Escalfadors d’aigua amb energia solar per a la llar

El cos celeste és la font d'energia més poderosa coneguda per la humanitat. La llum solar es pot convertir en energia elèctrica i tèrmica. En aquest article, ens interessarà precisament l’energia tèrmica, que rebem del sol de forma absolutament gratuïta i inesgotable. Dispositius com els escalfadors solars d’aigua converteixen l’energia del sol en energia tèrmica. Els dispositius de fàbrica tenen un bon rendiment i permeten organitzar la calefacció d’una casa particular. Hi ha artesans que fabriquen aquests aparells pel seu compte. Els escalfadors solars d’aigua escalfen l’aigua de forma gratuïta per escalfar la llar o la caldera, on ja desprèn calor per escalfar l’aigua que s’utilitza per rentar. Aquests dispositius són molt demandats pels propietaris de cases particulars i cases de camp d’estiu. En aquest article, parlarem del principi de funcionament dels escalfadors solars d’aigua, dels seus tipus, dels principals fabricants i dels preus.

Principi de funcionament de l'escalfador solar d'aigua

En primer lloc, esbrinem com funcionen els escalfadors d’aigua solars. Considerarem el funcionament d’aquest dispositiu utilitzant l’exemple d’un model de fàbrica d’un escalfador d’aigua al buit. Calenta l’aigua a l’hivern sense problemes. El rendiment a l’hivern és, per descomptat, inferior al de l’estiu. El disseny de l’escalfador d’aigua és una bateria, que consisteix en diversos tubs de vidre de vidre de quars. Cada tub conté un tub de coure pintat de negre. Aquests tubs interiors contenen el medi escalfador. Es crea un buit als tubs de vidre perquè no es produeixi cap pèrdua de calor del circuit intern. A més, el buit protegeix la bateria de les influències ambientals. Totes les canonades estan connectades a un col·lector horitzontal per on circula el refrigerant. Els tubs de buit absorbeixen l’energia solar i l’alliberen a l’aigua.

Principi de funcionament de l'escalfador solar d'aigua
Aquest sistema funciona de la següent manera:

• El líquid de treball (el líquid no ha de ser aigua) s’evapora sota la influència de la llum solar i el vapor s’eleva fins a la part superior del bulb de vidre;
• El vapor entra en contacte amb l’aigua a través de la paret, que circula pel col·lector. El vapor desprèn energia tèrmica, es refreda i torna a convertir-se en líquid;
• Sota l’acció de la gravetat, el líquid flueix cap avall i així es tanca el cicle;
• El col·lector de l'escalfador d'aigua es connecta mitjançant canonades a la caldera de calefacció indirecta. Allà ja s’escalfa aigua, que circula pel circuit de calefacció o subministrament d’aigua. El refrigerant circula mitjançant una bomba.

El vidre de quars a partir del qual es fabriquen els tubs de buit transmet ones ultraviolades. Un vidre normal els reté. Gràcies a la transmissió de llum ultraviolada, l’energia solar s’absorbeix quan està ennuvolat i durant la temporada d’hivern. És molt difícil fer aquest disseny a casa.

Hi ha escalfadors d’aigua amb un principi de funcionament menys complex. En els escalfadors d’aigua de flux lliure, l’energia calorífica es transfereix sense intermediari. Normalment, en el seu disseny hi ha una bobina (coure, alumini) sobre un substrat metàl·lic o sense. La paret posterior de la caixa està revestida de materials aïllants tèrmics. La bobina es connecta al tanc d’emmagatzematge mitjançant canonades. La bobina i la placa (també anomenades absorbents) es pinten de negre per a una millor absorció de la llum solar. La part superior de la caixa està recoberta de vidre, policarbonat, etc. També s'ha dut a terme un aïllament exhaustiu per evitar la precipitació, la brutícia i la pols.

Un escalfador d'aigua tan simplificat només funciona amb temps clar.Però a causa de la simplicitat del disseny, aquests escalfadors d’aigua es fabriquen amb més freqüència a mà. A més, hi ha una altra opció per aconseguir un escalfador d’aigua alimentat amb energia solar gratuïta. S’instal·len plaques solars que generen electricitat. I aquesta electricitat funciona amb un escalfador d’aigua convencional. Aquest sistema també pot funcionar durant tot l'any.

Camí Verd

Literatura de ciències populars i aplicades a l’estranger (1127 llibres) Criar nens (1440 llibres) Cuinar (2298 llibres) Salut (4249 llibres) Superació personal (1787 llibres) Jardí i hort (790 llibres) Esports, fitness (1726 llibres) Aficions, Artesania (2537 llibres) Natura i animals (374 llibres) Llar i família: diversos (1591 llibres) Mascotes (252 llibres) Fes-ho tu mateix (1153 llibres) ================= =================================================== =================================================== ============ == El petroli ha baixat significativament de preus, es tracta d'un procés polític, no objectiu. A les antigues repúbliques soviètiques, el creixement del tipus de canvi del dòlar és tan elevat que els pagaments per calefacció, aigua calenta, preus de la gasolina, etc., creixen. I aquest procés no té final. El futur pertany només a l'energia solar i a les fonts de calor renovables.

El sol escalfa la terra cada dia i és completament lliure. Un càlcul senzill mostra que amb un consum mensual d’aigua per rentar 100 litres per persona, s’haurien de gastar uns 90 kW * hora al mes o 1080 kW * hora a l’any per escalfar-la. Al mateix temps, un dia d’estiu a Kíev, amb temps clar, el sol envia 1 kW * hora d’energia per hora a un lloc amb una superfície d’1 m2, o de mitjana 8 kW * hora al dia. Viouslybviament, si podeu utilitzar almenys part d’aquesta energia solar gratuïta per al subministrament d’aigua calenta, podeu obtenir un estalvi important. Aigua calenta amb dipòsit de calefacció El sistema d’aigua solar més senzill per a una llar és un dipòsit de calefacció. Això només és un recipient per a aigua, que durant el dia s’escalfa amb els rajos del sol.

col·lectors negres externs de canonades de plàstic per escalfar aigua

No obstant això, un escalfador solar tan senzill és molt eficaç per subministrar aigua tèbia a l'estiu i s'utilitza àmpliament per a l'anomenada "dutxa d'estiu".

Mapa de radiació solar per a Ucraïna

Insolació solar El concepte d’activitat solar a la ciència moderna s’associa amb el terme “insolació solar”. S'entén per insolació la quantitat de radiació rebuda durant una hora diürna o, en poques paraules, el grau d '"exposició" d'1 m². terra durant un període de temps específic. En aquest context, no s’ha d’intimidar el terme "radiació", ja que aquí la irradiació solar és un recurs energètic potencialment útil i no una font de perill.

Especificitat de mesurar el nivell d’activitat solar Les dades necessàries per calcular la insolació solar s’envien des dels satèl·lits de la NASA. Els valors obtinguts es redueixen a algun indicador mitjà, que permet sistematitzar la informació. La dificultat rau en el fet que és impossible mesurar amb precisió la quantitat de llum que colpeja el terra, perquè el procés d'exposició a la radiació està exposat a molts factors, per exemple:

• l'alçada del lloc sobre el nivell del mar i, en conseqüència, la distància del sol a la zona;
• temporada (també fa ajustaments al valor de la distància del sol a la terra);
• condicions meteorològiques (nuvolositat, boira, etc.);
• l’angle d’incidència de la llum solar (varia segons l’hora del dia).

Fins i tot tenint en compte tots els factors anteriors, el valor resultant no es pot considerar universal. Qualsevol superfície que impedeixi que la llum directa del sol toqui la superfície terrestre afectarà la precisió de les lectures solars. Fins i tot detalls tan petits com la presència de tanques al territori són importants.

Des d’aquest punt de vista, els més atractius són les regions de Zaporozhye, Dnepropetrovsk i Lugansk, a més de Odessa, Kherson i Simferopol.Es considera que un nivell alt d’activitat és un indicador de 5 kWh / m2 / dia i, als territoris llistats, durant el període estival, el coeficient sovint supera la marca de 6 unitats (els titulars del registre aquí són Nikolaev i Kherson amb indicadors de 6,03 i 6,04, respectivament). Però fins i tot en períodes més freds, la instal·lació de captadors solars no serà superflu: el grau mitjà d’exposició anual varia de 3,34 unitats a Lugansk a 3,58 a Simferopol.

Panells solarsno obstant això, serà menys efectiu fora de la zona costanera. Les xifres mitjanes d’Ucraïna són comparables al coeficient d’activitat solar al nord d’Hèlsinki: 2,8 enfront de 2,41 kWh / m2 / dia. Les regions més desfavorables per al desenvolupament de l'energia "solar" són Ivano-Frankivsk i Chernivtsi, on l'índex mitjà de l'any no supera els 2,99 kWh / m2 / dia. Per obtenir més informació, consulteu la taula de l’apèndix.

Escalfador solar d'aigua de bricolatge de mitjans improvisats

Si el dipòsit de calefacció està equipat amb un dipòsit per emmagatzemar aigua tèbia, podeu obtenir un sistema de calefacció solar encara més eficient que us subministrarà aigua tèbia a l’estiu i donarà els seus fruits en un parell de temporades. Considerem un escalfador d'aigua solar amb més detall. La part més important del sistema solar és, per descomptat, el propi tanc de calefacció. Pot ser qualsevol recipient per a aigua, per exemple, un cub d'acer, un barril o diversos tubs de gran diàmetre. El millor és utilitzar un dipòsit especial de dutxa d’estiu de polietilè amb un volum de 200-300 litres per a aquest propòsit. Aquest dipòsit té una forma plana, racional per escalfar-se, no s’oxida, es pinta de negre per a una millor absorció de calor i, pel seu baix pes, es munta fàcilment al sostre. Si aquest dipòsit es col·loca simplement a la llum directa del sol, en un calorós dia assolellat l'aigua que hi ha s'escalfa fins a 40-45 ºС al final del dia, que és suficient per a les necessitats domèstiques. Però si l’aigua tèbia no s’esgota al vespre, durant la nit al matí es refredarà. Per tant, no es pot utilitzar aigua tèbia tot el dia. Viouslybviament, per eliminar aquest desavantatge, és necessari "aturar" la pèrdua de calor de l'aigua escalfada. Això es pot fer aïllant el dipòsit de calefacció al final del dia o bé buidant aigua tèbia en un recipient aïllat. Tenint en compte que la majoria de les llars particulars utilitzen calderes elèctriques i de gas, és útil utilitzar-les per emmagatzemar aigua tèbia d’un dipòsit de calefacció. A més, a diferència de l’aïllament del tanc de calefacció, el procés de drenatge és menys laboriós, ja que no cal pujar al lloc on s’instal·la el tanc. A més, com que en un dia ennuvolat l'aigua del tanc de calefacció s'escalfa només a 25-30 ºС, caldrà escalfar-la igualment. La figura mostra un diagrama del funcionament del sistema més senzill per escalfar aigua amb el sol, que podeu muntar amb les vostres pròpies mans. El sistema de calefacció d’aigua consta d’un dipòsit de calefacció, una caldera i un sistema de subministrament d’aigua amb tres aixetes. En primer lloc, l’aixeta (3) està tancada, l’aixeta (1) i (2) estan obertes. L’aigua de la canonada d’aigua a pressió (blava) es subministra al tanc de calefacció. Després d’omplir el dipòsit, es tanca la canonada d’aigua a pressió amb una aixeta (1). Al final del dia, quan l’aigua del dipòsit de calefacció s’escalfa i s’ha de buidar a la caldera, s’obre l’aixeta (3). Si no cal fer servir el dipòsit de calefacció, només cal tancar l’aixeta (2) i la caldera s’utilitza de forma habitual.

És convenient controlar el nivell d’ompliment del dipòsit amb un sensor de nivell d’aigua que es pot fixar a la tapa del dipòsit. Per al subministrament d’aigua, els tubs metàl·lics-plàstics o de polipropilè per a aigua freda són adequats (ja que la pressió del sistema és baixa). Aquest mètode d'escalfament de l'aigua és extremadament senzill, però presenta dos greus inconvenients: - el dipòsit de calefacció s'ha d'omplir i drenar diàriament; - Es pot obtenir aigua escalfada només en èpoques càlides, quan la temperatura de l'aire és superior a +20 ºС.Escalfador solar d’aigua passiu Per escalfar aigua amb calor solar no només en èpoques càlides, sinó també durant la temporada de fred (març, abril, setembre, octubre), el dipòsit de calefacció no es pot utilitzar a causa d’una pèrdua de calor massa elevada. Per fer-ho, s’haurà de substituir per un col·lector solar més eficient. A Internet, podeu trobar moltes descripcions de sistemes solars actius efectius que requereixen l’automatització. Però tingueu en compte el sistema d’escalfador d’aigua solar passiu més senzill i còmode, és a dir, que funciona per si mateix sense utilitzar una bomba. En primer lloc, heu de fer un col·lector solar. Si analitzem els nombrosos dissenys coneguts de col·lectors solars, podem arribar a la conclusió que el factor determinant de la fiabilitat, el cost i la facilitat de muntatge d’un col·lector solar és el material del seu intercanviador de calor. Les canonades més fiables es consideren tubs metàl·lics, per exemple, tubs de coure o d’acer de parets primes, però són costosos i laboriosos de muntar. A més, l’intercanviador de calor amb canonades metàl·liques és pesat, cosa que requereix una caixa resistent i complica la instal·lació. Els intercanviadors de calor fabricats amb tubs de polipropilè i metall-plàstic són més còmodes i econòmics, però les deformacions tèrmiques quan s’escalfen pel sol i un gran nombre d’articulacions augmenten la probabilitat de filtració i també augmenten la intensitat del treball durant el muntatge. Un intercanviador de calor d’una mànega de jardí no té tots aquests desavantatges. El seu muntatge consisteix només en el fet que cal fumar la mànega en forma d’espiral. La manca de connexions i la flexibilitat de la mànega no garanteix cap fuita i la longitud de la mànega permet portar l'aigua directament des del col·lector fins a la canonada de l'interior de la casa sense connexions intermèdies. A la figura es mostra el col·lector solar més senzill d’una mànega de jardí. Consisteix en un vidre de finestra (1), una mànega (2) i una escuma com a aïllament tèrmic i una base (3). El principi del seu funcionament és molt senzill: la radiació solar d’ones curtes passa pel vidre, escalfa la mànega amb aigua. A partir de la mànega escalfada comença la radiació d’un espectre de longitud d’ona ja llarga, que es reflecteix significativament pel vidre. Així, els rajos del sol cauen a l’anomenada “trampa de calor”. Quan s’instal·la un col·lector solar, l’angle d’inclinació òptim serà de 35º a l’estiu i 40º a la primavera-tardor. La figura mostra el diagrama de connexió del col·lector solar a la caldera. Abans que el col·lector solar comenci a escalfar aigua, cal omplir la mànega d’aigua i desplaçar l’aire. Per fer-ho, tanqueu l'aixeta (2) i obriu l'aixeta calenta de l'aparell sanitari (6) per drenar l'aigua. L’aigua de la canonada d’aigua a pressió (1) comença a fluir cap al col·lector solar (4). Després que les bombolles d'aire deixin de barrejar-se a l'aigua de drenatge, significa que no hi ha taps d'aire al col·lector. A continuació, toqueu 2 i l'aigua freda de la caldera sota la influència de l'efecte termosifó (quan el col·lector és escalfat pel sol) comença a fluir cap al col·lector. Per apagar el captador solar i utilitzar aigua escalfada o fer funcionar la caldera en mode normal, tanqueu l'aixeta (3). Com podeu veure, el funcionament d’aquesta caldera no requereix equips complexos i costosos, l’únic inconvenient d’un sistema tan senzill és que heu d’encendre i apagar periòdicament el subministrament d’aigua al col·lector solar amb una aixeta (3). En temps ennuvolat, l'escalfament de l'aigua per part d'aquest col·lector solar es produeix parcialment, la resta serà "escalfada" per la caldera, cosa que encara suposa un estalvi. Tingueu en compte que en temps ennuvolat o en temporada baixa, la caldera haurà d’encendre’s per escalfar-la al final del dia, és a dir, quan l’aigua del col·lector ja no s’escalfi. En cas contrari, quan l'aigua s'escalfi al col·lector TEN'om, deixarà de circular. Per calcular el rendiment requerit d’un escalfador solar, cal tenir en compte que 1 metre d’una mànega amb un diàmetre exterior de 25 mm en un dia clar a +25 ºС escalfa 3,5 litres de calor (fins a + 45 ºС) aigua.I a +32 ºС escalfa 3,5 litres d’aigua calenta fins a + 50 ºС. El nombre d'hores de sol mitjanes durant tot l'any a Kíev es mostra a la taula 1.

Per exemple, si la longitud de la mànega al col·lector és de 10 m al maig, la capacitat del col·lector solar serà de 3,5 l * 10 m * 8 h = 280 litres d’aigua calenta al dia. El límit inferior de la temperatura de l'aire exterior, en el qual s'observen estalvis en temps clar, serà de +5 a +8 ºС. En condicions de congelació, és millor drenar l’aigua del col·lector, tot i que aquest disseny és resistent a la congelació.

La mànega d’aquest escalfador solar d’aigua està reforçada amb goma o PVC. El diàmetre interior de la mànega no ha de ser inferior a 19 mm i és possible més. Però si el diàmetre és més petit, la resistència hidràulica del sistema augmenta significativament, cosa que alenteix la barreja natural de l’aigua a causa de l’efecte termosifó. A més, escriu iBud.ua, no és aconsellable triar una mànega amb un gruix de paret inferior a 2,5 mm, ja que una mànega amb parets primes no manté la seva forma bé i sovint es doblega. Una mànega de jardí no és cara. Per tant, una mànega de PVC reforçat amb un diàmetre interior de 19 mm i un gruix de paret de 3 mm, segons el fabricant, costa de 2 a 3 dòlars per metre. És preferible triar una mànega en tons negres o foscos per a una millor absorció de calor. La diferència, però, no és molt gran. Per exemple, una mànega blanca absorbeix la calor solar aproximadament un 5% pitjor que una mànega negra. Però el 5% addicional no serà superflu. Per barrejar aigua amb l’efecte termosifó, la forma de la mànega no importa, ja que l’aigua de la mànega s’escalfa uniformement, és important la diferència de nivells entre l’aigua freda de la caldera i l’aigua calenta del col·lector. Per tant, perquè es produeixi un efecte termosifó estable, la caldera s’ha d’elevar com a mínim 60 cm per sobre de la part superior del col·lector solar. També s’ha de procurar reduir al màxim la longitud de la canonada d’alimentació, ja que com més tubular, major serà la força de fricció que impedeix que l’aigua flueixi del col·lector cap a l’emmagatzematge (caldera). Per reduir la pèrdua de calor per convenció, la part posterior de la mànega està aïllada amb escuma. També cal segellar la bretxa entre el vidre i l’escuma. Per fer-ho, podeu col·locar un coixí d’escuma suau entre el vidre i l’escuma, o enganxar el vidre i l’escuma amb cola a base d’aigua (els adhesius amb un dissolvent orgànic poden dissoldre l’escuma). Per exemple, podeu utilitzar cola d’escuma o cola PVA. Per fixar la forma de la mànega de l’escalfador solar en forma d’espiral, es lliga a un tub o una barra. Per fixar-lo a la poliestirena, simplement lligueu-lo. És imprescindible utilitzar vidres de finestra. La pel·lícula de plexiglàs o polímer no funcionarà, ja que és molt deficient en bloquejar la radiació d'ona llarga. Entre el vidre i la superfície de la mànega hi hauria d’haver un espai de 12-20 mm. El vidre no ha de tenir revestiments selectius reflectants (i-glass), ja que aquest vidre reflecteix una part important de la radiació solar.

A l’hora de triar entre vidre simple i doble, hi ha dos factors a tenir en compte. Amb doble vidre, menys pèrdues de calor, però més reflectivitat de la llum solar. I, com més alta és la temperatura ambient, menys pèrdua de calor resulta: - si l'escalfador solar s'utilitzarà principalment a l'estació càlida, és millor un vidre individual; - Si és genial, el doble es torna més rendible. Els cables de mànega que surtin han d’estar aïllats tèrmicament per reduir la pèrdua de calor. Per a l'aïllament tèrmic a l'interior de l'habitació climatitzada i quan la longitud de les canonades d'aigua no sigui superior a 3 m, n'hi ha prou amb fer servir l'aïllament tèrmic suau habitual d'escuma de polietilè per a canonades. Per a seccions més llargues, així com per a l'aïllament tèrmic de canonades externes, és necessari utilitzar un aïllament tèrmic rígid més potent per a canonades de làmina d'escuma de poliuretà.Podeu connectar la mànega a la canonada mitjançant una abraçadora de goma; per a això, la mànega es col·loca fortament a la canonada i es fixa amb una abraçadora. És òptim que el diàmetre interior de la mànega sigui igual al diàmetre de la canonada sobre la qual es posarà. El disseny descrit d’un escalfador solar passiu amb col·lector permet estalviar fins a un 80% d’energia per al subministrament d’aigua calenta a l’estiu i fins a un 40% a la primavera i la tardor, cosa que suposarà uns 400 kWh d’energia estalviats per persona i any. Autor: Igor Solarov Txernivtsi

aplicació

Aproximadament al 80% del territori d'Ucraïna, el nivell d'insolació no baixa de les 3 unitats, cosa que, en comparació amb altres països europeus, és un resultat molt prometedor. Això significa que la instal·lació de captadors solars pot convertir-se en una nova ronda en el desenvolupament de tecnologies energètiques tant a Ucraïna com en altres regions del sud d’Europa.

Taula d’insolació solar per ciutats d’Ucraïna

gener	febrer	desfigurar	Abril	Maig	juny	jul	Agost	set	octubre	però jo	Des	curs
Simferopol	1,27	2,06	3,05	4,30	5,44	5,84	6,20	5,34	4,07	2,67	1,55	1,07	3,58
Vinítsia	1,07	1,89	2,94	3,92	5,19	5,3	5,16	4,68	3,21	1,97	1,10	0,9	3,11
Lutsk	1,02	1,77	2,83	3,91	5,05	5,08	4,94	4,55	3,01	1,83	1,05	0,79	2,99
Dnipropetrovsk	1,21	1,99	2,98	4,05	5,55	5,57	5,70	5,08	3,66	2,27	1,20	0,96	3,36
Donetsk	1,21	1,99	2,94	4,04	5,48	5,55	5,66	5,09	3,67	2,24	1,23	0,96	3,34
Zhytomyr	1,01	1,82	2,87	3,88	5,16	5,19	5,04	4,66	3,06	1,87	1,04	0,83	3,04
Uzhgorod	1,13	1,91	3,01	4,03	5,01	5,31	5,25	4,82	3,33	2,02	1,19	0,88	3,16
Zaporizhzhia	1,21	2,00	2,91	4,20	5,62	5,72	5,88	5,18	3,87	2,44	1,25	0,95	3,44
Ivano-Frankivsk	1,19	1,93	2,84	3,68	4,54	4,75	4,76	4,40	3,06	2,00	1,20	0,94	2,94
Kíev	1,07	1,87	2,95	3,96	5,25	5,22	5,25	4,67	3,12	1,94	1,02	0,86	3,10
Kirovograd	1,20	1,95	2,96	4,07	5,47	5,49	5,57	4,92	3,57	2,24	1,14	0,96	3,30
Luhansk	1,23	2,06	3,05	4,05	5,46	5,57	5,65	4,99	3,62	2,23	1,26	0,93	3,34
Lviv	1,08	1,83	2,82	3,78	4,67	4,83	4,83	4,45	3,00	1,85	1,06	0,83	2,92
Nikolaev	1,25	2,10	3,07	4,38	5,65	5,85	6,03	5,34	3,93	2,52	1,36	1,04	3,55
Odessa	1,25	2,11	3,08	4,38	5,65	5,85	6,04	5,33	3,93	2,52	1,36	1,04	3,55
Poltava	1,18	1,96	3,05	4,00	5,40	5,44	5,51	4,87	3,42	2,11	1,15	0,91	3,25
Llis	1,01	1,81	2,83	3,87	5,08	5,17	4,98	4,58	3,02	1,87	1,04	0,81	3,01
Sumy	1,13	1,93	3,05	3,98	5,27	5,32	5,38	4,67	3,19	1,98	1,10	0,86	3,16
Ternopil	1,09	1,86	2,85	3,85	4,84	5,00	4,93	4,51	3,08	1,91	1,09	0,85	2,99
Kharkiv	1,19	2,02	3,05	3,92	5,38	5,46	5,56	4,88	3,49	2,10	1,19	0,9	3,26
Kherson	1,30	2,13	3,08	4,36	5,68	5,76	6,00	5,29	4,00	2,57	1,36	1,04	3,55
Khmelnitsky	1,09	1,86	2,87	3,85	5,08	5,21	5,04	4,58	3,14	1,98	1,10	0,87	3,06
Cherkasy	1,15	1,91	2,94	3,99	5,44	5,46	5,54	4,87	3,40	2,13	1,09	0,91	3,24
Chernihiv	0,99	1,80	2,92	3,96	5,17	5,19	5,12	4,54	3,00	1,86	0,98	0,75	3,03
Txernivtsi	1,19	1,93	2,84	3,68	4,54	4,75	4,76	4,40	3,06	2,00	1,20	0,94	2,94

Els primers escalfadors solars d’aigua

El primer escalfador solar d’aigua es va desenvolupar el 1767. Va ser inventat per un resident ordinari de Suïssa ─ Horace Bnedict de Saussure. En el seu invent, va ser capaç d’aconseguir simplement bullir aigua. Però llavors ja va ser un èxit. I l’inventor suís va començar a vendre els seus escalfadors d’aigua.

Horaci Bnedict de Saussure
El 1953, el dispositiu es va millorar a Israel. El científic Zvi Tavor fins i tot va rebre un premi per això del primer ministre del país. Aquesta senzilla tecnologia d’escalfament d’aigua encara és popular al nostre segle.

Com fer el model d’escalfador d’aigua solar més senzill

La solució més senzilla d’escalfador d’aigua solar és un barril pintat de negre muntat al terrat. La canonada intra-casa està connectada a aquest barril i subministra aigua escalfada als punts de distribució.

El canó es pot substituir per un abeurador senzill i poc profund, tancat amb una tapa transparent. En ambdós casos, el sistema ha d'incloure:

• canonada de subministrament d’aigua freda;
• canonada de desbordament;
• elements de bloqueig;
• canonada de sortida d’aigua escalfada.

No obstant això, en temps ennuvolat, ambdues opcions es caracteritzen per una eficiència extremadament baixa. Pel que fa a l’ús de l’abeurador, la qüestió es complica per la necessitat de mantenir-lo en posició horitzontal. Això no permet col·locar el contenidor en una posició tal respecte al sol, en la qual s’asseguri el màxim escalfament de l’aigua.

T’interessen preguntes relacionades amb els panells solars? Podeu trobar molta informació interessant sobre aquest tema en aquest article.

Varietats d’escalfadors solars d’aigua

Ara parlem dels tipus d’escalfadors d’aigua solars. Es classifiquen segons diverses característiques de disseny.

Per exemple, els següents escalfadors d’aigua es distingeixen pel tipus de circulació de refrigerant:

• Amb circulació natural;
• Amb forçat.

En el primer cas, l’aigua circula per les seves propietats físiques. Quan s’escalfa augmenta el volum i disminueix la seva densitat. Com a resultat, el líquid puja a través dels tubs i l’aigua freda entra al seu lloc. Perquè passi la circulació natural, l’embassament ha d’estar a la part superior del col·lector, cosa que no sempre és convenient.

En el segon cas, el dipòsit d’emmagatzematge s’instal·la al soterrani i la circulació forçada es realitza mitjançant bombes especials. Amb aquesta organització, el petroli pot jugar el paper de transportador de calor. Fa aquesta funció molt bé.

Els escalfadors d’aigua es poden classificar segons el disseny del col·lector:

• Aspirador. El refrigerant es troba en un tub que es segella en un matràs de buit.Aquesta bombeta està feta de vidre de quars que transmet la calor solar, així com la llum ultraviolada. Es tracta de dissenys molt eficients on la pèrdua de calor és mínima. Si s’utilitza aigua com a transportador de calor, l’escalfament arriba a bullir. Si hi ha oli, es pot escalfar fins a 200-300 graus. Gairebé tots els escalfadors d’aigua al buit són de fàbrica i són bastant cars;
• Panell. El disseny és el més senzill. El col·lector està pintat de negre, allotjat en una carcassa aïllada i hermèticament tancat amb vidre, plàstic, policarbonat, etc. L’eficiència és baixa. Això es deu al fet que el fluid perd una mica de calor quan passa pel col·lector. Aquestes pèrdues solen ser força importants. Els escalfadors solars d’aigua de panell són molt adequats per a regions amb alta insolació solar.

Escalfador d’aigua solar de bucle tancat

A més, els escalfadors d’aigua es poden classificar segons el tipus de circuit:

• Bucle obert. Aquest disseny s'utilitza quan s'organitza el subministrament d'aigua calenta a un edifici residencial. L’aigua actua com a refrigerant, que després de l’escalfament ja no torna a entrar al col·lector. Es gasta en necessitats de la llar;
• Un bucle tancat. S'utilitza per escalfar un edifici residencial. En aquest cas, el refrigerant de l'escalfador d'aigua es barreja amb un altre líquid (possiblement no aigua) que es va escalfar a la caldera principal. En bucle tancat, el refrigerant, després de l’escalfament, passa pel sistema de calefacció i torna al col·lector;
• Dos contorns tancats. Aquests escalfadors d’aigua són versàtils i són els més eficients. Aquest sistema es pot utilitzar per generar aigua calenta o escalfar durant tot l'any. Després d’escalfar-se al col·lector, el refrigerant passa a l’intercanviador de calor i transfereix calor al segon circuit. I ja el refrigerant d’aquest segon circuit es consumeix com a aigua calenta o per escalfar la casa.

El refrigerant també pot ser diferent. L’aigua més utilitzada, l’anticongelant, l’oli. També podeu subdividir els escalfadors d’aigua segons el principi general de funcionament en sistemes passius i actius.

• Passiu. L’absorció i acumulació d’energia es produeixen per si mateixos sense cap mecanisme de control. Aquests sistemes són simples i no requereixen inversions serioses. Per això cal pagar amb treballs desiguals i pujades de potència. Un exemple és el dipòsit situat a sobre de la dutxa d’estiu, pintat de negre. Normalment és el cas dels sistemes d’un sol bucle. Aquí, el dipòsit receptor hauria d’estar per sobre del col·lector;
• Actiu. No hi ha inconvenients en un escalfador d’aigua passiu. Aquí l'energia solar es converteix en energia tèrmica i es transfereix periòdicament a un tanc d'emmagatzematge, a una caldera o directament als consumidors. El funcionament estable s’aconsegueix gràcies al sistema de circulació forçada. Aquest esquema funciona en sistemes amb un i dos circuits. En aquests sistemes, sovint es poden veure bombes, panells, indicadors, etc.

Escalfadors solars d’aigua de fabricants de confiança

L’avantatge econòmic de comprar una caldera de calefacció depèn de diversos factors:

• preu elevat;
• transferència de calor;
• període de devolució;
• temps de funcionament.

No tots els escalfadors solars d’aigua funcionen igual. Quan s’utilitzen instal·lacions de matèries primeres econòmiques i de baixa qualitat, es poden trobar problemes d’ús: la productivitat disminuirà i els equips fallaran prematurament. Per no fer front a la decepció, heu de comprar equips de fabricants de confiança. Esbrinem en quins fabricants és millor confiar?

Escalfador solar d'aigua passiu

A continuació es mostra una llista de fabricants fiables que fabriquen unitats de qualitat i assequibles:

• Atmosfera és un fabricant ucraïnès que crea instal·lacions de buit i panells per donar suport a sistemes de calefacció i calefacció d’aigua durant tot l’any. Aquests escalfadors d’aigua estan dissenyats per a dispositius amb circulació forçada i tenen un elevat aïllament tèrmic.Hi ha un lloc en el cas per instal·lar sensors de control. Molts usuaris han observat l’alt rendiment dels sistemes en temps fred i plujós. Podeu comprar una caldera a partir de 20 mil rubles;
• Side és una empresa xinesa que ha establert la producció d’escalfadors solars d’aigua i dispositius relacionats necessaris per al manteniment i la connexió. Al mercat podeu trobar dispositius tubulars i de panells, així com solucions clau en mà per equipar piscines, oficines, llocs de producció, hospitals, escoles. Les calderes d’aquesta marca només guanyen popularitat entre els consumidors nacionals;
• Vaillant auroSTEP plus: col·lectors solars amb una excel·lent qualitat de construcció alemanya i un preu assequible. Podeu comprar aquest sistema per almenys 200 mil rubles i proporcionar a una família aigua calenta per a 3 persones;
• SunRain és un altre model de fabricació xinesa. Aquestes instal·lacions funcionen quan la temperatura baixa a -50 graus. El fabricant implementa una instal·lació inclinada i horitzontal. Les instal·lacions poden funcionar durant tot l'any. Estan connectats a un contenidor remot. El preu dels col·lectors tubulars és de 40 mil rubles;
• Viessmann Vitosol és un fabricant alemany que produeix equips per escalfar aigua. La principal diferència respecte dels anàlegs d'altres fabricants és el muntatge d'alta qualitat, que compleix plenament els requisits establerts. També hi ha un sistema antivandàlic i antipedra;
• YaSolar és una empresa russa que produeix equips subministradors d’aigua calenta clau en mà. El conjunt complet consta d’un dipòsit d’emmagatzematge, un controlador, sensors de calefacció, una estació de bombament i una sortida d’aire. Els col·lectors solars produïts amb aquesta marca estan dissenyats per connectar-se a sistemes de circulació forçada.

Recomanat: Com instal·lar la calefacció solar amb efecte d'hivernacle amb les vostres mans?

El compliment de la normativa de seguretat i les recomanacions per connectar escalfadors solars d’aigua és el principal requisit previ per a la posada en servei dels sistemes. Si es infringeixen les condicions de connexió, no es garanteix el seu funcionament efectiu.

YouTube ha respost amb un error: l'accés no s'ha configurat. L'API de dades de YouTube no s'havia utilitzat abans al projecte 268921522881 o està desactivada. Activeu-lo visitant https://console.developers.google.com/apis/api/youtube.googleapis.com/overview?project=268921522881 i torneu-ho a provar. Si heu activat aquesta API recentment, espereu uns minuts perquè l’acció es propagui als nostres sistemes i torneu-ho a provar.

Publicacions similars
• És possible fabricar un col·lector solar per a la calefacció de la llar?
• Avantatges i inconvenients de les plaques solars per a la calefacció de la llar
• Com instal·lar calefacció solar en un hivernacle amb les seves pròpies mans?

Aplicacions i requisits d'instal·lació

Llavors, on s’apliquen els escalfadors solars d’aigua?

• Subministrament d’aigua calenta d’una casa particular;
• Calefacció;
• Calefacció d’aigua per a cases rurals;
• Aigua calenta per a les necessitats de l'agricultura i la indústria.

Escalfador solar d’aigua per a la calefacció de la llar

És important tenir en compte les recomanacions d'instal·lació, ja que l'eficiència de l'escalfador d'aigua en dependrà totalment. Aquí hi ha algunes de les recomanacions dels experts:

• El lloc d’instal·lació pot ser el sostre de la casa, façana, balcó;
• El panell de l’escalfador d’aigua ha d’estar necessàriament orientat al sud;
• Quan instal·leu el tauler, feu que l’angle d’inclinació sigui igual a la latitud de la vostra regió;
• Com que l’escalfador d’aigua rep constantment energia solar, amb poc consum d’aigua, es pot formar estancament, on el refrigerant pot escalfar fins a 300 graus. Per tant, està prohibit l’ús de canonades de plàstic i ferro galvanitzat. El millor és fer una bobina de coure o acer inoxidable;
• És imprescindible aïllar els elements calefactors de l’escalfador d’aigua per no cremar-se accidentalment;
• A l’hora de triar els elements de fixació i aïllament, també s’ha de tenir en compte la possibilitat d’estancament del refrigerant i el seu fort escalfament. És a dir, és millor triar materials amb un marge de seguretat. Molts fabricants de bona reputació escriuen la temperatura d’estancament a les especificacions o a la caixa del dispositiu. Centreu-vos en aquest valor;
• Els panells de l’escalfador solar d’aigua s’han d’ubicar en una zona oberta amb la màxima exposició al sol. No hi hauria d’haver objectes alts al voltant que fessin ombra;
• Per augmentar l'eficiència de l'escalfador d'aigua, cal fixar-lo en un bastidor especial, si el fabricant ofereix aquest esquema d'instal·lació;
• Durant la instal·lació, cada tipus d’escalfador pot tenir les seves pròpies característiques. Aquí us heu de centrar en les recomanacions del fabricant.

Principals fabricants

Els escalfadors solars d’aigua han trobat una àmplia aplicació pràctica a molts països europeus, Xina, Turquia, EUA, Israel, Aràbia Saudita. La producció d’aquests productes al món creix constantment i, juntament amb la demanda, el nombre d’empreses d’aquest segment augmenta.

Fem una ullada a algunes de les grans empreses d’escalfadors d’aigua solars. Per tant, els principals fabricants del mercat mundial:

• L’empresa italiana produeix captadors de buit KAIROS VT. Disponible en versions de 15 o 20 tubs;
• El fabricant alemany ofereix tres models SKR21, SKR12, SKR6;
• Una altra empresa alemanya que produeix models amb 6 o 12 canonades. A més, es poden combinar en blocs per augmentar la potència del sistema;
• Energia solar Sunrain. És un fabricant xinès que produeix escalfadors solars d’aigua;
• I una altra empresa alemanya que ofereix dos escalfadors d’aigua de les marques Vitosol 200 i 300. Aquests models difereixen pel disseny de la unitat de calefacció;
• Fabricant italià que produeix el model Ecotube.

Escalfador d’aigua KAIROS VT

Val la pena dir aquí que els productes d’aquestes empreses pertanyen a la classe més alta i tenen una garantia, però no tothom s’ho pot permetre. Per tant, la major part de la demanda del mercat la cobreixen fabricants poc coneguts.

Per què els escalfadors d’aigua solars casolans són tan atractius?

Els avantatges dels escalfadors d’aigua solars casolans són força evidents:

• els costos se’n paguen força ràpidament;
• com els models de fàbrica, estalvien combustible i, en conseqüència, diners;
• el producte està a punt per utilitzar-se gairebé immediatament.

Per tant, ara ja coneixeu els conceptes bàsics d’aquest número i esteu preparats per dissenyar i fabricar el vostre propi escalfador d’aigua solar. En fer-ho, podreu reduir significativament els costos associats al manteniment de la vostra llar.

Els preus i de què depenen?

Pel que fa a xifres específiques, els escalfadors d’aigua produïts a Rússia costaran uns 700-800 dòlars. Es tracta d’un model de tipus buit. Aproximadament els mateixos preus per a productes xinesos similars. Els escalfadors d’aigua dels fabricants alemanys costen uns 800-900 euros. És més car, però tenen els elements de subjecció necessaris al kit i s’utilitzen coure i acer inoxidable per a la fabricació de col·lectors. Per tant, aquests diners no es gastaran en va.

Escalfador d’aigua Viessmann Vitosol 200
Els següents factors influeixen en el preu d’un escalfador solar d’aigua:

• Marca;
• Material del cos i dissipador de calor;
• qualitat de construcció;
• el mètode de col·locació del material aïllant i el cost del mateix material;
• gruix del vidre.

Naturalment, les diferències de disseny, descrites anteriorment, es reflecteixen en el preu.

Utilitzant l’energia solar amb l’ajut de les tecnologies modernes, podeu proporcionar aigua calenta a la vostra casa privada o jardí.
I heu d’invertir inicialment i la instal·lació funcionarà de forma gratuïta. Si voleu estalviar diners, feu-vos un escalfador solar d’aigua. Però els sistemes de fàbrica són, per descomptat, més fiables i funcionals. Si l’article us resultava útil, escriviu l’enllaç a les xarxes socials. Això ajudarà al desenvolupament del lloc. Vota a l'enquesta següent i valora el material. Deixeu correccions i addicions a l'article als comentaris.

Com fer un escalfador d’aigua solar de ple dret amb les vostres mans (vídeo)

Els elements principals d’aquest dispositiu són:

• dipòsit de maquillatge;
• dipòsit d'emmagatzematge;
• col·leccionista.

El següent vídeo descriu amb prou detall com fer un escalfador solar d’aigua:

Segons els experts, la bomba no s'hauria d'instal·lar al sistema.L’aigua ha de circular de forma natural. Per aconseguir aquest efecte, el dipòsit s’ha d’instal·lar per sobre del dissipador de calor, mentre que el dipòsit de maquillatge ha de ser per sobre del dipòsit d’emmagatzematge. Una altra recomanació pràctica dels experts és instal·lar aïllament tèrmic en un dipòsit que contingui aigua escalfada. Per fer-ho, podeu utilitzar qualsevol aïllament del rotlle.

Per automatitzar el procés de reposició d’aigua al sistema, el segon dipòsit hauria d’estar equipat amb una vàlvula de flotació.

El sistema també ha de tenir una sortida d’aire vertical. Per ser més eficaç, se sol elevar a una alçada bastant decent.