Cómo hacer un colector solar para calefacción con sus propias manos: una guía paso a paso

Colector solar de aire: esquema de diseño del dispositivo

Para hacer un colector solar de aire con los medios que se encuentran en cualquier hogar, necesita un poco.

Necesitará:

• Tableros de madera, barras, madera contrachapada;
• Tornillos autorroscantes, clavos u otros sujetadores;
• latas de hierro para bebidas;
• Pintura negra;
• Vidrio.

En primer lugar, debe preparar una caja de madera de las dimensiones requeridas (largo x ancho). La profundidad de la caja debe ser ligeramente mayor que el diámetro de las latas previstas para su uso. Las paredes de la caja se pueden sujetar con tornillos autorroscantes o cualquier sujetador adecuado. Luego, en la parte superior e inferior de la caja, retirándose de 10 a 15 centímetros de las paredes superior e inferior, debe instalar estantes, a lo largo de los cuales taladre agujeros para latas iguales a su diámetro.

Es necesario hacer agujeros en las latas, cortando el cuello y el fondo, obteniendo así un tubo pasante que parece un pequeño conducto de aire. Debe conectar las latas insertando la segunda lata en el fondo vacío de la primera lata, la siguiente en ella, y así sucesivamente a lo largo de toda la caja. Luego inserte la tubería resultante de las latas en la caja a través de los agujeros perforados para esto. Por lo tanto, es necesario llenar toda la caja con latas, sin contar el espacio entre la pared superior y el estante superior en el que se fijan las latas, y el espacio entre el estante inferior y la pared inferior.

Las uniones de los estantes superior e inferior con las latas deben sujetarse con tornillos autorroscantes perforando el estante junto con la pared de la lata. El aire de la habitación ingresará al espacio entre la pared superior de la caja y el estante superior, para lo cual es necesario proporcionar agujeros, preferiblemente un par. Al pasar a través de las latas y calentarse, el aire entrará en un espacio similar entre el estante inferior y la pared, desde donde ingresará a la habitación a través de los orificios, aquí será necesario proporcionar un ventilador. Por lo tanto, debe tener lugar un proceso completo de circulación de aire y calentamiento.

La caja en sí y las latas instaladas deben desengrasarse y pintarse con pintura negra mate (puede usar la más barata) para dar la impresión de un diseño único y aumentar la tasa de calentamiento.

Etapa de montaje responsable

El paso final es ensamblar la carcasa, que sujetará todos los componentes del dispositivo en una sola estructura. Usando una hoja de madera contrachapada y bloques de madera, debe derribar una caja fuerte. En las barras de madera usadas, corte ranuras de antemano, luego insertará una pantalla de policarbonato en ellas (la profundidad de la ranura es de aproximadamente 0,5 cm). Las salidas de los tubos se pueden hacer después de que se hayan instalado todos los componentes principales. Luego, en la caja de madera ya ensamblada, para crear una bolsa de aire, coloca aislamiento de lana mineral. Monte un panel con una bobina sobre la lana mineral. Meta los bordes del algodón para que la bobina no toque las paredes de la caja. El panel calefactor y el panel de policarbonato también deben tener una distancia entre ellos y no tocarse entre sí.

La etapa final consiste en tratar el cuerpo con una solución especial de hidrofugación y esmaltado (excepto la parte delantera).

Colector solar de marcos antiguos

Eso es todo, el colector solar de bricolaje está listo. Para activarlo, colóquelo sobre una estructura de soporte, girando su parte frontal hacia el sol para que los rayos caigan en la parte frontal en el ángulo más recto. En el techo, instale un tanque para la acumulación de agua, servirá como depósito. En la parte superior del tanque, pase una manguera conectada al tubo superior del colector, a la parte inferior del tubo inferior. Al conectar el agua de acuerdo con este esquema, garantizará el funcionamiento en modo de circulación natural.De acuerdo con las leyes de la física, el agua caliente se elevará en la dirección del tanque y el agua fría desplazada ingresará al colector para calentarse en el serpentín. No olvide que es necesario conectar una manguera y una válvula al tanque para extraer agua del tanque, así como para llenarlo con uno nuevo.

Colector de aire

El colector de aire es uno de los desarrollos más exitosos. Pero los paneles solares de aire son muy raros. Dichos dispositivos no son adecuados para la calefacción doméstica o el suministro de agua caliente. Se utilizan para aire acondicionado. El portador de calor es el oxígeno, que se calienta bajo la influencia de la energía solar. Los paneles solares de este tipo se identifican con un panel de acero nervado pintado en un tono oscuro. El principio de funcionamiento de este dispositivo es un suministro natural o automático de oxígeno a viviendas particulares. El oxígeno con la ayuda de la radiación solar se calienta debajo del panel, creando así aire acondicionado.

Está permitido instalar un colector de aire en casas particulares, locales comerciales.

Clasificación de temperatura

Los equipos solares para el hogar a menudo se clasifican según el tipo de refrigerante. Hoy en el mercado mundial se pueden encontrar sistemas líquidos y de aire. Además, los colectores se dividen según el régimen de temperatura de operación, es decir, la clasificación se aplica según la temperatura máxima de calentamiento de los elementos de trabajo. Existen los siguientes tipos de sistemas:

• baja temperatura: el portador de calor para colectores solares se calienta hasta 50 ℃;
• temperatura media: la temperatura del líquido en circulación no supera los 80 ℃;
• alta temperatura: la temperatura máxima del material de transferencia de calor puede aumentar hasta 300 grados.

Las dos primeras opciones son más adecuadas para uso doméstico, mientras que los modelos de colectores de alta temperatura se utilizan con mayor frecuencia en los sectores industrial y de fabricación de la economía. Esto se debe a que en los sistemas de calentamiento de agua a alta temperatura, el proceso de transformación de la energía solar en calor es bastante complicado. Al mismo tiempo, tales instalaciones solares ocupan grandes áreas. No todos los propietarios de bienes raíces "dacha" pueden permitirse tal lujo.

Tipos de calentadores solares de agua y sus características

Los calentadores solares de agua son un conjunto de equipos para calentar agua utilizando energía solar. Otro nombre para estos dispositivos es colectores solares. A diferencia de los paneles fotovoltaicos que utilizan la luz solar para producir electricidad, los calentadores solares reciben inmediatamente energía térmica, que transfieren a un refrigerante (agua, anticongelante, etc.).

Forman un sistema completo que consta de los siguientes elementos:

• Coleccionista. Un panel que recibe energía térmica y la transfiere al refrigerante.
• Tanque de almacenamiento. Recipiente en el que se acumula agua calentada y el refrigerante enfriado se reemplaza por un flujo recién calentado.
• Circuito de calefacción. Sistema de radiadores convencionales o suelo radiante, aprovechando la energía del refrigerante. En algunos tipos de sistemas, el circuito de calefacción no está incluido en el volumen del sistema colector, recibiendo la energía en el acumulador, que en este caso es un intercambiador de calor.

Por tipo de circulación

La circulación del refrigerante le permite recibir energía térmica a cambio de la energía liberada en la atmósfera interna de la casa. Hay dos tipos:

1. Natural. Se utiliza el movimiento ascendente de capas líquidas calentadas con su sustitución por capas más frías. No requiere ningún dispositivo ni el uso de electricidad, pero depende de muchos factores: la posición relativa del colector, el almacenamiento y otros elementos del sistema, la temperatura, etc. El movimiento del fluido es inestable, capaz de aumentar y disminuir.
2. Forzado. Los flujos son dirigidos por una bomba de circulación. Hay un modo estable con un caudal constante, que le permite proporcionar un modo estable de calentar la casa.

Por tipo de colector

Hay diseños de colectores con diferentes eficiencias, capacidades y métodos de transferencia de calor. Entre ellos:

1. Abierto. Bandejas o canaletas alargadas y planas de plástico negro por las que circula el agua. La eficiencia de los colectores abiertos es muy baja, pero la simplicidad y el bajo costo contribuyen a su popularidad. Se utiliza para calentar agua para una ducha o piscina al aire libre.
2. Tubular (termosifón). El elemento principal es un tubo coaxial con una capa de vacío entre las capas exteriores, que aísla de forma fiable el contenido de los tubos. El diseño es eficiente, pero caro y más allá de la reparación.
3. Plano. Estos son contenedores cerrados con un panel superior transparente. La superficie interior del receptor está recubierta de una capa de energía térmica, que la transfiere al agua, que se desplaza por el interior de los tubos soldados al receptor. Un diseño simple y efectivo, en el que, para mayor efecto, a veces se crea un vacío para el aislamiento térmico.

Por tipo de circuito de circulación

1. Abierto: se utiliza para proporcionar agua caliente a una zona residencial. El portador de calor en este caso es el agua, que se utiliza para diversas necesidades del hogar y, en consecuencia, ya no ingresa al circuito.
2. Sistema de circuito único: utilizado para calefacción doméstica. El refrigerante calentado de esta manera se usa como aditivo para el refrigerante, que se calentó por el método tradicional. En este caso, el refrigerante calentado pasa al sistema de calefacción, luego de lo cual se transfiere nuevamente al tanque receptor y al colector.
3. El sistema de calefacción de doble circuito es el más versátil. Es posible utilizarlo para calefacción en invierno o para suministro de agua.

Sistema de calefacción y suministro de agua de doble circuito

También puede elegir uno de los posibles refrigerantes: agua, aceite o anticongelante. Después del colector, el refrigerante pasa a través de un intercambiador de calor, en el que se transfiere calor al segundo circuito. El segundo refrigerante usado ya se usa para el propósito previsto: para calefacción o suministro de agua.

refrigerante

Para tales calentadores de agua, se utilizan varios refrigerantes: anticongelante, líquido lubricante y agua.

Solicitud

Los sistemas solares están ganando popularidad gradualmente. Con su ayuda, resuelven muchos problemas:

• Calentar el líquido a la temperatura requerida.
• Mejorar el rendimiento del sistema de calefacción.
• Calentador de agua para la piscina, para una ducha de verano.
• Calentamiento de líquido para otras necesidades.

Absorbedor, la parte más importante del sistema

La parte del colector solar que recibe, acumula y transfiere calor al refrigerante se denomina absorbedor.De este elemento depende la eficiencia de todo el sistema.

Este elemento está hecho de cobre, aluminio o vidrio, seguido de un revestimiento. La eficacia del absorbedor depende más del revestimiento que del material del que está hecho. A continuación, en la foto, puede ver qué recubrimientos están disponibles y con qué eficacia pueden absorber el calor.

La descripción del sistema indica la máxima absorción posible de la energía solar que incide sobre el absorbedor. "α" es el porcentaje de absorción máximo posible. "ε" es el porcentaje de calor reflejado.

Por tipo de edificio

Los absorbentes también difieren en el tipo de dispositivo, ahora solo hay dos tipos:

Pluma - dispuestos de la siguiente manera. Las placas conectan los tubos con el refrigerante entre sí. Los propios tubos se pueden interconectar en un sistema de varias maneras. Este es un tipo simple de absorbente que puedes hacer tú mismo.

Cilíndrico - en este caso, el recubrimiento se aplica a la superficie de vidrio del matraz y se utiliza en colectores de vacío. Gracias a este dispositivo, el calor se concentra más justo en el centro del tubo donde se encuentra el disipador de calor o varilla. Este sistema funciona con una mayor eficiencia que un sistema de pluma.

¿Es posible usar un colector solar en invierno?

Para el uso del dispositivo durante todo el año, debe obtener más información sobre cómo funciona el colector solar en invierno. La principal diferencia es el refrigerante. Dado que el agua puede congelarse en las tuberías del circuito, debe reemplazarse con anticongelante. El principio de calefacción indirecta funciona con la instalación de una caldera adicional. A continuación, el diagrama es:

• Después de calentar el anticongelante, saldrá de la batería ubicada en el exterior hacia el serpentín del tanque de agua y lo calentará.
• Luego se suministrará agua tibia al sistema, se enfriará nuevamente.
• Asegúrese de instalar un sensor de presión (manómetro), una ventilación de aire, una válvula de expansión para aliviar el exceso de presión.
• Como en la versión de verano, para mejorar la circulación, es necesario prever la presencia de una bomba de circulación.

Colector solar en el techo de la casa en invierno

Cómo hacer un calentador de agua solar con tus propias manos.

El dispositivo es un radiador tubular, con un diámetro de 1 pulgada, colocado en una caja de madera. La estructura se puede aislar térmicamente con espuma. Con la ayuda de una lámina de hierro galvanizado, es necesario aislar adicionalmente la parte inferior del dispositivo. Asegúrese de pintar los materiales de negro para acelerar el proceso de calentamiento, con la excepción de la cubierta de vidrio, que está pintada de blanco.

Como recipiente para agua, puede usar un gran barril de hierro, que se coloca en una caja de madera o madera contrachapada. El espacio vacío debe ser llenado. Para esto, son adecuados el aserrín, la arena, la arcilla expandida, etc.

Herramientas y materiales de bricolaje para un calentador de agua.

Para construir un calentador de agua solar, se requieren los siguientes materiales y herramientas:

• vidrio con marco;
• cartón de construcción debajo del fondo;
• madera o madera contrachapada para una caja debajo de un barril;
• acoplamiento;
• relleno para espacios vacíos (arena, aserrín, etc.);
• esquinas de hierro del revestimiento;
• tubería para el radiador;
• sujetadores (por ejemplo, abrazaderas);
• chapa de hierro galvanizado;
• tanque de hierro con un gran volumen (300 litros es suficiente);
• pintura negra, blanca y plateada;
• barras de madera.

Proceso de fabricación del calentador de agua solar

El proceso de hacer un colector solar con sus propias manos no solo es emocionante, sino que también trae muchos beneficios. El dispositivo creado permitirá utilizar racionalmente la radiación solar para resolver diversos problemas económicos. Los detalles de la creación de un colector en etapas son los siguientes:

1. Primero debe hacer una caja para el tanque, que debe reforzarse con barras.
2. El material de aislamiento térmico se aplica desde abajo, sobre el cual se instala una lámina de metal.
3. Se coloca un radiador en la parte superior, que debe fijarse correctamente con sujetadores preparados.
4. Las grietas más pequeñas en el cuerpo de la estructura deben ser untadas y selladas.
5. Los tubos y la chapa deben estar pintados de negro.
6. El barril y la caja están pintados de plata y después del secado, el tanque se instala en una estructura de madera.
7. El espacio vacío se llena con relleno preparado.
8. Para garantizar una presión constante, puede comprar una cámara de agua con un flotador, que se instala en el tanque de almacenamiento de agua.
9. El diseño debe colocarse en un espacio soleado en un ángulo con el horizonte.
10. Además, el sistema está interconectado por tuberías (su número y material dependen del tamaño y tipo del proyecto).
11. Para evitar la formación de bolsas de aire, debe comenzar a llenar desde la parte inferior del radiador.
12. De acuerdo con dicho sistema, el agua calentada se mueve hacia arriba, desplazando así el agua fría, que luego ingresa al radiador y se calienta.

Si todo se calcula correctamente, después de un tiempo saldrá agua tibia por la tubería de salida. No olvide que el clima soleado es un requisito previo. Entonces, la temperatura dentro del sistema del calentador de agua puede rondar los 70 grados.La diferencia entre la temperatura del agua en la entrada y la salida será de 10 a 15 grados. Por la noche, se recomienda bloquear el acceso de agua para evitar pérdidas de calor.

El rendimiento de dicho dispositivo es significativamente inferior al de los calentadores de tiendas. La eficiencia de un dispositivo casero será mucho menor, pero si no es necesario comprar un sistema tan costoso, puede hacerlo todo usted mismo.

La energía solar es una fuente alternativa de calor

La idea de utilizar la energía solar para calefacción no es nueva. Además, la conveniencia de su uso ha sido probada por los estadounidenses, los chinos, los españoles, los israelíes y los japoneses.

El mercado está repleto de ofertas de diversas instalaciones para convertir la energía solar y su posterior uso para las necesidades del hogar.

Los sistemas solares se utilizan activamente como fuente principal de calor en muchos países del mundo. En nuestras latitudes, todavía se usa como complemento del sistema de calefacción.

El costo de los sistemas depende de su tipo, área, material utilizado en la fabricación. De año en año hay una tendencia constante a la baja en los precios de todo tipo de instalaciones solares - sistemas solares.

Esto los hace más accesibles para la población en general. Eso es solo que no todos están listos para hacer tal compra.

Pero, si lo desea, puede construir un sistema de calefacción solar eficiente con sus propias manos, gastando mucho menos dinero.

Un sistema de calefacción familiar que ha realizado sus funciones a la perfección durante muchos años es cada vez más caro. La razón de esto es el aumento global en el precio de los recursos energéticos en todo el mundo. El deseo natural que surge del propietario es ahorrar en calefacción, que consume una parte importante del presupuesto familiar.

Por lo que el sistema de calefacción solar puede sustituir totalmente al habitual de combustible sólido, gas o cualquier otro. Todo depende del tipo y tamaño de la habitación en la que se utilizará.

Una opción adecuada para un granero no es adecuada para un edificio residencial, y un sistema que satisface las necesidades de una residencia de verano no puede hacer frente a la calefacción de una mansión de 2 pisos.

El reemplazo completo de la calefacción tradicional por calefacción solar a veces es problemático. El propietario teme que el sistema no pueda hacer frente o que no haya suficiente espacio para instalar la cantidad requerida de paneles.

Por lo tanto, a menudo se usa un sistema de calefacción combinado, sin abandonar por completo el equipo de gas (eléctrico u otro) instalado. El nivel de sustitución de la calefacción convencional por la solar puede llegar al 90%.

También es importante el número anual de días de sol de la zona en la que se ubica la vivienda. Además, la temperatura media diaria no es tan importante.

Muchas instalaciones absorben eficazmente la luz en los días helados de invierno (colectores solares que utilizan anticongelante como refrigerante).

Además de calefacción, una instalación solar es capaz de dotar a una vivienda de agua caliente y electricidad.

Precios de electrodomésticos de fábrica.

La mayor parte de los costos financieros para la construcción de dicho sistema recae en la fabricación de colectores. Esto no es de extrañar, incluso en muestras industriales de sistemas solares, alrededor del 60% del costo recae en este elemento estructural. Los costos financieros dependerán de la elección de un material en particular.

Cabe señalar que dicho sistema no puede calentar la habitación, solo ayudará a ahorrar costos al ayudar a calentar el agua en el sistema de calefacción. Dados los costos de energía bastante altos que se gastan en calentar el agua, un colector solar integrado en el sistema de calefacción reduce significativamente dichos costos.

El colector solar se integra de manera muy sencilla en el sistema de suministro de calefacción y agua caliente (+)

Para su fabricación, se utilizan materiales bastante simples y asequibles. Además, este diseño es completamente no volátil y no requiere mantenimiento. El mantenimiento del sistema se reduce a la inspección y limpieza periódicas del vidrio del colector para evitar la contaminación.

Ventajas y desventajas

Todos los tipos de instalaciones tienen sus características positivas y negativas. Para los colectores solares también hay indicadores.

Ventajas:

1. El sistema de calefacción solar ahorra energía para el agua caliente.
2. Parte de los costes de calefacción en invierno se pueden reducir mediante el uso de la radiación solar.

Contras:

1. Requerirá la fabricación de un sistema de suministro de calor completamente nuevo, que debe instalarse en instalaciones de calefacción tradicionales y dispositivos de agua caliente.
2. Los sistemas solares no pueden garantizar picos de heladas. Aquí deberá utilizar dispositivos que queman combustible o instalaciones eléctricas para calentar espacios.

¿Cómo funciona en invierno?

En los sistemas de calefacción, por regla general, se utilizan colectores de vacío, esto está determinado por sus características técnicas y condiciones de funcionamiento.

El elemento principal del vacío. colector solar es un tubo de vacio, que consiste en:

• Un tubo aislante hecho de vidrio u otro material que transmite los rayos del sol con una pérdida mínima de su poder;
• Cobre, tubo de calor colocado en el interior del tubo aislante;
• Lámina de aluminio y capa absorbente ubicada entre los tubos;
• La cubierta del tubo aislante, que es una junta de sellado que proporciona vacío en el espacio interno del dispositivo.

El sistema funciona de la siguiente manera:

1. Bajo la influencia de la energía solar, el portador de calor del circuito del tubo se evapora y asciende, donde se condensa en el intercambiador de calor del colector, transfiere su calor al refrigerante del circuito externo y luego fluye hacia abajo y el proceso se repite.
2. El portador de calor del circuito externo, desde el intercambiador de calor del colector solar, se alimenta al tanque de almacenamiento, donde la energía térmica recibida se transfiere al portador de calor del sistema de suministro de calefacción y agua caliente.
3. La circulación del refrigerante del circuito externo se realiza mediante la instalación de una bomba de circulación y sistemas de automatización que aseguran el funcionamiento del sistema en modo automático.
4. El complejo del sistema de automatización incluye un controlador, sensores y controles que proporcionan los parámetros establecidos de funcionamiento del sistema (temperatura, caudal de fluido en el sistema de ACS, etc.)

Para que este sistema sea eficiente y haga frente a las tareas establecidas, incluso durante el período invernal, el sistema prevé la instalación de fuentes de energía redundantes.Este puede ser un sistema de calefacción adicional que utiliza un portador de calor, como en el diagrama anterior, cuando el portador de calor del circuito adicional se calienta utilizando varios tipos de combustible (gas, biocombustible, electricidad). Además, se puede realizar una tarea similar instalando elementos calefactores eléctricos directamente en el tanque de almacenamiento. El funcionamiento de las fuentes de energía de respaldo es controlado por el sistema de automatización, incluidos estos dispositivos en funcionamiento, según sea necesario.

¿Cómo funciona un colector solar?

El principio de funcionamiento del colector se basa en la absorción (absorción) de la energía térmica del sol por un dispositivo receptor especial y su transferencia con pérdidas mínimas al refrigerante. Como receptores se utilizan tubos de cobre o vidrio pintados de negro.

Después de todo, se sabe que los objetos que tienen un color oscuro o negro se absorben mejor con calor. El refrigerante suele ser agua, a veces aire. Por diseño, los colectores solares para calefacción doméstica y suministro de agua caliente son de los siguientes tipos:

• aire;
• plano de agua;
• vacío de agua

Entre otros, el colector solar de aire se distingue por su diseño simple y, en consecuencia, el precio más bajo. Es un panel, un receptor de radiación solar hecho de metal, encerrado en una caja sellada. La lámina de acero para una mejor transferencia de calor está provista de nervaduras en la parte posterior y se coloca en la parte inferior con aislamiento térmico. El vidrio transparente está instalado en el frente y en los lados de la caja hay aberturas con bridas para conectar conductos de aire u otros paneles, como se muestra en el diagrama:

Debo decir que la instalación de colectores solares con calefacción por aire tiene sus propias características.Debido a su baja eficiencia, se deben usar varios paneles similares combinados en una batería para calentar espacios. Además, definitivamente necesitará un ventilador, ya que el aire caliente de los colectores ubicados en el techo no bajará por sí solo. El diagrama de circuito del sistema de aire se muestra en la siguiente figura:

Esto es interesante: Toldo para un porche de policarbonato: enunciamos todos los matices.

¿Cómo funciona un colector solar?

El principio de funcionamiento del colector se basa en la absorción (absorción) de la energía térmica del sol por un dispositivo receptor especial y su transferencia con pérdidas mínimas al refrigerante. Como receptores se utilizan tubos de cobre o vidrio pintados de negro.

Después de todo, se sabe que los objetos que tienen un color oscuro o negro se absorben mejor con calor. El refrigerante suele ser agua, a veces aire. Por diseño, los colectores solares para calefacción doméstica y suministro de agua caliente son de los siguientes tipos:

• aire;
• plano de agua;
• vacío de agua

Entre otros, el colector solar de aire se distingue por su diseño simple y, en consecuencia, el precio más bajo. Es un panel, un receptor de radiación solar hecho de metal, encerrado en una caja sellada. La lámina de acero para una mejor transferencia de calor está provista de nervaduras en la parte posterior y se coloca en la parte inferior con aislamiento térmico. El vidrio transparente está instalado en el frente y en los lados de la caja hay aberturas con bridas para conectar conductos de aire u otros paneles, como se muestra en el diagrama:

Debo decir que la instalación de colectores solares con calefacción por aire tiene sus propias características.Debido a su baja eficiencia, se deben usar varios paneles similares combinados en una batería para calentar espacios. Además, definitivamente necesitará un ventilador, ya que el aire caliente de los colectores ubicados en el techo no bajará por sí solo. El diagrama de circuito del sistema de aire se muestra en la siguiente figura:

El dispositivo y el principio de funcionamiento de un colector solar de aire.

El colector solar de aire consta de varias partes principales:

Esquema de trabajo de un colector solar de aire.

• Toda la estructura del colector se coloca en una caja duradera y sellada, que necesariamente está equipada con un aislante térmico. El calor que entró en el colector no debe "fugarse" al exterior.
• La parte principal de cualquier colector es un panel solar, que también se denomina absorbedor o absorbedor. La función de este panel es recibir la energía solar y luego transferirla al aire, por lo que debe estar fabricado con un material con la mayor conductividad térmica. Tales propiedades disponibles en la vida cotidiana son el cobre y el aluminio, con menos frecuencia el acero. Para una mejor transferencia de calor, la parte inferior del absorbedor se hace lo más grande posible, por lo que se pueden usar nervaduras, una superficie ondulada, perforación y otros métodos. Para una mejor absorción de la energía solar, la parte receptora del absorbedor está pintada en un color mate oscuro.
• La parte superior del colector está sellada herméticamente con aislamiento transparente, que puede ser de vidrio templado o plexiglás, o vidrio de policarbonato.

El colector solar está orientado hacia el sur y la superficie está inclinada para que la máxima cantidad de energía solar llegue a la superficie.Como dicen los expertos, para una máxima insolación. El aire frío del exterior entra de forma natural o forzada en la parte receptora, pasa por las aletas del absorbedor y sale por la otra parte, provista de una brida de unión con el conducto de aire que conduce al recinto calefaccionado. Cabe señalar que hay muchas opciones de diseño de colectores solares y lo anterior se muestra solo como un ejemplo.

La calefacción de aire con la ayuda de colectores solares no puede reemplazar completamente la calefacción principal en nuestra zona climática, pero será de gran ayuda incluso en los días soleados de invierno helado.

Cómo funciona el colector: es simple

Cualquiera de las estructuras consideradas en el artículo para convertir la energía solar en energía térmica tiene dos componentes principales: un intercambiador de calor y un dispositivo de batería que capta la luz. El segundo sirve para capturar los rayos del sol, el primero, para convertirlos en calor.

El colector más progresivo es el vacío. En él, los tubos acumuladores se insertan entre sí y se forma un espacio sin aire entre ellos. De hecho, estamos ante un termo clásico. El colector de vacío, debido a su diseño, proporciona un aislamiento térmico ideal del dispositivo. Las tuberías que contiene, por cierto, tienen forma cilíndrica. Por tanto, los rayos del Sol inciden sobre ellos de forma perpendicular, lo que garantiza que el colector reciba una gran cantidad de energía.

Dispositivos de vacío progresivo

También hay dispositivos más simples: tubulares y planos. El colector de vacío los supera en todos los sentidos. Su único problema es la complejidad relativamente alta de la fabricación. Puede ensamblar un dispositivo de este tipo en casa, pero requerirá mucho esfuerzo.

El refrigerante de los colectores solares para calefacción en cuestión es agua, que cuesta poco, a diferencia de cualquier combustible moderno, y no emite dióxido de carbono al medio ambiente. Un dispositivo para capturar y convertir los rayos del sol, que puede fabricar usted mismo, con parámetros geométricos de 2x2 metros cuadrados, es capaz de proporcionarle alrededor de 100 litros de agua tibia diariamente durante 7 a 9 meses. Y las estructuras de gran tamaño también se pueden usar para calentar una casa.

Si desea hacer un colector para uso durante todo el año, deberá instalar intercambiadores de calor adicionales, dos circuitos con un agente anticongelante y aumentar su superficie. Dichos dispositivos le proporcionarán calor tanto en climas soleados como nublados.

La diferencia entre paneles solares y colectores.

Antes de continuar con la descripción de las principales características y el alcance de los sistemas solares para calentar agua, debe comprender en qué se diferencian los paneles solares de los colectores.

1) Batería solar - dispositivo, que genera electricidad a partir de la energía del Sol con la ayuda de fotocélulas de alta sensibilidad, combinadas en un único sistema autónomo. Dado que los convertidores fotovoltaicos producen corriente continua, se utiliza adicionalmente un inversor, que permite obtener corriente alterna adecuada a las necesidades domésticas: electricidad e iluminación.

2) Colector solar: un sistema dividido funcional, cuya tarea principal es la absorción de la radiación infrarroja cercana y la luz solar visible. Las baterías generan corriente y los colectores calientan el fluido dentro de los tubos. Esta es su principal diferencia.

El refrigerante para colectores solares se selecciona teniendo en cuenta la época del año, así como las características de funcionamiento. Para estructuras multifuncionales, generalmente se usa anticongelante (anticongelante), y los sistemas de tipo estacional se llenan de agua. Hoy puede comprar una opción más versátil: un colector solar híbrido. Este dispositivo es atractivo porque simultáneamente produce electricidad y calienta agua. Las ventajas de su uso son obvias: los módulos fotovoltaicos se enfrían mediante un sistema activo de eliminación de calor, por lo que se genera el doble de electricidad y el exceso de recursos de calor se gasta en calentar agua.

Cómo hacer un colector solar con tus propias manos.

Se puede fabricar colector solar con sus propias manos, obteniendo así un calentador natural y ahorrando una cantidad importante al pagar la electricidad.

La producción constará de varias etapas:

• Determinación del objetivo: será un colector de aire (para calefacción) o un colector de agua (para calentar agua);
• Eliminación de las dimensiones requeridas del futuro colector, preparación del esquema de diseño;
• Fabricación de la carrocería, su aislamiento;
• Instalación de los elementos constitutivos del colector (tubos de vacío, que son un intercambiador de calor de fabricación propia);
• El dispositivo de aberturas de una entrada/salida;
• Acristalamiento de la estructura terminada (también puede usar policarbonato o película, pero el vidrio es aún mejor).

Se pueden utilizar la mayoría de los materiales disponibles en la casa, por ejemplo, como absorbente, se suele encontrar el uso de cartón ondulado pintado de negro.

Diseño de colectores solares

Diseño de colectores solares

Las unidades consideradas tienen un diseño bastante simple.En general, el sistema incluye un par de colectores, una cámara anterior y un tanque de almacenamiento. El trabajo del colector solar se lleva a cabo de acuerdo con un principio simple: en el proceso de pasar los rayos del sol a través del vidrio, se convierten en calor. El sistema está organizado de tal manera que estos rayos no pueden salir del espacio cerrado.

La planta funciona según el principio del termosifón. En el proceso de calentamiento, el líquido tibio se precipita hacia arriba, desplazando el agua fría desde allí y dirigiéndola a la fuente de calor. Esto le permite rechazar incluso el uso de una bomba, porque. el líquido circulará por sí mismo. La instalación acumula energía solar y la almacena en el interior del sistema durante mucho tiempo.

Los componentes para ensamblar la instalación en cuestión se venden en tiendas especializadas. En esencia, dicho colector es un radiador tubular instalado en una caja especial de madera, una de cuyas caras está hecha de vidrio.

Para la fabricación de dicho radiador se utilizan tuberías. El acero es el material de tubería preferido. La entrada y la salida están hechas de tuberías utilizadas tradicionalmente en fontanería. Normalmente se utilizan tubos de ¾ de pulgada, los productos de 1 pulgada también funcionan bien.

La rejilla está hecha de tubos más pequeños con paredes más delgadas. El diámetro recomendado es de 16 mm, el espesor de pared óptimo es de 1,5 mm. Cada rejilla del radiador debe incluir 5 tubos de 160 cm de largo cada uno.

Colectores solares

Hacer un dispositivo de cartón corrugado.

Este es un diseño de colector solar aún más simple. Lo construirás mucho más rápido.

Primera etapa.Primero, haga una caja de madera de la misma manera que en la versión anterior. A continuación, coloque una viga a lo largo del perímetro de la pared trasera (aproximadamente 4x4 cm) y coloque lana mineral en la parte inferior.

Segunda fase. Haga un orificio de salida en la parte inferior.

Tercera etapa. Coloque cartón corrugado sobre la viga y vuelva a pintar este último en negro. Por supuesto, si originalmente era de un color diferente.

Cuarta etapa. Haga perforaciones en toda el área del cartón corrugado para el flujo de aire.

Quinta etapa. Si lo desea, puede esmaltar toda la estructura con policarbonato; esto aumentará la temperatura de calentamiento del absorbedor. Pero no olvide que también debe proporcionar una salida para el flujo de aire desde el exterior.

Costos operativos adicionales

Su uso no implica ningún cuidado ni mantenimiento más que la limpieza periódica de suciedad y nieve en invierno (si no se descongela sola). Sin embargo, habrá algunos costos asociados:

Reparación, todo lo que se puede cambiar en garantía, el fabricante se puede reemplazar sin problemas, es importante comprar en un distribuidor autorizado y tener documentos de garantía.
Electricidad, se gasta bastante en la bomba y el controlador. Para el primero, puedes poner solo 1 panel solar a 300 W y será suficiente (incluso sin un sistema de batería).
Enjuague de las bobinas, deberá realizarse una vez cada 5-7 años.

Todo depende de la calidad del agua (si se usa como portador de calor).