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Cómo elegir un colector solar para tu hogar, jardín. Tipos de colectores solares. El principio de funcionamiento del colector solar.
Colector solar (planta de energía solar): instalación que utiliza energía solar para calentar el refrigerante, que a su vez calienta el agua para proporcionar agua caliente, así como también calefacción de espacios. Las plantas de energía solar pueden reducir significativamente el costo de calentar el agua, lo cual es importante a los precios actuales de la energía.
Tipos de colectores solares.
Hay varios tipos de colectores solares, pero los colectores planos y de vacío son más adecuados para uso doméstico.
Coleccionistas de planos.
El colector es una caja plana con una tapa superior transparente de vidrio templado mate o brillante o policarbonato corrugado.
La parte inferior de la caja consiste en un adsorbedor: una placa de metal con buena conductividad térmica (cobre, aluminio) pintada de negro para la mayor absorción de energía solar. Para mejorar la absorción de energía solar, las placas se recubren adicionalmente con un recubrimiento selectivo, que consiste en una capa semiconductora amorfa.
La placa de adsorción está conectada con un sistema de conducción de calor, que es un tubo en forma de una bobina de cobre a través del cual circula el refrigerante. Dependiendo del diseño del colector, el refrigerante puede ser agua, anticongelante, aceite e incluso aire. La parte posterior y los lados de la caja del colector están cubiertos con material de aislamiento térmico.
El colector solar está conectado por tuberías a un intercambiador de calor colocado en un tanque de agua. Según el diseño, se puede conectar una bomba de circulación, sensores de temperatura, un controlador, una estación de bombeo doméstica al sistema para bombear agua al sistema.
El principio de funcionamiento del colector solar.
Los rayos del sol pasan a través de la cubierta transparente del cuerpo del colector, caen sobre la placa de adsorción y la calientan. El adsorbente se calienta y transfiere la energía térmica del fluido que circula a través de las tuberías.
El diseño más simple del intercambiador de calor, la llamada versión de verano, es un sistema directo: un tubo en forma de espiral a través del cual circula el agua, que se calienta y entra en el tanque de almacenamiento, y luego directamente al grifo de la cocina, el baño y la ducha.
Pero tal sistema es efectivo solo en la estación cálida, con las primeras heladas el agua en el sistema simplemente se congelará, por lo que el colector con el sistema directo se usa solo en verano para calentar el agua, para el invierno, el agua de las tuberías se debe drenar.
Sistema todo el año del tipo cerrado.
Con un sistema cerrado, en las tuberías de refrigerante no hay agua, sino líquido que no se congela, que se calienta en las tuberías y transfiere la energía térmica acumulada a través del intercambiador de calor al tanque de agua.
Se puede utilizar un sistema cerrado durante todo el año; en invierno, la eficiencia del sistema se reduce notablemente, pero en presencia del sol, el sistema también funciona a temperaturas bajo cero. El sistema más eficaz para el uso en todas las estaciones son los colectores de tubos de vacío.
Colector de vacío de tubo.
La principal ventaja de los colectores de vacío es que se pueden usar de manera efectiva durante todo el año e incluso a temperaturas bajo cero.
El colector de vacío consta de varios tubos termos, cada uno de los cuales tiene una construcción de un tubo exterior transparente y un tubo interior, que está cubierto con un revestimiento selectivo que captura la energía solar. El espacio entre las tuberías está lleno de vacío. El vacío ahorra el 95% del calor.
El principio de funcionamiento del colector de vacío.
Los rayos del sol pasan a través del tubo transparente exterior y caen sobre la superficie de los tubos internos y se absorben. En el tubo de cobre interno, el fluido se calienta y sube a la parte superior del tubo conectado al intercambiador de calor.
La parte enfriada del líquido cae al fondo del tubo de cobre y el ciclo se repite.
El vacío entre los tubos exterior e interior reduce significativamente la pérdida de calor.
¿Qué colector solar elegir para la casa?
Los colectores planos son menos efectivos, pero su precio es varias veces más bajo que los de vacío, y un colector plano se puede hacer de forma independiente. Si hablamos de calentamiento de agua en verano para una casa de verano o una casa de verano, entonces un colector plano sería suficiente para satisfacer las necesidades de agua caliente.
Para proporcionar agua caliente a la casa durante todo el año, es mejor instalar un colector solar de vacío. El costo de tal coleccionista, por supuesto, será mayor, pero se puede utilizar durante todo el año. En invierno, su eficiencia, por supuesto, disminuye, pero el colector puede calentar el agua en un día soleado, incluso a temperaturas del aire bajo cero.
Colectores solares para el hogar.