Collettori solari per il riscaldamento domestico: con essi è davvero possibile riscaldare la propria casa

Gli impianti di riscaldamento nelle case di campagna private possono essere costruiti con fonti di energia completamente diverse. Questi possono essere sistemi basati su caldaie, in cui il riscaldamento del liquido di raffreddamento si basa sulla combustione di vari tipi di combustibili, come gas o gasolio liquido. Le caldaie possono essere alimentate con carbone o pellet di legno. In ogni caso, per mettere in funzione un tale impianto di riscaldamento, oltre all'installazione vera e propria delle caldaie per il riscaldamento, dovrai acquistare anche il combustibile stesso. Ma questa voce di spesa può, in una certa situazione, superare anche il costo di installazione di un impianto di riscaldamento. È qui che i collettori solari possono tornare utili per riscaldare la tua casa.

Collettori di riscaldamento solare sul tetto di una casa privata

Pro e contro dei collettori solari per il riscaldamento domestico

L'utilizzo di fonti di energia rinnovabile negli impianti di riscaldamento autonomo comporta costi finanziari esclusivamente per l'acquisto e l'installazione di tale impianto, nonché per la sua manutenzione e le necessarie riparazioni manutentive. Ma dopo l'installazione, tali sistemi iniziano a funzionare in modo completamente autonomo e assolutamente gratuito per i loro proprietari. In effetti, non devi pagare nulla per i raggi del sole.

Alcuni consumatori esprimono dubbi sull'efficacia dell'installazione e dell'utilizzo di collettori solari nella Russia centrale, dove non ci sono così tante giornate di sole come, ad esempio, nel Kuban. Tuttavia, i collettori solari per il riscaldamento dell'acqua possono essere utilizzati non solo come fonte principale di riscaldamento del liquido di raffreddamento, ma anche come fonte aggiuntiva. In questo caso, il riscaldatore dell'acqua a energia solare funzionerà solo quando non ci sono nuvole nel cielo, mentre in altri periodi si possono utilizzare i classici dispositivi di riscaldamento, come le caldaie a gas.

schema di riscaldamento

Per quanto riguarda l'efficienza dell'utilizzo dei collettori solari in termini di rapporto prezzo-rendimento, si consiglia di prestare attenzione alle province settentrionali della Cina. Un numero significativo di case in queste città e villaggi cinesi è dotato di collettori solari per il riscaldamento. L'attività climatica e solare in queste aree non è molto diversa dalle adiacenti regioni russe: ad esempio, i territori di Khabarovsk e Trans-Baikal. Tu stesso capisci che il clima in Transbaikalia, il luogo in cui i detenuti venivano esiliati in epoca zarista, non è assolutamente zuccherino.Ciò significa che l'uso di collettori solari per il riscaldamento delle case, anche nelle regioni russe con il clima più rigido, non è solo possibile, ma anche piuttosto richiesto ed economico.

Efficienza dei collettori solari termici

Vale la pena notare che i collettori solari sono diventati forse i dispositivi più efficienti che utilizzano l'energia solare oggi. Se classico pannello solare fotovoltaico può mostrare un'efficienza solo fino al 18 percento, quindi un collettore solare per il riscaldamento raggiunge tassi di efficienza invidiabili fino al 95 percento. La differenza è evidente.

Principi di funzionamento dei collettori termici

Uno dei principali progetti di collettori per riscaldamento solare sono i dispositivi di tipo sottovuoto. Basandosi sul nome, è ovvio che tali dispositivi raccoglieranno l'energia solare radiante e la trasferiranno per riscaldare l'acqua o altro refrigerante. In realtà è così che funziona nella realtà.

I sistemi di riscaldamento autonomi che incorporano collettori solari sono costituiti dai seguenti componenti principali:

• In realtà collettore di riscaldamento solare, ovvero un dispositivo che viene posto alla luce diretta del sole e serve a riscaldare il liquido di raffreddamento,
• Circuito di scambio termico: un sistema di tubazioni attraverso il quale si muove un liquido di raffreddamento caldo, trasferendo gradualmente il suo calore agli ambienti riscaldati,
• Accumulatore termico: è un serbatoio d'acqua in cui viene immagazzinata l'acqua riscaldata per un uso futuro.

Quindi il collettore solare, costituito da tubi in cui non è ancora presente il liquido di raffreddamento riscaldato, è esposto alla luce solare diretta.Il fluido refrigerante (solitamente acqua, ma eventualmente antigelo speciale) entra nel collettore, vi si riscalda e viene trasferito al circuito di scambio termico, che è montato all'interno dell'accumulatore di calore. Il liquido di raffreddamento riscaldato, muovendosi all'interno delle tubazioni del circuito di scambio termico, riscalda l'acqua nell'accumulatore di calore. L'acqua riscaldata nel bollitore viene immagazzinata fino al momento del bisogno, ad esempio, fino a quando non viene fornita ai circuiti di riscaldamento domestici e ai radiatori del riscaldamento o ai circuiti dell'acqua calda sanitaria, ad esempio per il lavaggio.

Circolazione dell'acqua nel collettore di riscaldamento

Poiché l'energia solare agisce sul collettore in modo completamente gratuito, nell'impianto è presente in qualsiasi momento acqua riscaldata, che viene riscaldata da un liquido di raffreddamento a circolazione costante.

Naturalmente, il serbatoio dell'accumulatore di calore deve avere un ottimo isolamento termico, che aiuta a mantenere la temperatura dell'acqua riscaldata il più a lungo possibile. Ciò eviterà un calo della temperatura dell'acqua di notte quando non c'è riscaldamento solare o durante i periodi di tempo nuvoloso. Per garantire il funzionamento ininterrotto di un tale sistema in giornate molto nuvolose o piovose, è possibile montare un normale scaldabagno elettrico nel serbatoio dell'accumulatore di calore.

Affinché il liquido di raffreddamento trasferisca costantemente il calore della luce solare per riscaldare l'acqua, deve circolare costantemente. Negli impianti con collettori solari, la circolazione del fluido termovettore può essere forzata (con pompaggio) o naturale (fumi).

Tipi di collettori solari per riscaldamento per la casa

L'industria moderna ha imparato la produzione di vari tipi di collettori per riscaldamento solare.Per capire quali di loro potrebbero essere adatti per l'installazione di un sistema di riscaldamento domestico o di un circuito dell'acqua calda nella tua casa, devi familiarizzare con le loro varietà. Ne esistono due tipologie principali: piani e sottovuoto, i collettori d'aria sono meno diffusi.

Assorbimento di luce piatto

Un collettore solare per riscaldamento piatto è una scatola sottile, all'interno della quale è presente una sostanza speciale che si accumula e assorbe attivamente il calore. La parte superiore della scatola è ricoperta di vetro, che consente il passaggio dei raggi solari. All'interno dello strato adsorbente, che raccoglie il calore, è presente un sistema di tubazioni, all'interno delle quali si muove il liquido di raffreddamento. Come refrigerante in tali sistemi, di norma viene utilizzato glicole propilenico.

collettore piatto sezionale

Vuoto

All'interno del collettore di riscaldamento sottovuoto, al posto di un unico box piatto, sono presenti tubi cavi in ​​vetro o quarzo da cui viene pompata aria, poi si crea un vuoto. Ma già all'interno di tali tubi cavi ci sono tubi con una sostanza che assorbe l'energia solare termica. Di conseguenza, le tubazioni con il liquido di raffreddamento si trovano all'interno dei tubi con l'adsorbitore. I raggi del sole penetrano facilmente nel vuoto nello spazio tra i tubi e riscaldano il liquido di raffreddamento. Tuttavia, lo stesso vuoto impedisce la dispersione inversa di energia termica dall'adsorbitore nello spazio circostante, fungendo da isolante termico.

collettore sottovuoto

Aria

Come suggerisce il nome, tali dispositivi non hanno uno strato di vuoto termoisolante. Pertanto, l'efficienza della loro azione sarà inferiore a quella dei collettori sottovuoto.Si consiglia di installare tali dispositivi in ​​aree con un gran numero di giorni di sole. Inoltre, in tali collettori, il liquido di raffreddamento è aria normale. Viene trasferito in una stanza riscaldata da un ventilatore o da una convezione naturale. Il funzionamento del ventilatore durante il movimento dell'aria richiede anche un'alimentazione separata, motivo in più per cui questo sistema ha un'efficienza inferiore rispetto ai collettori piani o sottovuoto. Naturalmente, non si può parlare di fornitura di acqua calda in un tale progetto.

Come scegliere il tipo di collettore di riscaldamento richiesto?

Ogni tipo di collettore solare ha i suoi ovvi vantaggi e ovvi svantaggi. Quando si sceglie un dispositivo, è necessario prestare attenzione al fatto che un collettore piatto è un design più durevole, ma i collettori sottovuoto sono molto sensibili alle influenze esterne a causa della presenza di tubi dell'aria cavi. Tuttavia, nei collettori piani, l'intero sistema di adsorbimento deve essere sostituito durante la riparazione e se uno dei tubi del collettore sottovuoto si rompe, è possibile limitarsi alla sola sostituzione.

Il collettore d'aria, nonostante tutte le sue carenze, è un dispositivo estremamente semplice, e non è critico se esposto a basse temperature. Può funzionare anche nel feroce inverno siberiano.

Un collettore piatto è l'ideale per riscaldare l'acqua nell'intervallo da 20 a 40 gradi in più rispetto alla temperatura ambiente e i dispositivi per il vuoto hanno un grado di riscaldamento del liquido di raffreddamento più elevato. Pertanto, in condizioni invernali, il collettore sottovuoto sarà più efficiente e facilmente utilizzabile. Inoltre, trattengono meglio il calore quando si lavora con tempo nuvoloso e trattengono bene l'energia termica in condizioni di tempo freddo.Tuttavia, la fragilità complessiva del design riduce la durata dei collettori solari sottovuoto, che non sono all'altezza di questo indicatore per i dispositivi piatti. Quest'ultimo, se ben fatto, può durare in casa dai 15 ai 30 anni.

Caratteristiche da considerare quando si sceglie un collezionista

La velocità di trasferimento dell'energia solare radiante del sole nell'energia termica del liquido di raffreddamento in un collettore solare sottovuoto dipende direttamente dalle dimensioni dei tubi di questo dispositivo. Se il tubo del vuoto del collettore è corto e sottile, non sarà in grado di immagazzinare l'energia del vuoto in modo sufficientemente efficiente. Tipicamente, per completare i collettori solari sottovuoto vengono utilizzati tubi lunghi fino a 2 metri con un diametro di circa 6 centimetri. Un semplice tubo a U diritto o curvo può essere montato all'interno del tubo a vuoto per una raccolta del calore più efficiente.

Installazione di un collettore solare termico

Il collettore solare termico, insieme al sistema di accumulo di calore e all'assieme del circuito di scambio termico, è un sistema tecnologico piuttosto complesso. I kit di tali apparecchiature sono dotati di istruzioni di installazione dettagliate e tutorial video dettagliati possono essere trovati anche su Internet. Ma prima di acquistare e installare un collettore solare è necessario realizzare un impianto di riscaldamento. In questo processo, è imperativo coinvolgere uno specialista che eseguirà i calcoli necessari di materiali e attrezzature.

L'uso di fonti di energia alternative può ridurre notevolmente i costi di manutenzione della tua casa, inoltre, può renderti indipendente dai fornitori di energia tradizionali.

Collettori solari per il riscaldamento domestico: video

Recensioni oneste sul funzionamento dei collettori solari di vari modelli per il riscaldamento domestico

Modello KS 2000

Orario di lavoro - 3 anni:

Modello RKraft

Orario di lavoro - 5 anni:

Collettore sottovuoto Altek

1 anno di attività:

L'efficienza del collettore sottovuoto in inverno:

Modello cromogeno

Esperienza operativa - 4 anni:

Modello ATMOSPHERE SVK Nano

Sul mercato dal 2013:

È possibile realizzare un collettore solare davvero funzionante con le proprie mani?