Tipos de colecionadores
Plano. Tem o formato de uma placa com cerca de 10 cm de espessura. Seu elemento principal é uma folha (absorvente) recoberta por uma camada que absorve a radiação solar. Abaixo dele, há tubos de cobre por onde flui o fluido anticongelante (glicol). Ele coleta o calor gerado e o transporta para o tanque de água. Do alto, o coletor é coberto por um vidro especial que permite a passagem de até 95% dos raios solares. A eficiência do coletor de placa plana depende em grande medida da redução das perdas pela carcaça. Portanto, é isolado nas laterais e no fundo com lã mineral.
Vácuo. Consiste em tubos de vidro individuais com um absorvedor rodeado por um vácuo. Desta forma, as perdas de calor para o meio ambiente são reduzidas significativamente. Além disso, o absorvedor aquece mais rápido, mesmo com baixa intensidade de radiação solar, ou seja, em dias nublados e frios. Esses coletores têm uma alta eficiência, graças à qual obtêm a mesma quantidade de energia térmica, com um tamanho menor em comparação com os planos. Por exemplo, para aquecimento de água para uma família de 4 pessoas irá necessitar de dois coletores planos com uma área de cerca de 5 m2 ou uma placa de vácuo com uma área de 3 m2.
Lugar para o colecionador
Na maioria das vezes, os painéis solares são montados no telhado, mas muitos fabricantes indicam que o local de instalação é opcional - por exemplo, na fachada. Eles também podem ser colocados ao lado do edifício - no jardim em uma estrutura de suporte.
Telhado inclinado . Em tal telhado, os coletores são instalados na cobertura ou embutidos no telhado.
Tanto o coletor plano quanto o a vácuo podem ser colocados na tampa. Ambos os tipos são fixados com ganchos de altura apropriados e trilhos, que são fornecidos pelo fabricante do painel solar.
Apenas os modelos planos são montados na inclinação do telhado. Esta solução é frequentemente escolhida por investidores que, além de painéis solares, também instalam janelas de telhado. Então é melhor usar a oferta de um fabricante.
Flanges especiais são usados para vedar este kit contra a entrada de água. É importante ressaltar que para cada tipo de cobertura (telha cerâmica), é possível escolher o tipo adequado de remate, e até mesmo sua cor.
Uma vantagem adicional de tal solução é que os coletores combinados com as janelas de telhado substituem parte da cobertura, por isso deve ser comprada em menor quantidade.
Telhado plano. Para tal colocação é necessária uma estrutura de suporte, que é de aço inoxidável ou alumínio. O peso de dois coletores planos e suportes (um conjunto padrão para preparar água quente para lavagem para uma família de 4) não excede 100-120 kg, portanto, essa solução é possível em praticamente qualquer telhado plano. Os coletores são fixados na estrutura do telhado ou colocados em suportes independentes com uma carga.
No Jardim. Se o telhado tiver uma forma complicada e, portanto, a área da superfície for muito pequena para a instalação de um coletor plano, os especialistas recomendam esta solução. Em seguida, os tubos que fornecem calor do coletor para o tanque solar localizado na casa (na sala da caldeira ou sala multifuncional) são conduzidos para o solo em coberturas adequadamente grossas. Como resultado, as perdas de calor são reduzidas ao mínimo.
Na fachada. Os coletores de vácuo são colocados principalmente nas paredes ou como corrimão de varanda. Eles têm uma alta eficiência, por isso ocupam uma área menor do que os planos, por isso é fácil encontrar um lugar para eles. A vantagem dessa solução é que os tubos de vácuo podem ser girados em torno do eixo, o que torna muito mais fácil corrigir o ângulo de inclinação do absorvedor à luz solar. Além disso, alguns tipos de tubos podem ser substituídos sem interromper o funcionamento de todo o sistema.
Seleção de área
A fim de determinar com precisão a área de coletor necessária, primeiro é necessário realizar cálculos usando programas de computador especializados. No entanto, em uma instalação padrão, geralmente são usados indicadores genéricos.
Para aquecer a água de lavagem .
1,2-1,5 m2 / pessoa - coletor plano
0,8-1,0 m2 / pessoa - coletor a vácuo
Para aquecimento de água em uma piscina exterior .
0,4-0,7 m2 de área piscina - coletor plano
área 0,4-0,5 m2 piscina - coletor a vácuo
Para aquecimento de água em piscina coberta .
0,25-0,4 m2 de área piscina - coletor plano
0,25-0,3 m2 de área piscina - coletor de vácuo
Mudanças na configuração e desempenho
Se a instalação solar for bem desenhada e realizada, de acordo com os dados obtidos com o auxílio de programas informáticos especializados, pode-se economizar ao longo do ano 50 a 65% da energia utilizada para o aquecimento da água.
Para confirmar isso, as observações de uma casa unifamiliar perto de Wrocław * foram conduzidas durante dois anos, na qual o funcionamento do sistema de aquecimento alimentado por uma caldeira a gás é suportado por uma instalação solar. É composto por dois coletores planos com área total de 5 m2 e um tanque de água de 300 litros. Os painéis solares são inclinados horizontalmente em um ângulo de 42 graus e deslocados do sul em 11 graus para o leste. Como pode ser visto no gráfico, a instalação solar de abril a setembro forneceu mais de 90% do calor necessário para preparar a água quente para a lavagem. Nos meses de verão - junho, julho e agosto - era quase 100%. Graças a isso, naquela época a caldeira a gás não funcionava para aquecer a água.Porém, em janeiro e dezembro os coletores cobrirão pouco mais de 20% do calor necessário para preparar a água quente. O restante deve ser abastecido por caldeira a gás, por exemplo. Se, entretanto, a média de todos os meses fosse contada, seria até 76%.
Para esta instalação solar, também foi realizada uma simulação em computador mostrando como sua eficiência muda dependendo da posição dos coletores em relação às direções do mundo e inclinação para a horizontal.
Se eles fossem definidos para o oeste, sua eficiência anual cairia em 16%, e para o leste - em 10%. Se, por outro lado, os coletores estivessem voltados para o sul, mas reduzíssemos o ângulo de sua inclinação para a horizontal para 20 graus, a eficiência cairá 3%, e no ângulo de 60 graus - apenas 1%.
*) baseado no livro: Coletores solares para aquecimento de água da rede pública. Eficiência e rentabilidade dos investimentos. Dr inż. Jarosław Dąbrowski, Editora da Universidade de Ciências da Vida em Wrocław, 2009.
Conjuntos solares prontos
Atualmente, todas as empresas oferecem a opção de compra de conjuntos solares prontos. Tal pacote inclui um conjunto de elementos necessários: um coletor, um tanque de água, um conjunto com uma bomba, um respiradouro, um vaso de diafragma que protege contra o aumento de pressão na instalação, líquido anticongelante, trilhos de montagem, um regulador eletrônico supervisionando a operação de todo o sistema.
Na compra de um conjunto pronto, temos a garantia de que as peças individuais do conjunto estão devidamente selecionadas e o preço é inferior ao adquirido separadamente.
O custo de aquisição e instalação de uma instalação de aquecimento de água para uma família de 4 varia entre 9 e 13 mil …
