Tipos de colecionadores
Plano. São feitos de um invólucro isolado termicamente, no qual é colocado um absorvedor, ou seja, uma placa geralmente feita de cobre ou alumínio, coberta com uma camada escura mate que absorve (absorve) a radiação solar. Presos à placa estão tubos por onde flui o meio de aquecimento anticongelante (glicol), recolhendo o calor gerado. O coletor é coberto por um vidro, que protege o absorvedor contra as condições externas, e o próprio dispositivo contra a perda excessiva de calor. Por ser de vidro temperado, o vidro é caracterizado por uma maior resistência aos impactos, por exemplo do granizo, e às pressões causadas pelo acúmulo de neve. O vidro também deve ser altamente transmissivo à luz solar.Isso é garantido por um vidro anti-reflexo (até 95% da radiação penetra nele) ou um vidro solar especial (90%).
Vácuo. Eles consistem em tubos de vidro simples com um absorvedor rodeado por vácuo. Graças a ela, as perdas de calor para o meio ambiente, características dos coletores de placa plana, foram reduzidas significativamente. Os tubos podem ter uma construção de camada única ou dupla. O isolamento térmico dos coletores com tubo de vidro duplo é mais eficaz, mas menos radiação solar atinge o absorvedor através das duas camadas de vidro. Os coletores de vácuo podem ser equipados com espelhos parabólicos adicionais. Desta forma, eles capturam radiação solar adicional - mas apenas quando suas superfícies de espelho estão limpas. Existem dois tipos de coletores de vácuo disponíveis em nosso mercado: n com fluxo direto do meio de aquecimento através do absorvedor,n com tubos de calor, nos quais o meio de aquecimento não flui diretamente através do absorvedor, a energia do absorvedor é coletada pelo meio de trabalho, que evapora e libera calor para o meio de aquecimento. A vantagem dos coletores com heatpipes é a possibilidade de substituir os coletores individuais durante os trabalhos de manutenção, sem interromper o funcionamento da instalação solar.
Seleção de área
O cálculo preciso da área do coletor necessária requer que os cálculos sejam feitos usando programas de computador especializados. No entanto, em uma instalação padrão, é possível usar com sucesso os indicadores gerais da seleção da área do coletor (veja os quadros ao lado). Os fabricantes recomendam o uso de coletores de vácuo para apoiar o aquecimento em casas unifamiliares. É geralmente assumido que 0,07-0,10 m2 de coletor é suficiente para 1 m2 de área aquecida de um novo edifício.
Vácuo versus eficiência plana
. Os coletores de placa plana são muito mais eficientes no verão do que no inverno e, portanto, são mais usados para aquecer água utilizável e em uma piscina. Os coletores a vácuo atingem uma eficiência média anual mais alta do que os planos, porque funcionam com eficiência durante todo o ano. Eles podem usar a energia do sol também em temperaturas congelantes no inverno ou quando o céu está nublado. Assim, funcionam bem não só em instalações de aquecimento de águas domésticas, mas também de pré-aquecimento de água para aquecimento central.
Área ocupada. A maior eficiência do coletor a vácuo permite reduzir sua superfície em relação ao coletor plano, o que é importante para casas com forma de telhado complicada (uma pequena área adequada para a instalação do coletor). Na prática, toda a energia obtida a partir de 5 m2 de coletores planos pode ser obtida a partir de 3 m2 de coletores a vácuo. Esta energia é suficiente para gerar água quente sanitária para uma casa habitada por 3-4 pessoas.
O vidro está embaçado. Ocasionalmente, tal fenômeno pode ocorrer em coletores planos instalados na encosta do telhado, quando as aberturas de ventilação feitas pelo fabricante estão cobertas. Então, os coletores não são fornecidos com ventilação adequada da caixa. É usado para remover a umidade do isolamento térmico do coletor, por exemplo, da lã mineral. Para resolver este problema, é recomendável fazer orifícios adicionais na caixa. Infelizmente, isso aumenta a perda de calor através do coletor para o meio ambiente e, portanto, reduz sua eficiência. O fenômeno de embaçamento da superfície do vidro não ocorre em coletores a vácuo, onde o papel do isolante térmico é o vácuo.
Lugar para o colecionador
Na maioria das vezes, os coletores são montados no telhado, mas muitos fabricantes indicam que o local de instalação é opcional - por exemplo, na fachada ou próximo ao prédio.
Os coletores são mais eficientes quando os raios do sol atingem sua superfície em ângulos retos. Portanto, o ângulo ideal de inclinação dos coletores depende da latitude. Na Polónia, para os coletores que trabalham durante todo o ano, esta condição é satisfeita quando são direcionados para sul com uma inclinação de 30 graus em relação à horizontal. Na prática, notou-se que se a inclinação do telhado tiver uma inclinação entre 25 e 45 graus e um desvio da direção sul não superior a 45 graus (ou seja, sudeste ou sudoeste), isso não reduzirá visivelmente a eficiência do coletor durante todo o ano.
A maioria dos coletores de vácuo produzidos tem a capacidade de girar tubos de vidro. Graças a isso, é possível corrigir o ângulo de inclinação do absorvedor à luz solar quando a inclinação do telhado for diferente do recomendado, e instalar esses coletores em telhados planos ou fachadas.
Operação da instalação solar
Os tanques são usados para coletar a energia térmica obtida graças aos coletores. Nos sistemas solares de preparação de água quente, são utilizados aquecedores bivalentes (com duas bobinas), geralmente com capacidade de 300 a 500 litros. Eles permitem a cooperação com duas fontes de calor, ou seja, a caldeira e o coletor. O sistema solar é conectado à bobina inferior e a caldeira de aquecimento à bobina superior. A automática mede a temperatura na saída dos coletores solares e na parte inferior do aquecedor bivalente. Se a temperatura nos coletores for superior ao valor definido (geralmente 5-8 graus) do que a temperatura no tanque, a bomba de circulação é ativada e o glicol recebe calor dos coletores e o transfere para a água da rede pública através da serpentina de aquecimento.
Economia no aquecimento de água A
instalação de coletores solares é bastante cara, mas é lucrativa se usarmos grandes quantidades de água quente aquecida por uma caldeira tradicional a gás ou óleo. Aqui está um exemplo do cálculo.
Premissas
1. Foi adotada uma instalação solar típica para uma família de quatro pessoas, com uma área total de coletor de 5 m2.
2. A partir de 1 m2 de um coletor solar operando em uma instalação solar, 400-600 kWh por ano podem ser obtidos para aquecimento de água da rede pública.
3. A eficiência média da caldeira durante o aquecimento da água quente sanitária no verão é mais baixa do que no inverno e atinge os 60 a 80%.
4. Os valores caloríficos aproximados dos combustíveis são os seguintes: óleo combustível - 10 kWh / litro, gás natural - 10? KWh / m3.
5. Assumimos os preços dos combustíveis: gás natural - 1,46 / m3, óleo para aquecimento - 2,35? PLN / l.
Cálculo
Coletores com área total de 5 m2 fornecerão em um ano: 5 m2 × 600 kWh / m2 = 3000 kWh de energia.
Para que a caldeira produza a mesma quantidade de calor, ela usará as seguintes quantidades de combustível (p):
| Indicadores da seleção da superfície dos coletores de preparação de água quente sanitária | Área de coletor recomendada | Tipo de coletor | plano | vácuo | m2 / pessoa | 1,2-1,5 | 0,8-1,0 | m2 / 100 litros de água quente sanitária | cerca de 2,5 | aprox. 1,5 Indicadores da seleção da superfície dos coletores de aquecimento da água na piscina exterior * |
| Tipo de coletor | plano | vácuo | piscina com cobertura (por exemplo, estore) | 0,4-0,7 | 0,4-0,5 | piscina sem cobertura | 0,5-0,9 | 0,5-0,7 Indicadores de seleção da superfície dos coletores de aquecimento de água em uma piscina coberta * |
| Tipo de coletor | plano | vácuo | piscina com cobertura (por exemplo, estore) | 0,25-0,4 | 0,25-0,3 | piscina sem cobertura | 0,3-0,5 | 0,3-0,4 |
O custo de uma instalação solar para uma família de quatro
| Fabricante | Tipo | Superfície | número | Capacidade | Elementos adicionais incluídos no kit | Definir preço | colecionadores | colecionador | absorvedor | colecionadores | bandeja | líquido + IVA | (m2) | (m2) | (litros) | (PLN) | Cichewicz | plano | 6,06 | 5,49 | 3 | 300 | conjunto de bombas, grupo de segurança, controle | 7450 watts | plano | 6,17 | 5,56 | 3 | 300 | grupo solar, regulador, suportes de coletor, conjunto de conexões | para instalação, vaso de expansão, revestimento para tubos de cobre, líquido | 7599 watts | vácuo | 4,20 | 3,84 | 2 | 300 | grupo solar, regulador, suportes de coletor, conjunto de conexões | para instalação, vaso de expansão, revestimento para tubos de cobre, líquido | 7599 Vaillant | plano | 4,48 | 4,04 | 2 | 300 | solarna grupa pompowa, naczynie przeponowe, odpowietrznik automatyczny, | grupa bezpieczeństwa zasobnika, zestaw montażowy, płyn | 10 800 Vaillant | próżniowe | 5,16 | 3,22 | 4 | 300 | solarna grupa pompowa, naczynie przeponowe, odpowietrznik automatyczny, | separator powietrza, grupa bezpieczeństwa zasobnika, zestaw montażowy, płyn | 19 605 Velux | płaskie | 5,00 | 4,40 | 2 | 300 | kołnierze uszczelniające, przewody łączące kolektory, przewody łączące | kolektor ze zbiornikiem, grupa pompowo-sterująca, czujniki temperatury, | naczynie przeponowe, termostatyczny zawór mieszający, odpowietrzacz, płyn | 13 560 Viessmann | płaskie | 5,02 | 4,60 | 2 | 300 | zestaw mocujący kolektor, solarna grupa pompowa, naczynie przeponowe, | 12 216 | separator powietrza, zestaw przyłączy do instalacji, regulator, płyn | 9648* Viessmann | próżniowe | 4,32 | 3,00 | 1 | 300 | zestaw mocujący kolektor, solarna grupa pompowa, naczynie przeponowe, | separator powietrza, zestaw przyłączy do instalacji, regulator, płyn | 19 681 ile to kosztuje | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kolektory: n płaskie | 600-1200/m2 + VAT n próżniowe | 1600-3500/m2 + VAT n koszt montażu | 500-2000 |
