¿Cómo elegir un colector solar de vacío (pros y contras del dispositivo)?

Los dispositivos que recolectan energía solar térmica se denominan colectores solares. Los colectores solares son capaces de calentar el material portador de calor. Así es como se diferencian de los paneles solares, que son capaces de producir solo energía eléctrica. Debido a esta ventaja, los colectores de vacío se utilizan ampliamente para calefacción de espacios y sistemas de suministro de agua caliente. Hay dos tipos de colectores solares: planos y de vacío. El propósito de este artículo es hablar sobre los colectores solares de vacío.

Tipos de tubos de vacío

Hay cinco tipos de tubos de vacío para colectores solares. Se diferencian en la estructura y el diseño internos. Además, cada uno de ellos se puede complementar con un absorbente de metal (generalmente aluminio), que se coloca dentro de una ampolla de vidrio en forma de tubo.

¡Importante! La mayoría de los fabricantes llenan el espacio inferior entre las paredes de vidrio con bario: absorbe las impurezas de los gases y mejora las propiedades de aislamiento térmico. Su ausencia puede reducir la eficiencia del colector hasta en un 15%.

Tubos de vacío con termosifón (abiertos)

Este tipo de tubo colector solar se utiliza en colectores con tanque de almacenamiento externo. se llenan de agua y forman un volumen con el depósito. El agua caliente del matraz sube al tanque y el agua enfriada desciende.

Los colectores de vacío de termosifón se utilizan en los siguientes casos:

1. Para la conexión a un sistema de suministro de agua caliente;
2. En regiones con un alto nivel de insolación durante la estación fría;
3. Para uso estacional (primavera, verano, otoño).

Tubería coaxial (Heat Pipe)

Este es el tipo más común de tubo de vacío. Contiene un tubo de cobre dentro de un bulbo de vidrio lleno de un líquido con un punto de ebullición bajo o agua a baja presión.

Cuando se calienta, el líquido o el agua comienza a hervir, el vapor se eleva y se calienta simultáneamente desde las paredes de cobre. En la parte superior, ingresa al intercambiador de calor, una expansión al final, en la que emite calor a través de las paredes al agua que circula a su alrededor.

Después de enfriar, el vapor se condensa en las paredes del intercambiador de calor y fluye hacia abajo. El ciclo se repite de nuevo.

Estructura interna esquemática de un tubo coaxial e intercambiador de calor.

Tubos coaxiales gemelos

El principio de funcionamiento de dicho disipador de calor es el mismo que el del anterior, con una excepción: dos tubos de cobre con líquido están conectados a un intercambiador de calor. El sistema tándem permite una extracción de calor más eficiente, y la gran capacidad y el área de la pared del intercambiador de calor le permite calentar el agua rápidamente.

Se instala un colector de vacío coaxial doble donde sea necesario:

1. Proporcionar un pequeño calentamiento de grandes volúmenes de agua;
2. Existe la necesidad de energía térmica durante un día soleado;
3. Nivel medio alto de insolación;
4. Hay un rápido bombeo de agua a través del sistema.

Tubos de vacío de plumas

Tienen un intercambiador de calor adicional en su diseño, que permite una eliminación de calor más eficiente desde el interior del bulbo de vidrio. Por lo general, se fabrica en forma de dos placas longitudinales ubicadas en los lados del disipador de calor de cobre.

De lo contrario, el principio de funcionamiento es exactamente el mismo que el de un tubo coaxial.

Tubos de vacío en forma de U (tipo U)

Este sistema es fundamentalmente diferente a los anteriores. Utiliza dos líneas: para agua fría y caliente.

Un intercambiador de calor en forma de letra U inglesa se instala en un matraz de vidrio, a través del cual fluye el agua.Desde la línea con agua fría, ingresa, se calienta y regresa a la tubería con agua caliente.

El colector de tubo de vacío tipo U es el más eficiente, pero la instalación es difícil. Durante el montaje, las líneas de flujo se sueldan a los tubos de cobre dentro del bulbo de vidrio. El resultado es un único sistema integral con alta eficiencia energética, pero baja capacidad de mantenimiento.

Instalación del matraz en un tubo de cobre en forma de U.

Enchufe

Si no es posible comprar enchufes prefabricados, tendrá que hacerlo usted mismo. Cualquier polímero con un punto de fusión superior a 150 grados es adecuado para esto. Por ejemplo, poliuretano.

Debe cortar un círculo de tal diámetro que ingrese al matraz con esfuerzo. En el centro, haz un agujero para el tubo de cobre. También debe entrar con poco esfuerzo. El grosor del tapón debe ser de 5-10 mm, esto será suficiente.

La parte superior del tapón debe tener un diámetro mayor. De tal modo que bloquee completamente la entrada del bloque por el que circula el refrigerante.

Tapón del tubo del colector de vacío, vista lateral.

Pros y contras de los colectores de vacío

La principal ventaja de las unidades se llama ausencia casi total de pérdida de calor durante el funcionamiento. Esto está garantizado por un entorno de vacío, que es uno de los aislantes naturales de la más alta calidad. Pero la lista de beneficios no termina ahí. Los dispositivos tienen otras ventajas pronunciadas, por ejemplo:

• eficiencia del trabajo a indicadores de baja temperatura (hasta -30 ° С);
• capacidad de acumular temperatura hasta 300 ° С;
• máxima absorción posible de energía térmica, incluido el espectro invisible;
• estabilidad operativa;
• baja susceptibilidad a manifestaciones atmosféricas agresivas;
• baja resistencia al viento, debido a las características de diseño de los sistemas tubulares capaces de pasar masas de aire de diferentes densidades a través de sí mismos;
• alto nivel de eficiencia en regiones con climas templados y fríos con pocos días despejados y soleados;
• durabilidad sujeta a las reglas básicas de funcionamiento;
• disponibilidad para la reparación y la capacidad de cambiar no todo el sistema, sino solo un fragmento fallido.

Las desventajas incluyen la incapacidad de los recolectores para autolimpiarse de las heladas, el hielo, la nieve y el alto precio de los componentes necesarios para ensamblar la unidad en casa.

Cómo colocar el aparato correctamente

Para que el colector de vacío funcione de manera completa y efectiva, proporcione al espacio habitable la energía necesaria, es necesario encontrar el lugar más favorable para él y orientar correctamente el dispositivo en relación con las partes del mundo.

Para los asentamientos en el hemisferio norte, es importante colocar el colector en la parte sur del techo de la casa o en el lado soleado del sitio. Es deseable proporcionar una desviación mínima para el plano del dispositivo.

Si no hay forma de dirigir la superficie hacia el sur, vale la pena elegir la perspectiva más clara en un espacio abierto entre el oeste y el este.

El complejo de energía solar no debe estar obstruido por chimeneas, fragmentos decorativos de techos, ramas de árboles extendidas y estructuras altas residenciales o técnicas. Esto reducirá la eficiencia del trabajo y reducirá el nivel de calentamiento de los elementos activos.

Si la unidad se coloca correctamente, proporcionará casi la misma salida de calor durante todo el año, independientemente de la temporada.

Si no tiene mucha experiencia en la realización de trabajos complejos de reparación, instalación y plomería, es irracional aspirar los tubos en casa. Este proceso es muy laborioso y requiere conocimientos especiales y equipos especializados.

Además, los elementos de tipo vacío de fabricación propia tienen un nivel de eficiencia mucho más bajo que las piezas fabricadas en fábrica. Por lo tanto, es más razonable comprar productos de un fabricante especializado y luego intentar ensamblar varias secciones en casa.

Variedades de paneles solares.

Los sistemas solares se clasifican según las características de diseño de los tubos y el tipo de canal de calor utilizado como receptor:

1. El modelo coaxial de un colector solar de vacío para calentar una casa es un doble matraz de vidrio, en cuya cavidad se evacúa el aire. La superficie está recubierta con un recubrimiento absorbente, por lo que la energía se transfiere desde el propio tubo.

2. La estructura de plumas es de pared simple, el vacío se encuentra aquí en el espacio del canal de calor, parte del cual, junto con el almacenamiento, está integrado en el matraz.

4. En sistemas con circulación forzada, se instala una bomba de baja potencia para facilitar el movimiento del carro. Al mismo tiempo, el consumo de energía es mucho menor que la energía recibida para calentar una casa privada.

5. También hay una diferencia en el número de circuitos. En los colectores más simples, el agua de calefacción se calienta y se consume del tanque de almacenamiento.

6. Los más complejos consisten en un tubo de vacío y elementos de muestreo de fluidos. El dispositivo contiene un medio anticongelante y no tóxico con aditivos anticorrosión y antiespuma. Este método protege de forma fiable el equipo de las sales y las incrustaciones y contribuye a un funcionamiento más prolongado durante el calentamiento.

Resumen de modelos y sus características.

Actualmente, China es líder en la producción de colectores solares. Según las revisiones de los propietarios de casas privadas, los fabricantes nacionales también suministran equipos con buenas características para la venta. Los dispositivos europeos son bastante caros, pero con el tiempo, los costos de compra e instalación de dispositivos se justifican por completo. Las empresas más famosas producen los siguientes coleccionistas:

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Los coleccionistas Dacha y Universal son los dispositivos más famosos de un fabricante nacional. El SCH-18 es altamente eficiente con temperaturas de condensado de hasta 250 ° C. Los matraces están hechos de cobre rojo, el portador de calor es líquido. La ausencia de agua en el vacío asegura la resistencia a la congelación. Carcasa robusta con buena resistencia al viento. La tubería está protegida por un colector de poliuretano. Los sellos de goma antipolvo mantienen fuera el polvo y las precipitaciones.

Funcionan eficazmente a temperaturas de hasta -35 ° C, el tipo de funcionalidad es un sistema de presión para calefacción. Hay un controlador para controlar el calentador, el tamaño de los tubos es de 1800 mm, el volumen del tanque es de 135-300 litros, la potencia del elemento calefactor es de 1.5-2 kW. Los colectores se fabrican de acuerdo con certificaciones internacionales, lo que garantiza su seguridad y fiabilidad.

¿Cómo es el colector de un tipo de vacío?

Los dispositivos de vacío modernos que proporcionan calor y agua caliente a las habitaciones debido a la energía solar son tecnológicamente algo diferentes y se subdividen en tipos tales como:

• tubular sin revestimiento protector de vidrio;
• módulo con conversión reducida;
• versión plana estándar;
• dispositivo con aislamiento térmico transparente;
• unidad de aire;
• colector de vacío plano.

Todos tienen una similitud constructiva común, por lo que consisten en:

• una tubería exterior transparente, desde donde se bombea completamente el aire;
• una tubería calentada ubicada en una tubería grande donde se mueve un portador de calor líquido o gaseoso;
• uno o dos distribuidores prefabricados, a los que se conectan tuberías de mayor calibre y entra el circuito de circulación de tuberías delgadas colocadas en su interior.

Toda la estructura recuerda algo a un termo con paredes transparentes, en el que se mantiene un alto nivel de aislamiento térmico sin precedentes. Gracias a esta característica, el cuerpo de la cámara de aire adquiere la capacidad de calentarse cualitativamente y entregar por completo el recurso energético al refrigerante que circula en su interior.

¿Qué es un colector y el propósito de los colectores solares?

Se entiende por colector solar un dispositivo que recoge la energía de la radiación y luego transfiere el calor acumulado a los consumidores. En la práctica, se utiliza otro término: un colector solar.

Según la finalidad, el uso de las instalaciones solares (instalaciones solares) se subdivide:

• Los concentradores solares son dispositivos que recolectan energía solar en una corriente estrecha. Se utilizan para fundir metales. En el Instituto NPO "Physics-Sun" (Tashkent), se desarrollaron y fabricaron hornos de fusión, en los que se alcanzaron temperaturas de más de 5000 ... 5500 ° C;
• paneles solares: dispositivos para convertir la radiación solar en energía eléctrica;
• plantas de desalinización solar: máquinas diseñadas para obtener agua dulce a partir de agua con un alto contenido de sales minerales;
• instalaciones de secado solar: dispositivos térmicos en los que se elimina la humedad de las verduras y frutas utilizando la energía del sol;
• Los calentadores solares (colector de aire solar) son instalaciones para transferir el flujo de calor de la radiación infrarroja a los portadores de calor.

Variedades de colectores de vacío.

Variedades de colectores de vacío.

Hay dos tipos de tubos de vidrio utilizados en el diseño de los colectores:

• coaxial;
• pluma.

Echemos un vistazo más de cerca a cada uno de ellos.

Tubo coaxial

Es una especie de termo que consta de un frasco doble. El bulbo exterior está recubierto con una sustancia especial que absorbe el calor. Se crea un vacío entre los dos tubos. Esto hizo posible garantizar que el calor durante el funcionamiento se transfiera directamente desde las bombillas de vidrio.

Dentro de cada tubo hay uno más: cobre (está lleno de un líquido etéreo). Cuando la temperatura aumenta, este líquido se evapora, transfiere el calor almacenado y fluye hacia atrás en forma de condensación. Luego, el ciclo se repite una y otra vez.

Tubo de plumas

Este tipo de tubo consta de una bombilla de pared simple. Por cierto, superan significativamente a sus homólogos coaxiales en grosor de pared. El tubo de cobre está reforzado con una placa corrugada especial tratada con una sustancia absorbente de humedad. Resulta que el aire en este caso se bombea desde todo el canal de calor.

Dichos canales, por cierto, también son diferentes:

• flujo directo;
• Hit Pipe.

Canales de tipo "Hit Pipe"

Transferencia de calor en un colector solar de vacío tipo "Heat Pipe"

Su otro nombre es tubos de calor. Funcionan de la siguiente manera: cuando aumenta la temperatura, el líquido etéreo en tuberías cerradas sube por el canal, después de lo cual se condensa allí en un colector de calor especialmente equipado. En este último, el líquido transfiere energía térmica y desciende por el tubo. Desde el colector de calor, el calor se transfiere más al sistema mediante un portador de calor circulante.

Tubo de calor de tubo de vacío coaxial con colector de 2 tubos

Es característico que los tubos de metal aquí pueden ser no solo de cobre, sino también de aluminio.

Canales de flujo directo

En cada uno de estos canales en el tubo de vidrio hay dos tubos de metal a la vez. En uno de ellos, el líquido entra en el matraz, se calienta allí y sale por el segundo.

Hacer un colector de vacío con tus propias manos.

¡Importante! Es extremadamente difícil hacer un colector solar con sus propias manos de tipo vacío. Los costos pueden ser muy elevados.

Puedes hacer un colector solar de vacío con tus propias manos. Deberá comprar tubos de vidrio para la industria láctea o máquinas de ordeño.Se realizan junto con manguitos de goma especiales, con la ayuda de los cuales se pueden montar en diferentes esquemas de cableado.

Dentro de los tubos de vidrio, deberá colocar tubos de cobre o acero pintado de negro. La soldadura o la soldadura deberán protegerse adicionalmente con cintas aislantes del calor, por ejemplo, cortadas de espuma de polietileno.

Al hacer un colector solar de tipo vacío, será necesario bombear aire de las tuberías de vidrio. El aire se evacua mediante una bomba de vacío. Aquí debe usar un accesorio especial, que se cerrará herméticamente inmediatamente después de desconectar la tubería de succión de la bomba de vacío. Los dispositivos de placa modernos permiten obtener un vacío de hasta el 25 ... 30% del valor atmosférico inicial.

Antes de comenzar a trabajar, debe evaluar sus fortalezas. Estos dispositivos son bastante caros de fabricar. Aquí no solo se necesitan herramientas y dispositivos costosos. También necesita la habilidad de realizar trabajos con instalaciones de vacío.

Puede ensamblar la instalación a partir de elementos confeccionados:

1. Se hace un marco para la instalación.
2. Oriéntelo en relación con los puntos cardinales.
3. Compre tubos coaxiales completos con intercambiadores de calor.
4. Se lleva a cabo la instalación de tuberías de suministro y descarga.
5. Los tubos de vacío se instalan y conectan a las tuberías principales.
6. Realizar trabajos de aislamiento térmico de todos los puntos de conexión de matraces y tuberías.

Ventajas y desventajas

Los colectores solares de vacío tienen menos pérdida de calor en comparación con los planos. El uso de la nanotecnología de vacío en la producción de colectores ha permitido lograr una alta eficiencia y fiabilidad de los sistemas solares.

Consideremos las principales ventajas de utilizar colectores de vacío:

1. Rendimiento. Hay un vacío en las tuberías colectoras, un aislante térmico ideal, que le permite mantener un nivel óptimo de calor incluso en el período otoño-invierno. Al mantener la eficiencia en un nivel alto, la productividad del colector de vacío es un 40% más alta que la del colector plano.
2. Fiabilidad. La vida útil de los colectores de vacío es de unos 30 años. Su durabilidad y funcionamiento sin problemas se deben a los materiales modernos y duraderos. Los tubos de vacío contienen cobre de alta calidad. La carcasa exterior de los tubos está fabricada con vidrio de borosilicato, que es capaz de soportar cargas elevadas. El uso de colectores de vacío es especialmente importante para las zonas climáticas donde no son infrecuentes las tormentas, los huracanes y el granizo.
3. Eficiencia energética solar. La forma cilíndrica del absorbedor colector de vacío captura y retiene incluso la energía solar dispersa, que el corrector plano no puede convertir. Se puede retener un 40% más de energía solar de un metro cuadrado del absorbedor de un sistema solar de vacío que de un área similar de una instalación solar de tipo plano. La redondez de los tubos le permite recibir hasta el 97% de la energía solar desde temprano en la mañana hasta tarde en la noche.
4. Facilidad de uso. Si el tubo de vacío está dañado, se reemplaza sin detener el sistema (no es necesario drenar el fluido en circulación). Si hay falta de calor, puede agregar varias tuberías, y si hay un exceso, puede quitarlo temporalmente. Después de limpiar el colector de vacío de la nieve o el hielo, se vuelve operativo rápidamente. La superficie del colector tiene una baja inercia térmica debido a la fina capa de vidrio.
5. Desinfección de agua. La temperatura del calentamiento del agua durante el funcionamiento del sistema solar alcanza niveles elevados, lo que asegura su desinfección y evita la multiplicación de organismos patógenos.
6. Facilidad de instalación. A la hora de instalar colectores de vacío, no existen dificultades especiales, lo principal que se debe respetar es colocar el colector en ángulo para permitir que el líquido dentro de los tubos drene hacia abajo.

Las desventajas de la calefacción solar se reducen a una eficiencia extremadamente baja a bajas temperaturas y por la noche, por lo que surge la pregunta de que este sistema de calefacción no puede ser el único en la casa. Además, los colectores solares de vacío son más caros que los planos.

Las instalaciones solares de vacío son cada vez más populares entre la población y las grandes empresas. Si antes muchos se asustaban por el precio del problema, hoy el costo del equipo ha disminuido levemente y la funcionalidad ha mejorado y modificado.

El principio de funcionamiento del tubo de vacío tipo SKE.

La clave del sistema solar es el tubo de vacío de vidrio. Cada tubo de vacío consta de dos bombillas de vidrio.

El matraz exterior está hecho de vidrio de borosilicato extremadamente resistente que puede resistir el impacto de granizo que cae a una velocidad de 18 m / sy tiene un diámetro de hasta 35 mm.

La bombilla interior también está hecha de vidrio de borosilicato y cubierta con un recubrimiento especial de tres capas con un cambio gradual de las capas absorbentes de ALN / AIN-SS / CU. Debido al uso de nuevas tecnologías, se logra un alto coeficiente de absorción y una baja capacidad de batido, lo que permite alcanzar + 380 ° С en el medio del tubo a la luz solar directa, sin dañar el producto en sí.

Se bombea aire entre las dos bombillas de vidrio para crear un vacío que evita la conducción inversa del calor y la pérdida de calor por convección. En el centro del bulbo de vidrio hay un tubo de calor sellado (HEAT PIPE), hecho de cobre rojo puro, en el medio del cual hay un líquido de bajo punto de ebullición y evaporación, que realiza la función de transferir calor al refrigerante. La siguiente figura muestra el principio de funcionamiento del tubo de vacío.

La principal intensidad de la radiación solar en condiciones terrestres se encuentra en el rango espectral de 0,28 µm a 3 µm. El vidrio de borosilicato transmite ondas de radiación solar en el rango de 0,4 micrones a 2,7 micrones. Penetrando a través del matraz transparente exterior, la energía se retiene en el segundo matraz, sobre el que se aplica una capa absorbente opaca altamente selectiva.

Como resultado de la absorción de luz por el absorbente y su posterior emisión, la longitud de onda aumenta a 11 μm. El vidrio es una barrera impenetrable para las ondas electromagnéticas de esta longitud. La energía solar que entra en el absorbedor queda atrapada. Al absorber la radiación solar, el absorbedor, incluso sin una bombilla externa, puede calentarse hasta una temperatura de + 80 ° C. El absorbedor calentado a tal temperatura emite energía térmica que, al penetrar a través del cuerpo de la segunda bombilla, se transfiere al HEAT PIPE. Debido a la aparición del efecto invernadero, que se basa en la energía acumulada debajo del vidrio, en el medio del segundo matraz la temperatura sube a + 180 ° C. Este calor calienta un líquido de bajo punto de ebullición y evaporación, que a + 25 ° C - + 30 ° C, convirtiéndose en vapor, subiendo, transfiere calor a la parte de trabajo del HEAT PIPE, donde tiene lugar el intercambio de calor con el refrigerante. La liberación de calor hace que el vapor se condense y fluya hacia el fondo del TUBO DE CALOR, y el ciclo se repite nuevamente.

El alto coeficiente de transferencia de calor de un líquido que hierve y se evapora fácilmente, su cantidad insignificante y las dimensiones relativamente pequeñas de HEAT PIPE proporcionan una conductividad térmica eficaz. HEAT PIPE funciona como un diodo térmico. La conductividad térmica es muy alta en una dirección (hacia arriba) y baja en la dirección opuesta (hacia abajo).

Para mantener un vacío entre los dos matraces de vidrio, se aplica una capa de bario al interior inferior del matraz. Absorbe activamente CO, CO, N, O, HO y H durante el almacenamiento y la operación del tubo. La capa de bario también proporciona una indicación visual clara del estado de vacío. El color blanco significa que se violan las condiciones de vacío.

La combinación ideal de tubos de cobre de vacío y calor nos da las siguientes ventajas sobre los colectores planos:

Alta eficiencia térmica.gracias a los métodos modernos de transferencia de calor, recubrimiento absorbente de alta calidad.

Amplia gama de trabajo: debido a su baja capacidad térmica, es capaz de trabajar en nubes altas (en el rango de rayos infrarrojos que atraviesan las nubes).

Cada tubo funciona independientemente el uno del otro. Dado que el anticongelante no fluye hacia el centro del tubo, y su acceso está limitado por el intercambiador de calor, en caso de daño físico, el colector continúa funcionando.

Menor peso del colector con mejor eficiencia del colector.

Mejor eficiencia de trabajo en invierno gracias al vacío. El tubo puede soportar heladas a -50 ° C.

Cómo funcionan los tubos de vacío

La función de los tubos colectores solares de vacío es absorber la radiación solar y evitar que se escape al medio ambiente. La energía térmica puede salir de la parte de trabajo del colector solar de vacío de dos maneras: debido a la transferencia de calor directa y en forma de radiación infrarroja.

La cavidad entre las paredes de vidrio excluye prácticamente por completo la posible transferencia directa de calor en el vacío, no existen moléculas de sustancias que puedan llevarlo a cabo.

El revestimiento selectivo (absorbente) absorbe la energía solar y evita que se escape. Existen diferentes tipos de tales recubrimientos, que difieren en absorción y emisividad.

Una parte de la radiación solar es reflejada por el vidrio, pero es insignificante: la luz visible constituye solo una parte del espectro absorbido. Los colectores de alta calidad están hechos de vidrio de borosilicato de alta resistencia, que es resistente a los daños mecánicos.

El vidrio de borosilicato es difícil de rayar o mate y durará décadas sin cambiar el rendimiento.

Cómo elegir / financiar

Como se mencionó al principio del artículo, cuantos más tubos haya en el colector de vacío y cuanto más gruesos sean, mejor. El colector debe elegirse de acuerdo con el tamaño del área calentada.

Los modelos con 10 tubos y un diámetro de colector de 850 mm son capaces de calentar completamente 2-3 habitaciones. El precio promedio de dicho modelo es de 12,000 rublos.

Para casas privadas de tamaño mediano, vale la pena elegir un modelo con 20-25 tubos y un ancho de colector de hasta 2000 mm. Precio medio: desde 20.000 rublos.

Para casas grandes, se puede comprar un modelo de 30 tubos con un diámetro de 2500 mm. El precio de tales dispositivos comienza desde 22,000 rublos.

Debe tenerse en cuenta que los componentes adicionales también tienen una amplia gama de precios y pueden diferir significativamente en el precio. Por ejemplo, el precio del tanque de almacenamiento más caro con dos intercambiadores de calor alcanza los 125,000 rublos.

En promedio, los colectores solares de vacío se amortizan en 2-5 años.

Colectores planos

Un colector solar plano calienta el portador de calor mediante un absorbedor de placas. Está organizado de manera bastante simple. De hecho, se trata de una placa de metal absorbente de calor, pintada de negro en la parte superior con una pintura especial. Un tubo serpenteante está firmemente unido (soldado) a la superficie inferior de la placa, a través de la cual circula el líquido.

La tinta negra selectiva garantiza la máxima absorción de la luz solar con una reflexión prácticamente nula. Los rayos absorbidos calientan el refrigerante debajo del absorbedor, que, a su vez, se alimenta más al sistema. Para minimizar la pérdida de calor, el absorbedor está aislado del cuerpo del colector y del vidrio templado, casi libre de óxidos de hierro. Se instala sobre el absorbedor y actúa como tapa superior de la carcasa. Además, el uso de dicho vidrio le permite crear una especie de "efecto invernadero", que aumenta aún más el calentamiento del absorbedor y, por lo tanto, la temperatura del refrigerante.

Cómo funciona un colector solar

Además de la luz visible, la radiación solar también tiene un espectro infrarrojo invisible. Es él quien transfiere la energía térmica.Sobre la base de la investigación, se encontró que en una zona de clima templado, la intensidad de la radiación térmica al mediodía alcanza más de 5 kW / m2. En la Fig. 1 muestra la dependencia de la insolación total para los 48 ° de latitud norte.

Higo. 1 Insolación total de radiación solar para diferentes períodos de la zona templada de Europa

¡Comida para el pensamiento! La radiación térmica se divide en: directa y difusa. Por lo tanto, incluso en un día nublado, se siente la afluencia del flujo de calor solar. Puede verse en la ilustración presentada que la cantidad de calor entrante en los períodos de verano e invierno tiene diferencias significativas. Por lo tanto, al diseñar dispositivos, se tiene en cuenta la posible eficiencia en relación con los costos.

El diagrama esquemático del colector solar se muestra en la Fig. 2. La radiación solar ingresa al colector a través de una valla translúcida. El calor se absorbe en el panel receptor, que está pintado de negro. Como resultado, el cuerpo negro se calienta. El proceso de transferencia de calor posterior se lleva a cabo por convección. El calor se transfiere de la pared calentada al flujo de líquido (gas) que se mueve a través de las tuberías. El medio en movimiento se calienta.

¡Atención! Para evitar la pérdida de calor, la valla del colector está aislada térmicamente. Dado que el calor recibido en el interior se utiliza para calentar el flujo, la intensidad de la radiación reflejada del panel que recibe la radiación es baja.