Com triar un col·lector solar de buit (els avantatges i els contres del dispositiu)?

Els dispositius que recullen energia solar tèrmica s’anomenen col·lectors solars. Els col·lectors solars són capaços d'escalfar el material que transporta la calor. Així es diferencien dels panells solars, que són capaços de produir només energia elèctrica. A causa d’aquest avantatge, els col·lectors de buit s’utilitzen àmpliament per a sistemes de calefacció d’espais i subministrament d’aigua calenta. Hi ha dos tipus de captadors solars: el pla i el buit. L’objectiu d’aquest article és parlar de captadors solars al buit.

Tipus de tubs de buit

Hi ha cinc tipus de tubs de buit per a col·lectors solars. Es diferencien per l'estructura interna i el disseny. A més, cadascun d’ells es pot complementar amb un absorbent de metall (normalment d’alumini), que es col·loca dins d’una bombeta de vidre en forma de tub.

Important! La majoria dels fabricants omplen l’espai inferior entre les parets de vidre amb bari: absorbeix les impureses del gas i millora les propietats d’aïllament tèrmic. La seva absència pot reduir l'eficiència del col·lector fins a un 15%.

Tubs de buit termosifons (oberts)

Aquest tipus de tub col·lector solar s’utilitza en col·lectors amb dipòsit d’emmagatzematge extern. s’omplen d’aigua i formen un volum amb l’embassament. L’aigua escalfada del matràs puja al dipòsit i l’aigua refredada baixa.

Els captadors de buit Thermosiphon s’utilitzen en els casos següents:

1. Per a la connexió a un sistema de subministrament d’aigua calenta;
2. En regions amb un alt nivell d’insolació durant la temporada de fred;
3. Per a ús estacional (primavera, estiu, tardor).

Tub coaxial (tub de calor)

Aquest és el tipus de tub de buit més comú. Conté un tub de coure dins d’un bulb de vidre ple d’un líquid amb un punt d’ebullició baix o aigua a baixa pressió.

Quan s’escalfa, el líquid o l’aigua comença a bullir, el vapor puja i s’escalfa simultàniament des de les parets de coure. A la part superior, entra a l'intercanviador de calor: una expansió al final, en la qual desprèn calor a través de les parets fins a l'aigua que circula al seu voltant.

Després de refredar-se, el vapor es condensa a les parets de l'intercanviador de calor i baixa cap avall. El cicle es repeteix de nou.

Estructura interna esquemàtica d’un tub coaxial i d’un intercanviador de calor.

Tubs coaxials bessons

El principi de funcionament d’aquest dissipador de calor és el mateix que l’anterior, amb una excepció: dues canonades de coure amb líquid estan connectades a un intercanviador de calor. El sistema en tàndem permet una extracció de calor més eficient i la gran capacitat i superfície de la paret de l’intercanviador de calor permet escalfar ràpidament l’aigua.

S’instal·la un col·lector de buit coaxial doble on calgui:

1. Proporcionar un petit escalfament de grans volums d’aigua;
2. Hi ha necessitat d’energia tèrmica durant un dia assolellat;
3. Alt nivell mitjà d’insolació;
4. Hi ha un ràpid bombament d’aigua pel sistema.

Tubs de buit de ploma

Tenen un intercanviador de calor addicional en el seu disseny, que permet una eliminació de la calor més eficient de l’interior de la bombeta de vidre. Normalment es fa en forma de dues plaques longitudinals situades als laterals del dissipador de calor de coure.

En cas contrari, el principi de funcionament és exactament el mateix que el d’un tub coaxial.

Tubs de buit en forma de U (tipus U)

Aquest sistema és fonamentalment diferent dels anteriors. Utilitza dues línies: per a aigua freda i escalfada.

Un intercanviador de calor en forma de lletra anglesa U s’instal·la en un matràs de vidre, per on flueix aigua.Des de la línia amb aigua freda, hi entra, s’escalfa i torna a la canonada amb aigua escalfada.

El col·lector de tubs de buit tipus U és el més eficient, però la instal·lació és difícil. Durant el muntatge, les línies de flux es solden als tubs de coure de l’interior de la bombeta de vidre. El resultat és un sistema integral únic amb alta eficiència energètica, però amb una baixa mantenibilitat.

Instal·lació del matràs en un tub de coure en forma d’U.

Endoll

Si no és possible comprar endolls ja fets, l'haureu de fabricar vosaltres mateixos. Per a això és adequat qualsevol polímer amb un punt de fusió superior a 150 graus. Per exemple, el poliuretà.

Cal tallar un cercle de tal diàmetre que entri al matràs amb esforç. Al centre, talleu un forat per al tub de coure. També hauria d’entrar amb poc esforç. El gruix de l’endoll ha de ser de 5-10 mm, això serà suficient.

La part superior de l’endoll ha de tenir un diàmetre més gran. De tal manera que bloqueja completament l’entrada del bloc en què circula el refrigerant.

Tap de tub de col·lector de buit, vista lateral.

Pros i contres dels col·lectors de buit

El principal avantatge de les unitats s’anomena absència gairebé completa de pèrdues de calor durant el funcionament. Això ho garanteix un entorn de buit, que és un dels aïllants naturals de més qualitat. Però la llista de beneficis no acaba aquí. Els dispositius tenen altres avantatges importants, per exemple:

• eficiència del treball a indicadors de baixa temperatura (fins a -30 ° С);
• capacitat per acumular temperatura fins a 300 ° С;
• màxima absorció possible d'energia tèrmica, inclòs l'espectre invisible;
• estabilitat operativa;
• baixa susceptibilitat a manifestacions atmosfèriques agressives;
• poc vent, degut a les característiques de disseny de sistemes tubulars capaços de passar masses d'aire de diferents densitats a través d'ells mateixos;
• alt nivell d’eficiència en regions amb climes temperats i frescos amb pocs dies clars i assolellats;
• durabilitat subjecta a les regles bàsiques de funcionament;
• disponibilitat per a la reparació i possibilitat de canviar no tot el sistema, sinó només un fragment fallit.

Els desavantatges inclouen la incapacitat dels col·lectors d’autonetejar-se de gelades, gel, neu i l’elevat preu de les peces components necessàries per muntar la unitat a casa.

Com col·locar l’aparell correctament

Per tal que el col·lector de buit funcioni de manera plena i eficaç, proporciona a l’espai vital l’energia necessària, és necessari que trobi el lloc amb més èxit i orienti correctament el dispositiu en relació amb les parts del món.

Per als assentaments a l’hemisferi nord, és important col·locar el col·lector a la part sud del sostre de la casa o al costat assolellat del lloc. És desitjable proporcionar una desviació mínima per al pla del dispositiu.

Si no hi ha manera de dirigir la superfície cap al sud, val la pena escollir la perspectiva més lleugera de l'espai obert entre l'oest i l'est.

El complex d’energia solar no hauria d’estar obstruït per les xemeneies, els fragments decoratius de la coberta, la propagació de branques d’arbres i les estructures residencials o tècniques altes. D’aquesta manera es reduirà l’eficiència del treball i es reduirà el nivell de calefacció dels elements actius.

Si la unitat es col·loca correctament, proporcionarà gairebé la mateixa producció de calor durant tot l'any, independentment de la temporada.

Si no teniu molta experiència en tasques complexes de reparació, instal·lació i fontaneria, és irracional aspirar els tubs a casa. Aquest procés és molt laboriós i requereix coneixements especials i equipament especialitzat.

A més, els elements de buit fabricats per si mateixos tenen un nivell d’eficiència molt inferior als de les fàbriques. Per tant, és molt raonable comprar productes d’un fabricant especialitzat i després intentar muntar diverses seccions a casa.

Varietats de plaques solars

Els sistemes solars es classifiquen segons les característiques de disseny dels tubs i el tipus de canal de calor utilitzat com a receptor:

1. El model coaxial d’un col·lector solar al buit per escalfar una casa és un matràs doble de vidre, a la cavitat del qual s’evacua l’aire. La superfície es recobreix amb un recobriment absorbent, de manera que l'energia es transfereix des del propi tub.

2. L'estructura de plomes és de paret simple, el buit es troba aquí a l'espai del canal de calor, una part del qual, juntament amb l'emmagatzematge, està integrat al matràs.

4. En sistemes amb circulació forçada, s’instal·la una bomba de baixa potència per facilitar el moviment del portador. Al mateix temps, el consum d’energia és molt inferior a l’energia rebuda per escalfar una casa particular.

5. També hi ha una diferència en el nombre de circuits. En els col·lectors més senzills, l’aigua per escalfar s’escalfa i es consumeix des del dipòsit d’emmagatzematge.

6. Els més complexos consisteixen en un tub de buit i elements de mostreig de fluid. El dispositiu conté un material antigel i no tòxic amb additius anticorrosius i antiespuma. Aquest mètode protegeix de manera fiable l’equip de sals i escates i contribueix a un funcionament més llarg durant la calefacció.

Visió general dels models i les seves característiques

En aquests moments, la Xina és líder en la producció de captadors solars. Segons les ressenyes dels propietaris de cases particulars, els fabricants nacionals també subministren equips amb bones característiques per vendre. Els dispositius europeus són bastant cars, però amb el pas del temps els costos de compra i instal·lació de dispositius es justifiquen completament. Les empreses més famoses produeixen els següents col·leccionistes:

Instal·ladors: pagareu fins a un 50% MENYS per l’aigua amb aquest accessori de l’aixeta

Els col·leccionistes Dacha i Universal són els dispositius més famosos d’un fabricant nacional. El SCH-18 és altament eficient amb temperatures de condensats de fins a 250 ° C. Els matràsos són de coure vermell, el portador de calor és líquid. L’absència d’aigua al buit garanteix la resistència a la congelació. Estoig robust amb bona resistència al vent. La canonada està protegida per un col·lector de poliuretà. Els segells anti-pols de goma mantenen fora la pols i les precipitacions.

Funcionen eficaçment a temperatures de fins a -35 ° C, el tipus de funcionalitat és un sistema de pressió per escalfar. Hi ha un controlador per controlar l'escalfador, la mida dels tubs és de 1800 mm, el volum del dipòsit és de 135-300 litres, la potència de l'element calefactor és d'1,5-2 kW. Els col·lectors es fabriquen d’acord amb les certificacions internacionals, que garanteixen la seva seguretat i fiabilitat.

Com és el col·lector d’un tipus de buit

Els dispositius de buit moderns que proporcionen a les habitacions calor i aigua calenta a causa de l’energia solar són tecnològicament diferents i es subdivideixen en tipus com:

• tubular sense recobriment protector de vidre;
• mòdul amb conversió reduïda;
• versió plana estàndard;
• dispositiu amb aïllament tèrmic transparent;
• unitat aèria;
• col·lector de buit pla.

Tots tenen una semblança constructiva comuna, de manera que consisteixen en:

• una canonada exterior transparent, des d'on es bombeja completament l'aire;
• una canonada escalfada situada en una canonada gran on es mou un transportador de calor líquid o gasós;
• un o dos distribuïdors prefabricats, als quals es connecten canonades d’un calibre més gran i entra el circuit de circulació de canonades primes col·locades a l’interior.

Tota l’estructura recorda una mica el termo amb parets transparents, en el qual es manté un alt nivell d’aïllament tèrmic sense precedents. Gràcies a aquesta característica, el cos del tub interior adquireix la capacitat d’escalfar qualitativament i donar completament el recurs energètic al refrigerant que circula a l’interior.

Què és un col·lector i la finalitat dels col·lectors solars

S’entén per col·lector solar un dispositiu que recull l’energia de la radiació i després transfereix la calor acumulada als consumidors. A la pràctica, s’utilitza un altre terme: un col·lector solar.

Segons la finalitat, l'ús de les instal·lacions solars (instal·lacions solars) es subdivideix:

• els concentradors solars són dispositius que recullen l'energia solar en un estret corrent. S’utilitzen per fondre el metall. A l'Institut NPO "Physics-Sun" (Taixkent), es van desenvolupar i fabricar forns de fusió, en els quals es van aconseguir temperatures de més de 5.000 ... 5500 ° C;
• panells solars: dispositius per convertir la radiació del Sol en energia elèctrica;
• plantes dessalinitzadores solars: màquines dissenyades per obtenir aigua dolça d’aigua amb un alt contingut de sals minerals;
• instal·lacions d'assecat solar: dispositius tèrmics en què s'elimina la humitat de les verdures i les fruites mitjançant l'energia del sol;
• els escalfadors solars (col·lector d’aire solar) són instal·lacions per transferir el flux de calor de la radiació infraroja als portadors de calor.

Varietats de col·lectors de buit

Varietats de col·lectors de buit

Hi ha dos tipus de tubs de vidre que s’utilitzen en el disseny dels col·lectors:

• coaxial;
• ploma.

Vegem de prop cada un d’ells.

Tub coaxial

És una mena de termo que consisteix en un matràs doble. La bombeta exterior està recoberta d’una substància especial absorbent de calor. Es crea un buit entre els dos tubs. Això va permetre assegurar que la calor durant el funcionament es transmeti directament de les bombetes de vidre.

Dins de cada tub n’hi ha un de més: coure (s’omple amb un líquid eteri). Quan la temperatura augmenta, aquest líquid s’evapora, transfereix la calor emmagatzemada i torna a fluir com a condensació. Després, el cicle es repeteix una vegada i una altra.

Tub de plomes

Aquest tipus de tub consisteix en una sola bombeta de paret. Per cert, superen significativament les seves contraparts coaxials en gruix de paret. El tub de coure està reforçat amb una placa ondulada especial tractada amb una substància que absorbeix la humitat. Resulta que en aquest cas l’aire s’extreu de tot el canal de calor.

Aquests canals, per cert, també són diferents:

• flux directe;
• Hit Pipe.

Canals de tipus "Hit Pipe"

Transferència de calor en un col·lector solar de buit tipus "Heat Pipe"

El seu altre nom són tubs de calor. Funcionen de la següent manera: quan augmenta la temperatura, el líquid eteri de les canonades tancades puja pel canal, després es condensa allà en un col·lector de calor especialment equipat. En aquest últim, el líquid transfereix energia calorífica i baixa pel tub. Des del col·lector de calor, la calor es transmet més al sistema mitjançant un transportador de calor en circulació.

Tub de calor de canonada de buit coaxial amb col·lector de 2 tubs

És característic que aquí els tubs metàl·lics poden ser no només coure, sinó també alumini.

Canals de flux directe

A cadascun d’aquests canals del tub de vidre hi ha dues canonades metàl·liques alhora. En un d’ells, el líquid entra al matràs, s’escalfa allà i surt pel segon.

Fent un col·lector de buit amb les seves pròpies mans

Important! És extremadament difícil fabricar un captador solar amb les seves pròpies mans de tipus buit. Els costos poden ser molt elevats.

Podeu fer un col·lector solar al buit amb les vostres mans. Haureu de comprar tubs de vidre per a la indústria làctia o les màquines de munyir.Es realitzen juntament amb mànigues especials de goma, amb l'ajuda de les quals es poden muntar en diversos esquemes de cablejat.

Dins dels tubs de vidre, haureu de col·locar tubs d’acer pintat de negre o coure. La soldadura o soldadura s’haurà de protegir addicionalment amb cintes aïllants tèrmiques, per exemple, tallades amb escuma de polietilè.

Quan es fabriqui un col·lector solar tipus buit, caldrà bombar l’aire de les canonades de vidre. L’aire s’evacua mitjançant una bomba de buit. Aquí heu d’utilitzar un muntatge especial que es tancarà hermèticament immediatament després de desconnectar la canonada d’aspiració de la bomba de buit. Els dispositius moderns de plaques permeten obtenir un buit de fins a un 25 ... 30% del valor atmosfèric inicial.

Abans de començar a treballar, heu d’avaluar els vostres punts forts. Aquests dispositius són bastant cars de fabricar. Aquí no només es necessiten eines i dispositius cars. També necessiteu l'habilitat per realitzar treballs amb instal·lacions de buit.

Podeu muntar la instal·lació a partir d’elements ja fets:

1. Es fa un marc per a la instal·lació.
2. Orientar-lo en relació amb els punts cardinals.
3. Compra tubs coaxials amb intercanviadors de calor.
4. Es realitza la instal·lació de canonades de subministrament i abocament.
5. Els tubs de buit s’instal·len i es connecten a les canonades principals.
6. Realitzar treballs d’aïllament tèrmic de tots els punts de connexió de matràs i canonades.

Avantatges i inconvenients

Els col·lectors solars de buit tenen menys pèrdues de calor en comparació amb els plans. L’ús de la nanotecnologia al buit en la producció de col·lectors ha permès aconseguir una alta eficiència i fiabilitat dels sistemes solars.

Considerem els principals avantatges d'utilitzar col·lectors de buit:

1. Rendiment. Hi ha un buit als tubs col·lectors: un aïllant de calor ideal, que us permet mantenir un nivell òptim de calor fins i tot durant el període de tardor-hivern. En mantenir l’eficiència a un nivell alt, la productivitat del col·lector de buit és un 40% superior a la del col·lector pla.
2. Fiabilitat. La vida útil dels col·lectors de buit és d’uns 30 anys. La seva durabilitat i funcionament sense problemes es deuen als materials moderns i resistents. Els tubs de buit contenen coure d’alta qualitat. La carcassa exterior dels tubs està fosa de vidre de borosilicat, que és capaç de suportar càrregues elevades. L’ús de captadors de buit és especialment important per a les zones climàtiques on les esclaves, els huracans i la calamarsa no són infreqüents.
3. Eficiència energètica solar. La forma cilíndrica de l’absorbidor del col·lector de buit capta i reté fins i tot l’energia solar dispersa, que el corrector pla no pot convertir. Es pot retenir un 40% més d’energia solar d’un metre quadrat de l’absorbidor d’un sistema solar de buit que d’una àrea similar d’una instal·lació solar de tipus pla. La rotunditat dels tubs permet rebre fins al 97% d’energia solar des de primera hora del matí fins a última hora del vespre.
4. Facilitat d'ús. Si el tub de buit està danyat, es canvia sense aturar el sistema (no cal drenar el fluid circulant). Si falta calor, podeu afegir-hi diverses canonades i, si n’hi ha un excés, podeu eliminar-la temporalment. Després de netejar el col·lector de buit de neu o gel, es posa ràpidament en funcionament. La superfície del col·lector té una inèrcia tèrmica baixa a causa del prim revestiment de vidre.
5. Desinfecció de l'aigua. La temperatura de l’escalfament de l’aigua durant el funcionament del sistema solar arriba a nivells elevats, cosa que assegura la seva desinfecció i impedeix la multiplicació d’organismes patògens.
6. Facilitat d’instal·lació. Quan s’instal·len col·lectors de buit, no hi ha dificultats especials, el més important que s’ha d’adherir és situar el col·lector en un angle que permeti que el líquid que hi ha a l’interior dels tubs s’escorri.

Els desavantatges de la calefacció solar es redueixen a una eficiència extremadament baixa a baixes temperatures i a la nit, per tant la qüestió és que aquest sistema de calefacció no pot ser l’únic de la casa. A més, els captadors solars al buit són més cars que els plans.

Les instal·lacions solars al buit són cada vegada més populars entre la població i les grans empreses. Si abans molts s’espantaven pel preu de l’emissió, avui el cost de l’equip ha disminuït lleugerament i la funcionalitat ha millorat i s’ha modificat.

Principi de funcionament del tub de buit tipus SKE.

La clau del sistema solar és el tub de buit de vidre. Cada tub de buit consta de dues bombetes de vidre.

El matràs exterior està fabricat en vidre de borosilicat extremadament resistent que pot suportar l’impacte de les pedregades que cauen a una velocitat de 18 m / s i té un diàmetre de fins a 35 mm.

La bombeta interior també està feta de vidre de borosilicat i es cobreix amb un recobriment especial de tres capes amb un canvi gradual de les capes absorbents ALN / AIN-SS / CU. Gràcies a l’ús de noves tecnologies, s’aconsegueix un alt coeficient d’absorció i una baixa capacitat de batre, que permet arribar a + 380 ° С al mig del tub a la llum solar directa, sense perjudicar el producte en si.

L’aire es bomba entre les dues bombetes de vidre per crear un buit que impedeix la conducció inversa de calor i la pèrdua de calor per convecció. Al mig de la bombeta de vidre hi ha una canonada de calor segellada (HEAT PIPE), de coure vermell pur, enmig de la qual hi ha un líquid de baixa ebullició i evaporació, que realitza la funció de transferir calor al refrigerant. La figura següent mostra el principi de funcionament del tub de buit.

La intensitat principal de la radiació solar en condicions terrestres es troba en el rang espectral de 0,28 µm - 3 µm. El vidre borosilicat transmet ones de radiació solar en el rang de 0,4 micres a 2,7 micres. Penetrant a través del matràs transparent exterior, l'energia es reté al segon matràs, sobre el qual s'aplica una capa absorbent opaca altament selectiva.

Com a resultat de l’absorció de la llum per l’absorbidor i la seva posterior emissió, la longitud d’ona augmenta fins a 11 μm. El vidre és una barrera impenetrable a les ones electromagnètiques d’aquesta longitud. L’energia solar que entra a l’absorbidor queda atrapada. Absorbint la radiació solar, l’absorbidor, fins i tot sense bombeta externa, pot escalfar-se fins a una temperatura de + 80 ° C. L’absorbidor escalfat a una temperatura tal emet energia calorífica que, penetrant a través del cos de la segona bombeta, es transfereix a la TUB DE CALOR. A causa de l’aparició de l’efecte hivernacle, que es basa en l’energia acumulada sota el vidre, a la meitat del segon matràs la temperatura augmenta a + 180 ° C. Aquesta calor escalfa un líquid amb poca ebullició i evaporació, que a + 25 ° C - + 30 ° C, convertint-se en vapor, augmentant, transfereix calor a la part de treball de la TUB DE CALOR, on té lloc l’intercanvi de calor amb el refrigerant. L’alliberament de calor obliga al vapor a condensar-se i a fluir cap al fons de la TUB DE CALOR, i el cicle es repeteix de nou.

L’elevat coeficient de transferència de calor d’un líquid que bull i s’evapora fàcilment, la seva quantitat insignificant i les dimensions relativament reduïdes de la TUB DE CALOR proporcionen una conductivitat tèrmica eficaç. HEAT PIPE funciona com un díode tèrmic. La conductivitat tèrmica és molt alta en una direcció (cap amunt) i baixa en la direcció contrària (cap avall).

Per mantenir el buit entre els dos matràs de vidre, s’aplica una capa de bari a la part inferior del matràs. Absorbeix activament CO, CO, N, O, HO i H durant l’emmagatzematge i el funcionament del tub. La capa de bari també proporciona una clara indicació visual de l’estat del buit. El color blanc significa que es infringeixen les condicions de buit.

La combinació ideal de tubs de coure de buit i calor ens proporciona els següents avantatges respecte als col·lectors plans:

Alta eficiència tèrmica.gràcies als mètodes moderns de transferència de calor, revestiment absorbent d'alta qualitat.

Àmplia gamma de treball: a causa de la seva baixa capacitat tèrmica, és capaç de treballar en núvols alts (a la gamma de rajos infrarojos que passen pels núvols).

Cada tub funciona independentment l'un de l'altre. Com que l’anticongelant no flueix cap al mig del tub i el seu accés està limitat per l’intercanviador de calor, en cas de danys físics, el col·lector continua funcionant.

Menys pes del col·lector amb una millor eficiència del col·lector.

Millor eficiència laboral a l’hivern gràcies al buit. El tub pot suportar gelades a -50 ° C.

Com funcionen els tubs de buit

La funció dels tubs col·lectors solars evacuats és absorbir la radiació solar i evitar que s’escapi al medi ambient. L’energia tèrmica pot deixar la part de treball del col·lector solar al buit de dues maneres: a causa de la transferència directa de calor i en forma de radiació infraroja.

La cavitat entre les parets de vidre pràcticament exclou completament la possible transferència directa de calor al buit, ja que no hi ha molècules de substàncies que puguin dur-la a terme.

El recobriment selectiu (absorbent) absorbeix l’energia solar i evita que s’escapi. Hi ha diferents tipus de recobriments, que difereixen en absorció i emissivitat.

Una part de la radiació solar es reflecteix en el vidre, però és insignificant: la llum visible només constitueix una part de l’espectre absorbit. Els col·lectors d'alta qualitat estan fets de vidre borosilicat d'alta resistència, que és resistent als danys mecànics.

El vidre de borosilicat és difícil de ratllar o matar i durarà dècades sense canviar el rendiment.

Com triar / finançar

Com s’ha esmentat al principi de l’article, com més tubs hi hagi al col·lector de buit i com més gruixuts siguin, millor. El col·lector s’ha d’escollir segons la mida de la zona escalfada.

Els models amb 10 canonades i un diàmetre de col·lector de 850 mm poden escalfar completament 2-3 habitacions. El preu mitjà d’aquest model és de 12.000 rubles.

Per a cases particulars de mida mitjana, val la pena triar un model amb 20-25 canonades i una amplada de col·lector de fins a 2000 mm. Preu mitjà: de 20.000 rubles.

Per a cases grans es pot adquirir un model de 30 canonades amb un diàmetre de 2.500 mm. El preu d’aquests dispositius comença a partir de 22.000 rubles.

Cal tenir en compte que els components addicionals també tenen una àmplia gamma de preus i poden diferir significativament en el preu. Per exemple, el preu del dipòsit d’emmagatzematge més car amb dos bescanviadors de calor arriba als 125.000 rubles.

De mitjana, els col·lectors solars al buit es paguen per si mateixos en un termini de 2 a 5 anys.

Col·leccionistes plans

Un col·lector solar pla escalfa el portador de calor mitjançant un absorbent de plaques. Està disposat de forma senzilla. De fet, es tracta d’una placa de metall absorbent de calor, pintada de negre a la part superior amb una pintura especial. Un tub de serpentina està fortament unit (soldat) a la superfície inferior de la placa, per la qual circula el líquid.

La tinta negra selectiva garanteix la màxima absorció de la llum solar amb pràcticament zero reflexions. Els raigs absorbits escalfen el refrigerant sota l’absorbidor, que al seu torn s’alimenta més al sistema. Per minimitzar la pèrdua de calor, l’absorbidor està aïllat del cos del col·lector i del vidre temperat, gairebé lliure d’òxids de ferro. S'instal·la per sobre de l'absorbidor i actua com a tapa superior de la carcassa. A més, l’ús d’aquest vidre permet crear una mena d ’“ efecte hivernacle ”, que augmenta encara més el calfament de l’absorbidor i, per tant, la temperatura del refrigerant.

Com funciona un col·lector solar

A més de la llum visible, la radiació solar també té un espectre d'infrarojos invisible. És ell qui transfereix energia tèrmica.Sobre la base de la investigació, s’ha establert que en una zona de clima temperat, la intensitat de la radiació tèrmica al migdia arriba a més de 5 kW / m2. A la fig. 1 mostra la dependència de la insolació total de 48 ° de latitud nord.

Fig. 1 Insolació total de la radiació solar durant diferents períodes de la zona temperada d’Europa

Aliment per al pensament! La radiació tèrmica es divideix en: directa i difusa. Per tant, fins i tot en un dia ennuvolat, es nota l’afluència de flux de calor solar. Es pot observar per la il·lustració presentada que la quantitat de calor que entra a l'estiu i a l'hivern presenta diferències significatives. Per tant, a l’hora de dissenyar dispositius es té en compte la possible eficiència en relació amb els costos.

El diagrama esquemàtic del col·lector solar es mostra a la Fig. 2. La radiació solar entra al col·lector a través d’una tanca translúcida. La calor s’absorbeix al tauler receptor, pintat de negre. Com a resultat, el cos negre s’escalfa. El posterior procés de transferència de calor té lloc per convecció. La calor es transmet de la paret escalfada al flux de líquid (gas) que es mou a través de les canonades. El mitjà mòbil s’escalfa.

Atenció! Per evitar la pèrdua de calor, la tanca del col·lector està aïllada tèrmicament. Com que la calor rebuda a l’interior s’utilitza per escalfar el flux, la intensitat de la radiació reflectida del panell que rep la radiació és baixa.