore solare a forma di U: 1 - "cilindro" di vetro, 2 - rivestimento assorbente, 3 - "coperchio" di alluminio, 4 - pallone con un refrigerante, 5 - vuoto, 6 - tubo di vetro interno
Opzione 3 Tubo di piume con il principio di azione "Heat pipe". Caratteristiche distintive del collezionista:
- elevate caratteristiche ottiche - efficienza di circa il 77%;
- l'assorbitore piatto trasferisce direttamente l'energia termica al tubo di trasferimento del calore;
- attraverso l'uso di un singolo strato di vetro, si riduce il riflesso della radiazione solare;
È possibile sostituire un elemento danneggiato senza scaricare il liquido di raffreddamento dal sistema solare.
Opzione 4 Il pallone a fontana a flusso diretto è lo strumento più efficace per utilizzare l'energia solare come fonte di energia alternativa per il riscaldamento dell'acqua o il riscaldamento delle case. Il collettore ad alte prestazioni funziona con un'efficienza dell'80%. Lo svantaggio del sistema è la difficoltà di riparazione.
Schemi del dispositivo di collettori solari a piuma: 1 - un sistema solare con un canale “Heat pipe”, 2 - un alloggiamento a due tubi di un collettore solare con movimento a flusso diretto
Indipendentemente dal design, i collettori tubolari presentano i seguenti vantaggi:
- prestazione a bassa temperatura;
- bassa perdita di calore;
- durata del funzionamento durante il giorno;
- la capacità di riscaldare il liquido di raffreddamento a temperature elevate;
- bassa windage;
- facilità di installazione.
Il principale svantaggio dei modelli di vuoto è l'impossibilità di autopulizia dalla copertura nevosa. Lo strato di vuoto non fa uscire il calore; pertanto, lo strato di neve non si scioglie e blocca l'accesso del sole al campo del collettore. Svantaggi aggiuntivi: il prezzo elevato e la necessità di rispettare l'angolo di lavoro dell'inclinazione delle boccette non è inferiore a 20 °.
I collettori solari che riscaldano il liquido di raffreddamento possono essere utilizzati nella preparazione di acqua calda, se sono dotati di un serbatoio di accumulo:
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Serbatoio di acqua calda
Struttura del tubo collettore per riscaldamento aria
Riscaldamento dell'acqua in un vettore di calore
Dispositivo di controllo del sistema
Maggiori informazioni sul principio di funzionamento di un collettore solare sottovuoto con tubi, continua a leggere.
Acqua: l'opzione migliore per le latitudini meridionali
Collettore solare piano (pannello) - una piastra rettangolare in alluminio, chiusa nella parte superiore con una copertura in plastica o vetro. All'interno della scatola c'è un campo di assorbimento, una bobina di metallo e uno strato di isolamento termico. L'area del collettore è riempita con una linea di flusso attraverso la quale si muove il liquido di raffreddamento.
I componenti di base di un collettore solare piano: alloggiamento, assorbitore, rivestimento protettivo, strato di isolamento termico e elementi di fissaggio. Durante il montaggio, viene utilizzato il vetro smerigliato con una trasmittanza della gamma spettrale di 0,4-1,8 micron.
L'assorbimento di calore di un rivestimento assorbente altamente selettivo raggiunge il 90%. Una tubazione metallica scorrevole è posizionata tra l '"assorbitore" e l'isolamento termico. Vengono utilizzati due schemi di posa dei tubi: "arpa" e "meandro".
Il processo di assemblaggio dei collettori solari che riscaldano un fluido termovettore comprende una serie di passaggi tradizionali:
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Al fine di fissare uno o un gruppo di collettori sul tetto, viene montato un telaio metallico su di esso. Fissaggio alla cassa attraverso il rivestimento
Prima di installare i tubi in cui verrà riscaldato il liquido di raffreddamento, è necessario verificare che gli anelli di tenuta siano ben inseriti nei nidi del tubo del collettore
I tubi di vetro di un dispositivo solare sono collegati al collettore. Nella parte superiore, devono essere inseriti nella presa con un anello di tenuta, nella parte inferiore, fissare delicatamente con un morsetto, senza tirare
Per ridurre la perdita di calore durante il trasporto di acqua riscaldata dal sole o antigelo, il tubo in uscita dal collettore e i pezzi che collegano i dispositivi sono strettamente avvolti con un isolamento
Mentre il sistema solare domestico non è pieno di refrigerante, regolare l'angolo di inclinazione, concentrandosi sul grado effettivo di illuminazione
Per rimuovere l'aria, sempre contenuta nell'acqua e gradualmente rilasciata dalla sua composizione, nella parte superiore del sistema è installata una presa d'aria automatica
Il collettore assemblato è collegato al sistema di riscaldamento in qualsiasi modo conveniente: attraverso un portello o un passaggio nel tetto, attraverso un'apertura nel muro, ecc.
Se si desidera automatizzare il processo di preparazione del refrigerante, a seconda delle condizioni meteorologiche, può essere dotato di sensori di temperatura esterni e di un termoregolatore
Passaggio 1: assemblaggio del telaio per il montaggio del gruppo del collettore
Fase 2: preparazione del collettore per l'installazione del tubo
Passaggio 3: collegamento dei tubi del collettore solare
Passaggio 4: isolamento della tubazione solare
Passaggio 5: regolare il crogiolo per l'angolazione
Passaggio 6: installazione di uno sfiato automatico
Passaggio 7: collegare il collettore al circuito di riscaldamento
Passaggio 8: connessione al sistema di controllo
Se il circuito di riscaldamento è integrato da una linea che fornisce acqua sanitaria alla fornitura di acqua calda, ha senso collegare un accumulatore di calore al collettore solare. L'opzione più semplice sarà un serbatoio di capacità adeguata con isolamento termico, in grado di mantenere la temperatura dell'acqua riscaldata. Deve essere installato sul cavalcavia:
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Produzione dell'accumulatore di calore più semplice
Installazione di un serbatoio su un cavalcavia
Collegamento di un ramo di GVS e collegamento di raccordi
Posa della linea GVS nella casa attrezzata
Un collettore tubolare con un liquido refrigerante funge da effetto "serra": i raggi del sole penetrano attraverso il vetro e riscaldano la tubazione. Grazie alla tenuta e all'isolamento termico, il calore viene trattenuto all'interno del pannello.
La forza del modulo solare è in gran parte determinata dal materiale della copertura protettiva:
- vetro ordinario - il rivestimento più economico e fragile;
- vetro filtrato - elevato grado di diffusione della luce e maggiore resistenza;
- vetro antiriflesso - differisce nella massima capacità di assorbimento (95%) a causa della presenza di uno strato che elimina il riflesso dei raggi del sole;
- vetro autopulente (polare) con biossido di titanio: l'inquinamento organico brucia al sole e i resti di immondizia vengono spazzati via dalla pioggia.
Il vetro in policarbonato è il più resistente agli urti. Il materiale è installato in modelli costosi.
Riflessione della luce solare e assorbimento: 1 - rivestimento antiriflesso, 2 - vetro temperato resistente agli urti. Lo spessore ottimale del guscio esterno protettivo è di 4 mm
Caratteristiche operative e funzionali dei pannelli solari:
- nei sistemi a circolazione forzata, è prevista una funzione di scongelamento che consente di eliminare rapidamente la copertura nevosa sull'eliopolo;
- il vetro prismatico raccoglie una vasta gamma di raggi da diverse angolazioni: nel periodo estivo l'efficienza dell'installazione raggiunge il 78-80%;
- il collettore non ha paura del surriscaldamento - con un eccesso di energia termica, è possibile il raffreddamento forzato del liquido di raffreddamento;
- maggiore resistenza agli urti rispetto alle controparti tubolari;
- la possibilità di montare a qualsiasi angolo;
- prezzi accessibili.
I sistemi non sono privi di difetti. Durante un periodo di carenza di radiazione solare, all'aumentare della differenza di temperatura, l'efficienza di un collettore solare piano diminuisce significativamente a causa dell'insufficiente isolamento termico. Pertanto, il modulo pannello paga in estate o in regioni con clima caldo.
Heliosystems: caratteristiche di progettazione e funzionamento
La diversità dei sistemi solari può essere classificata in base ai seguenti parametri: il metodo di utilizzo della radiazione solare, il metodo di circolazione del refrigerante, il numero di circuiti e la stagionalità del funzionamento.
Complesso attivo e passivo
Un collettore solare è fornito in qualsiasi sistema di conversione dell'energia solare. In base al metodo di utilizzo del calore ottenuto, si distinguono due tipi di eliocomplex: passivo e attivo.
La prima varietà è il sistema di riscaldamento solare, in cui gli elementi strutturali dell'edificio fungono da elemento di assorbimento del calore della radiazione solare. Il tetto, la parete del collettore o le finestre fungono da superficie di ricezione dell'elio.
Schema di un sistema solare passivo a bassa temperatura con una parete del collettore: 1 - raggi del sole, 2 - uno schermo traslucido, 3 - una barriera d'aria, 4 - aria riscaldata, 5 - flussi di aria di scarico, 6 - radiazione di calore dalla parete, 7 - superficie di assorbimento del calore della parete del collettore, 8 - tende decorative
Nei paesi europei, le tecnologie passive sono utilizzate nella costruzione di edifici ad alta efficienza energetica. Le superfici che ricevono elio si decorano sotto finte finestre. Dietro il rivestimento di vetro c'è un muro di mattoni annerito con aperture leggere.
Gli accumulatori di calore sono elementi strutturali: pareti e pavimenti, isolati con polistirolo dall'esterno.
I sistemi attivi comportano l'uso di dispositivi indipendenti non correlati alla costruzione.
I complessi sopra considerati con collettori tubolari e piatti rientrano in questa categoria: gli impianti solari termici, di regola, sono collocati sul tetto di un edificio
Termosifone e sistemi di circolazione
Le apparecchiature solari termiche con il movimento naturale del liquido di raffreddamento lungo il circuito collettore-accumulatore-collettore vengono eseguite per convezione: il liquido caldo a bassa densità sale, il liquido raffreddato scende.
Nei sistemi a termosifone, il serbatoio di stoccaggio si trova sopra il collettore, fornendo una circolazione spontanea del liquido di raffreddamento.
Lo schema di lavoro è caratteristico dei sistemi stagionali a circuito singolo. Il complesso Thermosiphon non è raccomandato per collezionisti con una superficie di oltre 12 mq
Il sistema solare non in pressione presenta un ampio elenco di svantaggi:
- nei giorni nuvolosi, le prestazioni del complesso diminuiscono: è necessaria una grande differenza di temperatura per il movimento del liquido di raffreddamento;
- perdita di calore dovuta al lento movimento del fluido;
- rischio di surriscaldamento del serbatoio a causa della incontrollabilità del processo di riscaldamento;
- instabilità del collettore;
- la difficoltà di posizionare il serbatoio della batteria - quando montato sul tetto, le perdite di calore aumentano, i processi di corrosione sono accelerati, c'è il rischio di congelamento dei tubi.
Vantaggi del sistema "gravitazionale": semplicità di progettazione e convenienza.
Le spese in conto capitale per l'organizzazione di un sistema solare a circolazione (forzata) sono significativamente più elevate rispetto all'installazione di un complesso privo di pressione. Una pompa si schianta contro il circuito, fornendo movimento di refrigerante. Il funzionamento della stazione di pompaggio è controllato dal controller.
La potenza termica aggiuntiva generata nel complesso forzato supera la potenza consumata dalle apparecchiature di pompaggio. L'efficienza del sistema aumenterà di un terzo
Questo metodo di circolazione viene utilizzato negli impianti solari termici a doppio circuito per tutto l'anno.
Pro di un complesso completamente funzionale:
- scelta illimitata della posizione del serbatoio di stoccaggio;
- esibizione fuori stagione;
- selezione della modalità di riscaldamento ottimale;
- sicurezza - operazione di blocco durante il surriscaldamento.
Lo svantaggio del sistema è la sua dipendenza dall'elettricità.
Schemi di soluzione tecnica: monocircuito e doppio circuito
Nelle installazioni a circuito singolo, circola il fluido, che viene successivamente alimentato ai punti di presa dell'acqua. In inverno, l'acqua del sistema deve essere drenata per evitare il congelamento e la rottura dei tubi.
Caratteristiche dei complessi termici solari a circuito singolo:
- Si raccomanda il "rifornimento di carburante" del sistema con acqua purificata e non rigida - la subsidenza dei sali sulle pareti dei tubi porta all'ostruzione dei canali e alla rottura del collettore;
- corrosione dovuta all'eccesso di aria nell'acqua;
- vita utile limitata - entro 4-5 anni;
- alta efficienza in estate.
Negli eliocomplex a doppio circuito circola uno speciale refrigerante (fluido non congelante con additivi antischiuma e anticorrosione), che trasferisce il calore all'acqua attraverso lo scambiatore di calore.
Circuiti eliosistemici a circuito singolo (1) e doppio (2). La seconda opzione è caratterizzata da maggiore affidabilità, capacità di lavorare in inverno e durata dell'operazione (20-50 anni)
Le sfumature del funzionamento di un modulo a doppio circuito: una leggera diminuzione dell'efficienza (3-5% in meno rispetto a un sistema a circuito singolo), la necessità di una sostituzione completa del liquido di raffreddamento ogni 7 anni.
Condizioni per lavorare e aumentare l'efficienza
Il calcolo e l'installazione del sistema solare sono affidati al meglio ai professionisti. Il rispetto della tecnica di installazione garantirà l'operabilità e l'ottenimento delle prestazioni dichiarate. Per migliorare l'efficienza e la durata, è necessario tenere conto di alcune sfumature.
Valvola termostatica. Nei sistemi di riscaldamento tradizionali, l'elemento termostatico viene installato raramente, poiché il generatore di calore è responsabile della regolazione della temperatura. Tuttavia, quando si equipaggia il sistema solare, la valvola di sicurezza non deve essere dimenticata.
Il riscaldamento del serbatoio alla temperatura massima consentita aumenta la produttività del collettore e consente l'uso del calore solare anche con tempo nuvoloso
La posizione ottimale della valvola è di 60 cm dal riscaldatore. Nelle immediate vicinanze, il "termostato" si riscalda e blocca il flusso di acqua calda.
Posizionamento del serbatoio di stoccaggio. La capacità del buffer ACS deve essere installata in un luogo accessibile. Se collocato in una stanza compatta, viene prestata particolare attenzione all'altezza dei soffitti.
Lo spazio libero minimo sopra il serbatoio è di 60 cm. Questo spazio è necessario per mantenere la batteria e sostituire l'anodo di magnesio.
Installazione di un vaso di espansione. L'elemento compensa l'espansione termica durante il ristagno. L'installazione del serbatoio sopra l'attrezzatura di pompaggio provocherà il surriscaldamento della membrana e la sua usura prematura.
Il posto migliore per il vaso di espansione è sotto il gruppo pompa. L'effetto della temperatura durante questa installazione è significativamente ridotto e la membrana mantiene l'elasticità più a lungo
Collegamento solare. Quando si collegano i tubi, si consiglia di organizzare un loop. "Thermo Loop" riduce la perdita di calore, impedendo il rilascio di fluido riscaldato.
Versione tecnicamente corretta dell'implementazione del "loop" del circuito solare. La mancata osservanza del requisito provoca una diminuzione della temperatura nel serbatoio di 1-2 ° C a notte
Valvola di non ritorno. Impedisce il "ribaltamento" della circolazione del refrigerante. In assenza di attività solare, la valvola di non ritorno impedisce la dissipazione del calore accumulato durante il giorno.
Modelli popolari di moduli "solari"
Sono richiesti eliosistemi di società nazionali ed estere. I prodotti dei produttori si sono guadagnati una buona reputazione: NPO Mashinostroeniya (Russia), Helion (Russia), Ariston (Italia), Alten (Ucraina), Viessman (Germania), Amcor (Israele), ecc.
Sistema solare "Falcon". Collettore solare piano dotato di un rivestimento ottico multistrato con sputtering magnetronico. La capacità minima di radiazione e l'alto livello di assorbimento forniscono un'efficienza fino all'80%.
Caratteristiche di performance:
- temperatura di esercizio - fino a -21 ° С;
- radiazione di calore inversa - 3-5%;
- strato superiore - vetro temperato (4 mm).
Collezionista SVK-A (Alten). Impianto solare sotto vuoto con un'area di assorbimento di 0,8-2,41 mq (a seconda del modello). Il vettore termico è glicole propilenico; l'isolamento termico di uno scambiatore di calore in rame da 75 mm riduce al minimo la perdita di calore.
Opzioni extra:
- cassa - alluminio anodizzato;
- diametro dello scambiatore di calore - 38 mm;
- isolamento - lana minerale con trattamento anti-igroscopico;
- rivestimento - vetro borosilicato 3,3 mm;
- Efficienza: 98%.
Vitosol 100-F - collettore solare piano per montaggio orizzontale o verticale. Assorbitore in rame con bobina tubolare a forma di arpa e rivestimento eliotitano. Trasmissione della luce - 81%.
L'ordine approssimativo dei prezzi per i sistemi solari: collettori solari piatti - da 400 cu / sq.m, collettori solari tubolari - 350 cu / 10 boccette di vuoto. Un set completo di sistema di circolazione - da 2500 cu
Il principio di funzionamento dei collettori solari e dei loro tipi:
Valutazione delle prestazioni di un collettore piatto a temperature inferiori allo zero:
Tecnologia di montaggio per un collettore di pannelli solari utilizzando il modello Buderus come esempio:
L'energia solare è una fonte rinnovabile di calore. Dato l'aumento dei prezzi delle risorse energetiche tradizionali, l'introduzione dei sistemi solari giustifica gli investimenti di capitale e ripaga nei prossimi cinque anni, fatte salve le tecniche di installazione.
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