Investir em coletores solares não é apenas cuidar do meio ambiente, mas também um projeto lucrativo. Embora a Polônia não esteja localizada na região ensolarada do Mar Mediterrâneo, você pode contar com uma boa porção de energia limpa também no Mar Báltico. A maioria de nós tem dias ensolarados na primavera e no verão, mas também não são raros no inverno e no outono. Os sistemas solares modernos também captam radiação solar difusa em dias nublados.
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Coletores solares - operação e áreas de aplicação
Calor da radiação solar, ou seja, o uso de energia renovável
Os coletores solares (ou coletores de calor, painéis solares) são dispositivos para converter energia solar em energia térmica. Usando um nome popular, embora soe estranho - como um coletor solar - não costumamos refletir sobre sua etimologia, o que pode levar a mal-entendidos e erros gritantes. Bem, a palavra latina sal = sol, a Colligere = para coletar. A frase não tão raramente encontrada "solares solares" nada mais é do que um pleonasmo, tão ilógico quanto "um corpo d'água" ou "retrocedendo".
O coletor solar é o principal elemento dos dispositivos térmicos que retiram energia da radiação solar. Basicamente, consiste nas seguintes partes:
- absorvedor - absorve a luz solar e a converte em calor. O absorvedor mais simples era uma placa de metal pintada de preto. Atualmente, os coletores de calor são equipados com absorvedores com revestimento galvânico de níquel preto, cromo ou cobre, ou com revestimento de óxido de titânio revestido por pulverização catódica.
- trocador de calor - o calor absorvido é transferido para a solução de glicol mais freqüentemente encontrada em tubos de cobre. O fluido em circuito fechado retira o calor do absorvedor e o transporta para o reservatório de água quente.
- isolamento - na parte inferior, protege o coletor contra a perda de calor. A parte superior do coletor deve permanecer transparente e é coberta com vidro temperado ou plástico transparente. O vidro que cobre as telas solares também cria um efeito estufa, aumentando a temperatura do fluido.
- Bomba de circulação - dá uma circulação forçada do fluido, melhorando a eficiência da instalação.
- controle automático - com base em sinais de sensores de temperatura, ele controla a bomba de circulação.
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Vários usos de calor de sistemas solares térmicos
Os coletores solares podem ser úteis não apenas para a preparação de água quente sanitária. aqui estão alguns exemplos:
- preparação solar de água quente (DHW) - uma solução de aquecimento de água doméstica muito utilizada. No verão, pode até ficar totalmente satisfeito com um ou mais coletores solares.
- Aquecimento solar - solares de água, ou seja, telas solares que aquecem a água, também podem ser usados para aquecer a casa, ou pelo menos para apoiar o sistema de aquecimento (para aquecimento central). O lucro anual do ano é maior, especialmente quando se usa aquecimento de baixa temperatura, por exemplo aquecimento de piso, em edifícios bem isolados.
- calor em processos industriais - os sistemas solares podem ser usados em plantas industriais que têm uma alta demanda de calor durante todo o ano. Os custos do calor gerado dessa forma são menores do que os da energia fóssil.
- equipamento de ar condicionado - o uso de coletores solares para acionar aparelhos de ar condicionado parece muito interessante, porque eles são mais necessários nos meses ensolarados de verão. O calor do sol, via de regra em altas temperaturas, pelo menos 70 ° C, é utilizado em chillers de absorção.
- usinas de energia solar - coletores solares especiais, principalmente coletores parabólicos, são usados para gerar eletricidade. A energia solar é primeiro convertida em calor e, em seguida, as turbinas a vapor convertem a energia mecânica em eletricidade nos geradores.
Escolha do tipo e tamanho do coletor solar
Condições que afetam a eficiência dos coletores de calor durante o ano
Geração de energia térmica na ordem de 400 a 600 kWh / m2 durante o ano é possível usar coletores solares, mas isso depende de muitos fatores. Aquecedores de água, ou seja, solares de água, funcionam em condições muito diferentes e a eficiência de seu trabalho depende de muitos fatores. Os mais importantes do ano são:
- Diferenças entre tipos individuais de colecionadores.
- Condições climáticas.
- Segmentação e alinhamento; a orientação ideal das telas para o sul é de 45 °. Utilizando coletores como auxiliares de aquecimento central é mais preferível usar um ângulo maior.
- Sombra de outros edifícios ou árvores, bem como poluição pesada do ar. Verificou-se que a redução na eficiência pode ser claramente maior do que a redução na insolação.
- Quanto mais alta a temperatura do meio enviado pelos aquecedores, maiores são as perdas de calor. Por este motivo, o apoio solar para o sistema de aquecimento é muito mais eficiente do que o aquecimento de águas domésticas, especialmente se for utilizado aquecimento central de baixa temperatura.
Os custos de instalação de coletores solares também são diferentes. Os preços dos mais baratos começam em torno de PLN 1.000, e os preços dos colecionadores de alta qualidade chegam a pelo menos PLN 6.000 por peça. Por sua vez, o preço de um conjunto solar varia de PLN 6.000 a PLN 20.000 e mais.
Preços promocionais para painéis solares e bombas de calor
O sol nem sempre tem que brilhar nos solares
A radiação solar máxima atinge os coletores de calor sob um céu sem nuvens, o que não significa que desapareça sem deixar vestígios em dias nublados. Dependendo do clima, você pode contar com os seguintes valores de energia:
- tempo ensolarado - 100%;
- nublado - 60%;
- nublado - 30%;
- completamente nublado, pouca transparência do ar - 10%.
Instalar coletores solares no telhado do prédio é o mais popular. Eles também podem ser colocados na parede sul ou de forma independente. Se a inclinação do telhado for muito pequena, painéis solares devem ser instalados nos suportes. Os custos dos coletores solares não são os mais baixos, mas o preço de um conjunto de vários milhares de zlotys pode pagar em alguns anos - sem mencionar os benefícios para o meio ambiente.
Tipos de coletores solares dependendo do projeto
Coletores planos
Particularmente, a forma usada com frequência do coletor com um absorvedor plano feito de metal enegrecido (placas de alumínio ou cobre). Tubos com o meio de aquecimento estão anexados abaixo. O vidro solar que cobre a placa absorvente é geralmente feito de vidro temperado de 4 mm de espessura. O plástico é usado com menos frequência, pois é menos durável e tem uma vida útil mais curta. O vidro não só evita que o ar quente escape por cima do absorvedor, mas também evita que a radiação térmica passe para o exterior.
A vantagem dos coletores de placa plana é a alta eficiência óptica, enquanto a desvantagem - perdas de calor significativas em baixa temperatura do ar.
Coletores de tubo de vácuo
Eles consistem em um grande número de tubos de vácuo cercados por refletores de metal. Eles refletem a luz do sol em tubos contendo absorvente escuro. Este tipo mostra uma eficiência de aquecimento mais baixa no inverno, quando os tubos de vidro ficam cobertos de gelo. No entanto, sua resistência às condições climáticas não é inferior aos coletores planos.
Coletores de vácuo planos
Eles são menos populares do que os dois tipos anteriores. O absorvedor está aqui como em um coletor de placa plana comum, mas o isolamento térmico é realizado por vácuo. A renovação periódica do vácuo com a ajuda de uma bomba de vácuo é possível e necessária.
Coletores de ar
O ar é o meio de transferência de calor em vez da água. O ar quente resultante pode ser alimentado diretamente no edifício e, ao mesmo tempo, ser usado para ventilação quando vier de fora. Outra aplicação é para ventilar e secar edifícios ou produtos agrícolas.
Benefícios da instalação de um sistema solar
Para evitar confusão, deve-se enfatizar que os coletores solares e os painéis fotovoltaicos têm finalidades completamente diferentes. Embora possam parecer semelhantes à distância, os primeiros usam energia solar para aquecer água diretamente, enquanto os segundos convertem a radiação do sol em eletricidade.
Coletores solares aquecem água utilizável e água do sistema de aquecimento central ou na piscina. Depois de investir em um sistema solar, você pode se beneficiar da energia solar limpa por muitos anos.
