Il riscaldamento solare è il modo più ecologico per 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'utilizzo del calore solare per riscaldare la casa può aiutare a risparmiare spazio interno.
Vantaggi e svantaggi del riscaldamento solare
Questo tipo di energia è rispettosa dell'ambiente, il suo utilizzo è alla portata di tutti e non è accompagnato da emissioni di composti nocivi nell'ambiente. L'uso massiccio di sistemi di riscaldamento solare in una casa privata aiuterà a preservare le risorse naturali utilizzate per riscaldare la stanza: carbone, legna e combustibile a gas. L'utilizzo delle strutture solari termiche è assolutamente sicuro per i residenti e per l'ambiente esterno. Lo stesso non si può dire dei tipi tradizionali di carburante: il fumo non ha un effetto molto favorevole sull'atmosfera, può causare lacrimazione e disagio tra gli altri.
Per risparmiare spazio utile sul sito, è possibile installare il sistema sul tetto. Il fissaggio di tali collettori aiuterà anche a ridurre al minimo i costi di spazio per i dispositivi di riscaldamento nella stanza stessa. Un altro vantaggio è che i pannelli solari per la casa non emettono alcun rumore durante il funzionamento.
Lo svantaggio è che non tutte le aree hanno condizioni climatiche adatte all'uso dell'energia solare tutto l'anno senza mezzi di riscaldamento aggiuntivi. Nella maggior parte delle regioni della Russia, in inverno, è necessario utilizzare riscaldatori paralleli, alimentati dall'elettricità o altri dispositivi con uno scopo simile. A volte l'impianto solare è collegato solo per il funzionamento nelle stagioni caratterizzate da sufficiente illuminazione, nei periodi bui vengono utilizzati altri generatori di calore.
Caratteristiche dei collettori solari
I collettori differiscono da altri tipi di sistemi di riscaldamento in relazione alla fornitura di energia solare. Di conseguenza, di notte l'accumulo di calore nell'impianto si interrompe, tuttavia continua il ritorno all'aria dell'abitazione, accumulato durante il giorno. L'efficienza del sistema è determinata dalla durata delle ore diurne. Nella stagione calda e alle latitudini meridionali, l'uso di questo tipo di riscaldamento mostra i migliori risultati. È meno produttivo a dicembre, nell'ora più buia della giornata. Ciò è dovuto alle brevi ore diurne e all'angolo di incidenza dei raggi. Quando si calcola il contributo del sistema solare alla fornitura di calore totale dell'abitazione, si deve tenere presente che la sua efficienza cambia durante l'anno. Il riscaldamento invernale nella maggior parte delle regioni richiede 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 i dispositivi in modo che l'angolo di inclinazione sia uguale alla latitudine geografica dell'insediamento in cui si trova l'abitazione. L'energia solare viene assorbita al meglio dai collettori i cui piani di lavoro sono ortogonali ai raggi incidenti. Se possibile, le batterie sono posizionate verso sud.È importante assicurarsi che nessuna ombra proiettata da edifici o alberi cada sulla superficie.
Affinché l'efficienza del lavoro in inverno sia maggiore, l'angolo di inclinazione degli elementi dovrebbe essere leggermente maggiore. In estate, a sua volta, la produttività sarà leggermente inferiore, ma ciò non dovrebbe influire negativamente sulla qualità della vita dei proprietari di casa.
Elementi del sistema di riscaldamento
Esistono diversi tipi di dispositivi a batteria solare, ma il principio di costruzione della maggior parte dei sistemi di riscaldamento basati su di essi è identico. A volte è possibile aggiungere componenti aggiuntivi alla configurazione.
Elementi di installazione di base:
- dispositivi di raccolta del vuoto;
- il titolare responsabile della gestione del sistema;
- serbatoio di accumulo per acqua riscaldata;
- pompa che trasporta il liquido di raffreddamento dalla batteria alla batteria;
- TEN, alimentata da rete elettrica.
Invece di un elemento riscaldante, un altro dettaglio può fungere da più vicino. A volte un tale sistema di riscaldamento è combinato con un pavimento caldo.
Tipi di collettori solari
Gli elementi del collettore sono disponibili in diverse versioni del dispositivo. Esistono modelli progettati solo per il riscaldamento e inoltre per il riscaldamento dell'acqua.
Per design e aspetto
I dispositivi manifold sono disponibili aperti (con tubi non protetti) e chiusi - con componenti attivi sigillati in un alloggiamento, che può avere design diversi, ad esempio appiattito o sferico. I più economici e durevoli sono i modelli chiusi piatti. Il loro corpo è in alluminio, all'interno sono posizionati tubi di rame. Possono essere montate a serpentina oa file parallele. Al loro interno possono circolare gas, acqua o liquido antigelo, agendo da portatore di calore. Sulla parte superiore del corpo 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 uno svantaggio significativo: se il collettore si guasta, l'intero sistema di assorbimento del calore si guasta.
I prodotti sottovuoto sono i più potenti. Contengono anche tubi di rame riempiti con un assorbitore di calore, rivestiti con file. Ciascuno di questi elementi è posto in un cono di vetro. Lo spazio vuoto tra le pareti funge da materiale conduttivo e isolante termico. Il punto debole di questo design è la fragilità degli elementi in vetro cavo. In caso di guasto, invece, è sufficiente sostituire direttamente i tubi danneggiati.
Se il contributo del sistema solare in inverno è importante, è meglio collegare i collettori sottovuoto. Trattengono il calore più a lungo e riscaldano gas e liquidi a temperature più elevate. E' possibile montare la struttura direttamente sul tetto della casa. La forma tubolare permette di raccogliere il calore durante le ore diurne senza collegare meccanismi aggiuntivi che seguono il movimento del sole.
Per il principio del lavoro
Questo criterio descrive gli elementi del collettore in termini di autonomia. Alcuni tipi non hanno bisogno di elettricità. Questo li rende una buona opzione per una casa vacanza o per l'uso durante una certa stagione. I dispositivi con un meccanismo di circolazione forzata devono essere collegati alla rete prima dell'uso. Funzionano grazie alla pressione del meccanismo di pompaggio.
Stagionalità
Alcuni consumatori preferiscono collegare i pannelli solari solo durante i mesi più caldi. Nei collettori progettati esclusivamente per questa forma di funzionamento, l'acqua funge da refrigerante. A temperature inferiori allo zero, si trasforma in ghiaccio, quindi, con l'inizio del freddo, tali impianti vengono smantellati. Altri modelli sono adatti per l'uso durante tutto l'anno. Nella stagione calda, sono in grado di fornire al consumatore acqua calda e nella stagione fredda mantengono la temperatura dell'aria ad un certo livello.
Fare un collezionista con le tue mani
Quando si acquista un kit già pronto, lo schema di collegamento del pannello solare è generalmente indicato nella documentazione di accompagnamento. Ma alcuni residenti preferiscono assemblare un collezionista fatto in casa a casa. Un'unità semplice è realizzata con materiali di scarto utilizzando come base una struttura a serpentina rimossa da un frigorifero obsoleto o rotto.
Per fare un collezionista, devi preparare:
- lamina e lastra di vetro;
- una bobina dal frigorifero (è anche possibile smontare i morsetti di collegamento da esso e utilizzarli in una nuova unità);
- elementi rack per la creazione di una cornice;
- nastro adesivo;
- elementi di fissaggio - viti e viti;
- tappetino in gomma;
- serbatoio liquido;
- tubi di alimentazione e scarico.
La bobina viene prima lavata da sporco, polvere e tracce di freon, quindi asciugata. Le doghe sono ritagliate per adattarsi alle dimensioni della struttura a serpentina in modo che si inserisca in un telaio montato da esse. Quindi è necessario collegare i binari tra loro. Il tappeto in gomma deve 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 possano passare lì, se devono essere rimossi.
Il tappeto è ricoperto da uno strato di pellicola sulla parte superiore. Se devi usare tagli di piccole dimensioni per il rivestimento, sono collegati con del nastro adesivo. Quindi viene posata la struttura a cremagliera e pignone e, successivamente, la bobina, che viene fissata con morsetti. Quest'ultimo va fissato dalla parte opposta con delle viti. Viene anche utilizzato per inchiodare i binari per rendere più rigida la configurazione.
Se ci sono spazi tra le lamelle e la pellicola, dovrebbero essere sigillati con del nastro adesivo. Ciò garantirà che le perdite di calore siano ridotte al minimo e aumenterà l'efficienza dell'installazione finita. Quando l'unità è pronta, viene posizionata una copertura in vetro. Quindi viene incollato con nastro adesivo attorno all'intero perimetro del prodotto.
Per rendere il collettore il più stretto possibile, il vetro è rinforzato con viti. Renderà anche il dispositivo più affidabile. Successivamente, l'elemento risultante può essere rinforzato sulla struttura di supporto.
Come funziona il 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 dai raggi del sole. Accumulando calore, i dispositivi lo trasferiscono al vettore di calore liquido situato nei circuiti di riscaldamento e di alimentazione dell'acqua calda. Una risorsa può essere spesa per entrambi questi obiettivi o per uno solo. L'azione del secondo metodo si basa sull'introduzione di pannelli solari nell'impianto di riscaldamento, convertendo l'energia accumulata in energia elettrica, che viene poi trasmessa al consumatore.
Quando si utilizza un dispositivo costituito da una bobina, con tempo soleggiato, è possibile riscaldare l'acqua fino a 60-65 gradi. Allo stesso tempo, il sistema è autonomo, il liquido di raffreddamento circola naturalmente al suo interno e i proprietari di casa raramente devono intervenire nel suo lavoro. Il ciclo di movimento si presenta così: il liquido riscaldato diventa meno denso, a causa del quale si precipita verso l'alto - in un contenitore preparato (ad esempio un serbatoio). L'acqua fredda densa viene diretta verso l'area inferiore del collettore. Oltre al serbatoio, sono necessari diversi tubi per installare il sistema. L'acqua riscaldata viene fornita e scaricata attraverso di essi e l'acqua fredda entra nel collettore. Sono necessarie anche 4 valvole: scarico, intercettazione, reintegro, scarico pressione nell'impianto.
Si consiglia di smontare i collettori dell'acqua in inverno, poiché questo liquido di raffreddamento tende a congelare, il che rende inutile l'operazione. I modelli progettati per l'uso durante tutto l'anno richiedono una pulizia regolare della neve ostinata.Quest'ultimo tende a riflettere i raggi del sole, il che riduce gravemente l'efficienza del collettore.
I sistemi di riscaldamento solare possono essere collegati non solo nelle regioni meridionali, ma anche in aree con clima temperato. Anche con un piccolo numero di giorni di sole nelle stagioni fredde, la luce ultravioletta che passa attraverso le nuvole è in grado di riscaldare almeno parzialmente la casa. In questo caso, non si può fare a meno di dispositivi di riscaldamento aggiuntivi, ma la compatibilità ambientale del lavoro e la risorsa energetica gratuita rendono queste installazioni una scelta eccellente per le case private.
