Qual é a estrutura de um coletor solar a vácuo, é possível receber água quente do sol durante todo o ano, o coletor atenderá plenamente às necessidades de água quente? Como amarrar corretamente o coletor e precisa de manutenção? Você aprenderá sobre isso e muito mais com o artigo..
Ninguém vai recusar água quente pelo preço da água fria. Hoje isso é possível graças à invenção dos coletores solares. A vantagem de utilizá-los é que tal sistema começa a dar frutos desde o primeiro dia de instalação, pois a energia solar é totalmente gratuita e seu uso não é tributado..
Claro, o período de retorno de tal sistema é difícil de prever, porque tudo depende do volume diário de consumo de água quente, do custo do tipo de combustível, a alternativa para o qual é a energia do sol, o número de dias ensolarados, a potência da radiação solar na região e outros fatores. No entanto, o período de retorno do investimento pode diminuir rapidamente em proporção ao aumento dos preços das fontes tradicionais de energia, tornando a ideia de comprar um aquecedor solar de água mais atraente..
Existem muitos tipos de coletores solares. Este artigo irá descrever um deles, o mais ideal para uso em estruturas existentes – um coletor solar a vácuo de circuito único com um tanque de armazenamento remoto..
Esse aquecedor de água é conveniente principalmente porque todas as comunicações são feitas fora do edifício e não requerem uma sala técnica, que muitas vezes é impossível equipar em um edifício residencial. Basta levar canos de água quente e fria a esse dispositivo para começar a usá-lo. Para expandir as possibilidades, você também precisará de uma rede de 220 volts. Mas mesmo sem alimentação, o coletor cumprirá sua função principal.
Projeto de coletor solar a vácuo
Um coletor solar a vácuo de operação direta é essencialmente uma caldeira. Apenas o papel dos elementos de aquecimento é desempenhado pelos elementos de aquecimento de cobre localizados dentro do tanque de armazenamento. Seu número depende do volume da unidade.
Os elementos de aquecimento de cobre (tubos de calor) estão localizados em tubos de vácuo de vidro, cujo design é semelhante a uma garrafa térmica, o que garante perda de calor mínima.
Os tubos de calor contêm um líquido que não pode congelar e ferver facilmente. A energia solar absorvida pelo revestimento seletivo do tubo de vácuo é convertida em energia térmica, que é transferida para os tubos de calor. O líquido dentro do tubo de calor ferve e sobe na forma de vapor até a ponta do tubo.
Lá ele libera seu calor para a água do tanque e, ao esfriar, condensa, escoando para o fundo do tubo. Este processo se repete ciclicamente.
A ponta de cobre do tubo de calor não interage diretamente com a água no inversor. Ele se encaixa em uma luva de latão que é parafusada no corpo.
O reservatório é constantemente enchido com água, que está sob a pressão principal do sistema de abastecimento de água. A pressão máxima permitida para o tanque é de 0,6 MPa. A água fria é fornecida ao fundo do tanque de armazenamento, a água aquecida é retirada da parte superior. Devido a isso, os córregos não se misturam, garantindo uma temperatura de saída constante quase até o tanque estar completamente drenado. Um respiradouro automático está localizado no topo do tanque de armazenamento.
Diagrama do tanque de armazenamento: 1 – carcaça, 2 – camada de isolamento, 3 – tanque de aço inoxidável, 4 – sensor de temperatura, 5 – ventilação de ar, 6 – saída de água quente, 7 – elemento de aquecimento elétrico, 8 – entrada de água fria, 9 – barreira
Diagrama do tanque de armazenamento: 1 – carcaça, 2 – camada de isolamento, 3 – tanque de aço inoxidável, 4 – sensor de temperatura, 5 – ventilação de ar, 6 – saída de água quente, 7 – elemento de aquecimento elétrico, 8 – entrada de água fria, 9 – barreira
O funcionamento do aquecedor de água é controlado por um controlador multifuncional, que analisa e exibe dados sobre a temperatura da água, além de controlar a resistência elétrica instalada no tanque. O uso de energia solar e elétrica permite que o coletor forneça água quente ininterrupta, mesmo em tempo nublado.
É possível conseguir água quente o ano todo
No inverno, o poder da radiação solar diminui 5-6 vezes em comparação com o verão. Portanto, surge uma questão natural – um coletor solar a vácuo de circuito único funcionará de forma eficaz no inverno??
Apesar de todos os elementos estruturais serem instalados ao ar livre, os fabricantes de tais coletores costumam posicioná-los como para todas as estações, capazes de operar em temperaturas abaixo de zero. Esta afirmação é apoiada pelo fato de que um líquido anticongelante está localizado nos tubos de vácuo como um refrigerante, o tanque remoto tem um bom isolamento térmico e um poderoso elemento de aquecimento elétrico está dentro dele..
O aquecedor automático de água está configurado de forma que quando a temperatura no tanque cair abaixo de 5 graus, o modo de manutenção automática da temperatura da água seja ativado. Desde que haja alimentação ininterrupta, a água do tanque não congela e, em dias de sol, embora menos intenso, aquece. No entanto, existem vários recursos no chicote..
O primeiro é um respiradouro automático localizado na parte superior do tanque e bem ventilado. Com um sinal de menos forte, ele pode facilmente agarrar ou mesmo quebrar.
O segundo, talvez o mais importante, canos de água fria e quente. Na ausência de extração de água, mesmo com o isolamento térmico mais eficaz dos canos, a água neles congela gradualmente. Portanto, além de manter a temperatura do tanque, também é necessário garantir a circulação da água pelo sistema. E esta prevê a presença de bomba de circulação e gastos adicionais com energia elétrica, cujo abastecimento, principalmente no inverno, ocorrem falhas.
Em dias nublados, que bastam no inverno, pode muito bem acontecer que aqueça a rua, não a água. Portanto, para uso em todas as estações, os coletores solares de circuito duplo são mais adequados. Nesses dispositivos, o refrigerante é anticongelante e a água é aquecida por meio de um trocador de calor instalado no tanque de armazenamento, que fica localizado na sala..
O coletor solar funcionará com tempo nublado?
A eficiência de um aquecedor solar de água depende diretamente da potência da radiação solar. Mesmo em um dia nublado, certa quantidade de energia solar rompe as nuvens, sendo absorvida pelo adsorvente do coletor. No entanto, o poder dessa radiação é dezenas de vezes menor do que em um dia sem nuvens. Portanto, você não deve esperar um aumento significativo na temperatura de um aquecedor de água..
Dicas de cintas
1. Se você não vai usar o coletor solar durante o inverno, você precisará de um dispositivo de aquecimento adicional. Também será útil em tempo nublado (se não for usar o aquecimento elétrico do aquecedor de água). O coletor solar deve ser conectado em paralelo com o aquecedor auxiliar. Para a conveniência de alternar entre aquecedores, você pode instalar uma válvula de três vias para fornecer água fria para os dispositivos. Isso evitará a mistura de água fria através do dispositivo inativo com a água quente, deixando o ativo.
2. Todos os encaixes de desligamento e emergência devem estar localizados em uma sala com temperatura positiva, o que ajudará a drenar a água não apenas do coletor, mas também dos tubos externos.
3. Para compensar a expansão linear da água durante o aquecimento, é necessário fornecer um tanque de expansão de membrana ou uma válvula de alívio de segurança.
4. Uma válvula de retenção deve ser instalada no abastecimento de água fria para o reservatório. Uma válvula de retenção combinada com alívio de sobrepressão pode ser usada, a configuração de resposta é selecionada de acordo com o passaporte do manifold. É necessário garantir o escoamento da água da conexão de descarga para o esgoto.
5. Deve ser fornecida uma torneira de drenagem. Deve ser instalado dentro de casa para abastecimento de água fria após a válvula de retenção.
6. O tanque de armazenamento pode ser usado como tanque de cloração ou desligamento de emergência. Para isso, é necessário drenar o dreno não para o esgoto, mas para a tubulação de água quente. A água será escoada por gravidade através do misturador. A pressão na saída do misturador com tal dreno dependerá da altura do tanque em relação ao ponto de drenagem (1 m – pressão 0,1 kgf / cm2).
7. É necessário isolar todas as conexões externas do aquecedor de água..
Esquema de tubulação: 1 – válvula de três vias, 2, 5 – válvulas de corte do coletor, 3 – válvula de retenção com uma válvula de alívio, 4 – torneira de drenagem, 6, 7 – válvulas de corte de um aquecedor adicional
Serviço
Os fabricantes de coletores freqüentemente afirmam que seus produtos são virtualmente livres de manutenção e durarão pelo menos 25 anos. Considerando que os mesmos processos ocorrem no tanque de armazenamento e na caldeira, isso pode ser questionado.
Qual trabalho precisa ser feito periodicamente no manifold para estender sua vida útil e melhorar a eficiência?
É aconselhável não permitir que o coletor opere no modo de estagnação (carga térmica elevada). Tais modos surgem quando a demanda por água quente é menor do que o coletor é capaz de fornecer. Como resultado, a água superaquece e ferve. O coletor é projetado para essa carga, embora isso reduza seu recurso. No entanto, nem todos os tubos são projetados para temperaturas de 100 ° e superiores e, o mais importante, é perigoso para a saúde humana. É aconselhável avaliar suas necessidades de água quente antes de comprar um aquecedor de água, ou fechar um ou mais tubos de vácuo por um tempo com um material opaco. Isso reduzirá a capacidade do coletor..
É necessário proporcionar fácil acesso ao local de instalação do coletor e uma plataforma conveniente para manutenção..
A superfície dos tubos deve ser limpa periodicamente. A poeira pode reduzir a capacidade do coletor em 7%. É o suficiente para fazer isso várias vezes por ano..
É necessário limpar o interior do tanque de armazenamento de incrustações. Para fazer isso, você precisa drenar a água e desmontar o elemento de aquecimento. O procedimento é o mesmo que limpar uma caldeira padrão. A frequência depende da qualidade da água.
Você deve limpar as mangas em que os tubos de calor estão localizados da escala. Para isso é necessário desmontar os tubos de vácuo. Para não se queimar, antes de começar o trabalho, deve-se fechar os tubos do sol.
É possível que um tubo de aquecimento de cobre fique preso em uma luva de latão. Então você terá que desparafusar o tubo junto com a manga com uma chave de caixa.
Você pode remover a incrustação com ácido cítrico, vinagre ou outros produtos químicos..
A montagem é feita na ordem inversa. Pode ser necessário substituir os anéis de borracha no revestimento. O tubo de aquecimento deve ser lubrificado com material de transferência de calor para melhor dissipação de calor e para evitar acidificação.
Ao drenar o coletor para o inverno, é aconselhável cobrir seus tubos com um material opaco. Um tanque vazio em dias ensolarados de inverno superaquecerá ainda mais, o que afetará negativamente as vedações de borracha e desativará prematuramente a ventilação de ar.
É necessário inspecionar visualmente periodicamente a condição dos fixadores do coletor e o aperto das conexões.
Tabela de preços
Um tipo Volume do tanque, l Número de tubos, pcs. Custo, esfregue. Ekoenergy BRJ2A / 9 90 nove 47065,00 Ekoenergy BRJ2A / 12 110 12 53725,00 Ekoenergy BRJ2A / 15 150 15 59.500,00 Altec SP-H-15 150 15 38775,00 Altec SP-H-20 200 20 44.000,00 Altec SP-H-24 240 24 52170,00 Altec SP-H-30 300 trinta 61390,00 O coletor solar é um dispositivo útil e, mais importante, economizador de energia. O coletor mostrado no artigo tem um volume de tanque de armazenamento de 110 litros e aquece até 65–70 ° С no verão e até 50–55 ° С no outono e na primavera. No entanto, como qualquer equipamento de aquecimento, também requer manutenção. Mas, apesar disso, o coletor solar é um passo para o futuro e, se houver oportunidade, vale a pena dar este passo!
Coletor solar a vácuo – características de operação
O Coletor a Vácuo é um sistema de aquecimento solar de água que fornece saúde, conforto e economia de energia. A vantagem fundamental deste sistema é a elevada eficiência de operação, que é até duas vezes maior do que os coletores de tubos de vidro comuns, graças à eficiência térmica melhorada devido à utilização de melhor isolamento térmico e ao uso de vácuo. Outras características incluem grande estabilidade térmica, alta segurança em condições extremas e longa duração da vida útil.
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Olá! Gostaria de saber mais sobre as características de operação do coletor solar a vácuo. Como funciona internamente? Qual é a capacidade de absorção de calor e a eficiência energética desse sistema? Além disso, como é feita a manutenção e limpeza desses coletores? Fico no aguardo de suas respostas. Obrigado!
Qual a eficiência do coletor solar a vácuo em comparação com outros sistemas de aquecimento de água?