Calentador de agua solar: construir una instalación de bricolaje

Montaje

Solo queda arreglar el SV en el lugar de su trabajo adicional.

Si estamos hablando de un tanque de almacenamiento, es importante instalar soportes confiables.La carga por el propio peso del depósito, e incluso con agua, será considerable, por lo que el marco de la ducha u otro soporte deberá reforzarse con cantoneras metálicas.

La longitud de la tubería entre el tanque y la caldera debe ser mínima

La carga por el propio peso del depósito, e incluso con agua, será considerable, por lo que el marco de la ducha u otro soporte deberá reforzarse con cantoneras metálicas. La longitud de la tubería entre el tanque y la caldera debe ser mínima.

Los SV de flujo continuo se instalan en techos u otras colinas para que, en cualquier momento del día, los objetos cercanos no bloqueen la luz (cercas, edificios vecinos, árboles, etc.).

La pendiente del colector solar es fija (óptima para el verano - 35).

Incluso los calentadores de agua caseros simples pueden ahorrar hasta un 60 % en costos de electricidad. Y no deje que la opinión de que el clima ruso es demasiado frío para tales tecnologías lo detenga. En la región de Moscú, por ejemplo, la tasa anual de energía solar es la misma que en Alemania, ¡y allí las tecnologías solares se utilizan con éxito!

¿Cuál elegir para la piscina?

La elección de un calentador solar para una piscina está determinada por su tamaño, volumen de agua, ubicación y otros criterios. Los calentadores de agua solares, cuyos precios y parámetros están en la mejor combinación, se pueden fabricar en diferentes opciones de diseño. Se pueden utilizar todas las opciones disponibles, desde las estructuras abiertas más sencillas hasta los sistemas de cámaras de condensación más complejos y caros.

Cuanto más simple sea el complejo, más barato y más confiable es, pero su eficiencia será correspondientemente menor. El principal criterio de selección debe ser considerado el tamaño del reservorio artificial y la frecuencia de recarga desde el exterior.Los expertos recomiendan para uso doméstico hacerlo con modelos flexibles sencillos y económicos, que son planos de goma con tubos soldados en su interior por donde pasa el agua. Son económicos, pero proporcionan suficiente calor para mantener una temperatura normal en la piscina.

Si es necesario calentar agua en depósitos artificiales para uso público o comercial, se recomienda comprar complejos completos de tubos de vacío o estructuras de paneles. Demuestran una alta eficiencia y le permiten obtener una cantidad suficiente de energía térmica. Los parámetros de dichas instalaciones se detallan en el pasaporte, lo que le permite elegir el complejo más adecuado en términos de rendimiento.

Cómo hacer un recubrimiento selectivo

El colector de alta eficiencia tiene un alto grado de absorción de energía solar. Los rayos caen sobre una superficie oscura, después de lo cual la calientan. Cuanta menos radiación se repele del absorbedor del colector solar, más calor permanece en el sistema solar.{banner_downtext}Para garantizar un almacenamiento de calor suficiente, es necesario crear un revestimiento selectivo. Hay varias opciones de producción:

• Recubrimiento de colector selectivo casero: use cualquier pintura negra que, después del secado, deje una superficie mate. Hay soluciones cuando se utiliza un hule oscuro opaco como absorbente colector. Se aplica esmalte negro a los tubos del intercambiador de calor, la superficie de latas y botellas, con un efecto mate.

Recubrimientos absorbentes especiales: puede ir por el otro lado comprando una pintura selectiva especial para el coleccionista.La composición de los recubrimientos selectivos incluye plastificantes poliméricos y aditivos que brindan buena adherencia, resistencia al calor y un alto grado de absorción de la luz solar.

Los sistemas solares utilizados exclusivamente para calentar agua en el verano pueden funcionar pintando el absorbedor de negro con pintura ordinaria. Los colectores solares caseros para calentar una casa en invierno deben tener un recubrimiento selectivo de alta calidad. No se puede escatimar en pintura.

Sistema solar casero o de fábrica: cuál es mejor

No es realista fabricar un colector solar en el hogar que se pueda comparar con los productos de fábrica en términos de características técnicas y rendimiento. Por otro lado, si solo necesita proporcionar suficiente agua para una ducha al aire libre, la energía solar será suficiente para operar un calentador de agua casero simple.

En cuanto a los colectores de líquidos que funcionan en invierno, ni siquiera todos los sistemas solares de fábrica pueden funcionar a bajas temperaturas. Sistemas para todo clima, estos son en su mayoría dispositivos con tubos de calor al vacío, con mayor eficiencia, capaces de operar hasta una temperatura de -50 ° C.

Los colectores solares de fábrica a menudo están equipados con un mecanismo giratorio que ajusta automáticamente el ángulo de inclinación y la dirección del panel a los puntos cardinales, según la ubicación del sol.

Un calentador de agua solar eficiente es aquel que es totalmente compatible con las tareas que se le asignan. Para calentar agua para 2-3 personas en el verano, puede arreglárselas con un colector solar común hecho con sus propias manos con medios improvisados. Para calentar en invierno, a pesar de los costos iniciales, es mejor instalar un sistema solar de fábrica.

Curso de video sobre la fabricación de calentador de agua solar de panel.

En qué sistema integrar un calentador de agua solar

al agua caliente comenzó a fluir desde el grifo, es importante no solo elegir un colector, sino también crear un sistema completo para él desde un tanque de almacenamiento, tuberías de conexión, grifos y otros elementos

Tipos de circulación

Es necesario determinar si puede instalar el tanque de almacenamiento por encima del nivel del colector. Depende de cuál de los dos tipos de circulación habrá en el sistema.

1. La circulación natural se crea debido a la diferencia de densidad entre el agua fría y caliente. El líquido calentado tiende a subir, lo que provoca tal disposición del tanque de almacenamiento. Si el techo tiene una estructura compleja, elija un lugar bien iluminado para colocar el colector y coloque el tanque debajo de la cumbrera.

2. Los sistemas de circulación forzada funcionan gracias a una bomba que bombea agua caliente a un depósito preparado. En este caso, es posible colocar los elementos del sistema lejos unos de otros, por ejemplo, para colocar un tanque de almacenamiento en el ático o en el sótano. Esto es mejor para el exterior, requiere menos esfuerzo en el aislamiento térmico del tanque mismo. Pero las tuberías que van desde el colector hasta el tanque deben estar provistas de aislamiento térmico, de lo contrario existe el riesgo de perder todo el calor en el camino. La circulación forzada requiere el uso de electricidad, por lo que si no hay o muchas veces no hay electricidad en el país, esta opción no funcionará.

Si decide utilizar un aceite refrigerante en el colector, proporcione una bomba para circulación forzada. De lo contrario, debido al bajo coeficiente de expansión del aceite, el sistema simplemente no funcionará.

Selección del tipo de circuito de circulación

Tres tipos de sistemas son comunes:

1. Bucle abierto.Esta es la forma más fácil de suministrar agua caliente a su hogar. Su principal diferencia es que el refrigerante en el colector es necesariamente agua. Primero, se calienta en tubos, luego ingresa al tanque de almacenamiento y luego directamente al grifo de la cocina o el baño. Es decir, el agua no circula en círculo, sino que en circuito abierto se calienta una nueva porción cada vez.

2. Circuito único. Es preferible cuando se utiliza calor solar se supone para calentar la casa o abaratar el funcionamiento de la calefacción eléctrica. Su diferencia es que el agua calentada por el sol ingresa a las tuberías de calefacción. El refrigerante se mueve en el sistema en un círculo. Este es el ciclo de circulación cerrado. Dado que el colector solar se usa en invierno y fuera de temporada, elija modelos de vacío e incluya un calentador adicional en el sistema. Una caldera eléctrica o de gas ayuda a llevar el refrigerante a la temperatura deseada en los días fríos y nublados, así como en la noche.

3. Doble circuito. Esta opción implica la transferencia de calor del colector al sistema a través de un intercambiador de calor especial. Como no hay contacto directo entre el refrigerante y el agua, se utiliza aceite o anticongelante en el colector. El sistema es óptimo para casas de campo en las que la gente vive durante todo el año. En él, el colector se utiliza tanto para el suministro de agua caliente como para la calefacción al mismo tiempo. Como regla general, también se integra una caldera y / o caldera para calentamiento de agua adicional, y se utilizan varios colectores (en dependiendo de la cantidad características de vida y climáticas de la región).

Características del uso de productos caseros.

Los calentadores de agua instantáneos industriales se someten a un serio control, que evita la aparición de unidades defectuosas a la venta que supongan un peligro para los usuarios. Al fabricar un dispositivo de este tipo usted mismo, debe comprender claramente que nadie, excepto usted, diagnosticará y detectará fallas de funcionamiento. Si hace algo mal y no lo nota a tiempo, toda la carga de las consecuencias recaerá en el que está más cerca de la unidad dañada. Por lo tanto, antes de la primera puesta en marcha y cada 2-3 meses, asegúrese de comprobar el estado de los cables, contactos y soldaduras.

No olvide abrir el agua primero, luego encienda el elemento calefactor. De lo contrario, el agua de la unidad hervirá y el calentador eléctrico tubular se quemará. En aquellos dispositivos que se venden en la tienda, se instala un sensor complejo que reacciona al movimiento del agua y suministra electricidad a la bobina del calentador.

Instale dispositivos caseros en lugares donde la actividad humana sea mínima. Esto lo protegerá a usted y a sus seres queridos si, por alguna razón, la unidad tiene una fuga. El refrigerante en el sistema de calefacción está bajo presión de hasta 1 atmósfera, por lo que la longitud del chorro a través de la fuga puede alcanzar 1 metro. El agua con una temperatura de 70-80 grados puede quemarse gravemente (quemaduras de segundo grado), así que tome en serio estas recomendaciones.

Un calentador de agua que fluye se puede hacer de forma independiente; sin embargo, dicho dispositivo costará mucho más que una unidad comprada y será menos eficiente y seguro. Por lo tanto, su producción independiente se justifica solo si los modelos ofrecidos por las tiendas no le convienen.

El principio de funcionamiento de un calentador de agua solar.

Los calentadores modernos actúan como equipos para convertir la luz solar en energía térmica. Son capaces de calentar la casa y calentar el agua principalmente en zonas soleadas, siempre que se instalen en un gran espacio abierto.

Hay muchos tipos de calentadores solares, pero todos funcionan con el mismo principio. Todos los sistemas constan de un circuito con una serie de dispositivos que transmiten energía térmica. La base del dispositivo son las baterías solares, que funcionan a expensas de los colectores solares.

El colector es una colección de tuberías interconectadas. Por ellos circula agua, líquido anticongelante o aire común, que proporcionan refrigeración al mecanismo. La circulación es provocada por la evaporación y un cambio de presión dentro del sistema.

La acumulación de energía es proporcionada por absorbentes especiales. Absorbedor: una placa de hierro unida a las tuberías, con una superficie ennegrecida.

En la fabricación de la tapa del calentador de agua se utiliza un material que es capaz de transmitir la luz solar sin problemas (normalmente es un cristal resistente a los impactos). Los materiales de varios polímeros no pueden tolerar la exposición directa a los rayos ultravioleta, por lo tanto, cuando se usan, se instala un sistema de enfriamiento de alta calidad (se usa principalmente anticongelante).

Si el dispositivo se instala para calentar una habitación pequeña sin su propio sistema de calefacción, entonces se está construyendo una pequeña estructura de un solo circuito. Cabe señalar que funcionará solo en verano soleado. En el caso de instalar el calentador en diseños de dos circuitos, debe tenerse en cuenta que el colector procesará solo un circuito.La carga principal se colocará en el sistema de calefacción integrado en la habitación.

A pesar de la dependencia de este tipo de calentadores del clima soleado de verano, la demanda del mercado crece cada año. Encontraron su reconocimiento entre las personas que buscan utilizar la energía natural al máximo.

Calentamiento de agua hágalo usted mismo: cómo hacer un calentador de agua solar con un soldador

Esta es otra opción que le permite proporcionar su ducha en el sitio con agua caliente. Solo en este caso, se requiere el uso de un soldador, lo que significa que se necesita electricidad. El diseño de este tipo incluye un tanque de agua y un calentador de agua. Si ya hay una cabina de ducha con un tanque montado en el techo diseñado solo para el suministro de agua tibia calentada por los rayos del sol, no será difícil conectar un nuevo dispositivo con un soplete a este sistema.

Primero debe cambiar ligeramente el esquema de suministro de agua. Es necesario llevar las tuberías fuera de la cabina de ducha, ya que el calentador con el intercambiador de calor debe ubicarse afuera en un estante fijado en la pared lateral de la cabina de ducha. En este caso, se usa un soplete común como calentador, que se instala en un estante de tal manera que la cámara de combustión ingresa a la bobina del intercambiador de calor. Como resultado, será posible regular la temperatura de los chorros cambiando la intensidad de la combustión y el suministro de agua. Gracias al uso de un soplete, toda la preparación de esta instalación para su funcionamiento se realiza en 1-2 minutos.

El agua se debe suministrar desde el tanque, que se encuentra en el techo de la cabina de ducha, a través de tuberías de acero (0,5 pulgadas) hasta el intercambiador de calor.Es necesario dotar a la tubería de salida de una válvula de cierre, que servirá para cerrar completamente el sistema, por ejemplo en el caso de instalar un intercambiador de calor, etc. Se debe colocar otra válvula directamente en la cabina frente a la mampara de la ducha. Se requiere para regular el suministro de agua.

El elemento más complejo de este sistema es el intercambiador de calor. Incluye bobina y carcasa. La serpentina se puede hacer con un tubo de acero (0,5 pulgadas), torcido en una espiral de tres vueltas. Exteriormente, la bobina se parece a un grueso resorte comprimido. Las bobinas de este resorte deben ser las mismas. Para hacer esto, debe enrollar un tubo delgado en uno más grueso (1,5 pulgadas). Luego, la bobina terminada debe insertarse en una carcasa hecha de un trozo de tubería y fijarse mediante soldadura. Los extremos libres deben doblarse hacia arriba y conectarse al suministro principal de agua en los acoplamientos. Esta conexión le permitirá quitar el intercambiador de calor durante el invierno para evitar que el agua se congele en las tuberías, de donde pueden explotar.

Puede utilizar otra versión del sistema de calefacción. Implica un aumento en el volumen del intercambiador de calor, lo que permitirá calentar el agua a temperaturas más altas.

En este caso, deberá instalar un mezclador en el sistema para agregarle agua fría. Para ello, es necesario equipar el depósito con otra salida conectada al mezclador. Luego, debe conectarle una tubería desde el intercambiador de calor. La presencia de agua caliente y un mezclador con agua fría simplificará enormemente el ajuste de la instalación.

El intercambiador de calor ampliado diferirá del habitual por la presencia de una bobina de seis vueltas y una carcasa alargada. Se recomienda que el mezclador en este sistema use uno estándar para apartamentos urbanos.Sólo necesita un pequeño ajuste. Primero deberá quitar la manguera de ducha flexible, tapar el orificio con un tapón, instalar una tubería corta con una mampara de ducha en lugar de un grifo. El grifo estándar se puede reemplazar con un grifo casero hecho de tres piezas de tubería (0,5 pulgadas de diámetro) y una pieza de tubería (1,5 pulgadas de diámetro).

Recomendaciones de fabricación

Para los que prefieran soluciones sencillas, existe una opción inventada por nuestros abuelos hace mucho tiempo. Se instalan uno o más tanques pintados de negro en el techo de la casa o en un cuarto de baño separado. Tal calentador de agua funciona de manera simple: el agua tibia fluye a través de una tubería vertical desde el barril directamente hacia la ducha, solo necesita abrir el grifo. Para llenar el tanque, se le coloca una tubería principal de agua. Con una buena actividad solar en verano, el agua del barril se calienta en unas pocas horas.

Un simple tanque de techo no es tan eficiente como un colector solar, incluso si es casero. Por lo tanto, una vez que haya decidido las dimensiones del disipador de calor, es necesario hacer un caso, donde luego se debe colocar la bobina. Es preferible montarlo de madera, no transmite tanto el calor como el metal. Antes de colocar el intercambiador de calor, la pared posterior debe aislarse con una capa de espuma. El esquema general de un calentador de agua solar con tanque de almacenamiento y reposición se muestra en la figura:

Simplemente ensamblar un receptor de calor con sus propias manos no es todo el trabajo, debe usarlo correctamente en el sistema de suministro de agua.La instalación de calentamiento solar de agua que se muestra en el diagrama consta de un tanque: un acumulador, un tanque de recarga y el colector mismo. No instale equipos de bombeo innecesarios, debe permitir que el agua circule naturalmente. Es necesario asegurarse de que la batería esté ligeramente más alta que el disipador de calor y que el tanque de compensación esté más alto que el acumulador.

El depósito de agua caliente debe estar aislado, cualquier material laminado es adecuado para ello. Para que el calentador de agua de almacenamiento funcione en modo automático, se debe instalar una válvula de flotador en el segundo tanque, que reacciona a una disminución en el nivel del líquido. Una tubería del suministro de agua está conectada a la boquilla de la válvula. Ahora, durante el consumo en el depósito principal, al lavar, se suministrará agua fría a su zona inferior. No olvide prever una salida de aire vertical, elevada a la altura requerida.

Precios medios

Debido al hecho de que un número cada vez mayor de habitantes de nuestro planeta están tratando de utilizar fuentes de energía alternativas en la vida cotidiana para producir calor, electricidad y agua caliente, por lo tanto, la gama de productos que se ofrecen es bastante amplia.

Los calentadores de agua solares son producidos por empresas en nuestro país y en el extranjero. Sobre el El costo de instalación se ve afectado por el país y el fabricante, el diseño (plano o al vacío) del calentador de agua, el conjunto de entrega y la región de compra.

La opción más barata le costará al comprador 1.500,00 rublos, por este dinero puede comprar un "Calentador de agua solar para la piscina" de la empresa "Intex" (China) con las siguientes características técnicas: el tamaño de la hoja del calentador - 1200 x 1200 mm, diseñado para usar con bombas de filtro con una productividad de no más de 9500 l/hora, peso — 3,7 kg.

El calentador de agua solar "DACHA-LUX" (Rusia) con un volumen de 125,0 litros le costará al comprador 28.850,00 rublos. El conjunto de entrega de este dispositivo incluye: un tanque de almacenamiento, un juego de tubos de vacío (15 piezas), un controlador. El área de absorción es de 2,35 m2.

La instalación alemana para suministro de agua caliente "AuroSTEP plus" se puede adquirir por un precio de 190.000,00 a 450.000,00 rublos, según la configuración. Por este dinero, el comprador compra: un sistema de suministro de agua caliente que excluye la posibilidad de hervir (diseño Drain-back), un calentador de agua con una capacidad de 150 a 350 litros. y 1 - 3 colectores solares.

La unidad está equipada con un regulador de control y un calentador eléctrico adicional.

Como se puede ver en las cifras anteriores, la distribución del costo es muy grande, por lo que cada comprador potencial puede elegir un dispositivo de acuerdo con los requisitos para ello.

¿Cómo hacer un calentador de agua solar en casa?

Le presentamos instrucciones detalladas para hacer una caldera solar con sus propias manos. El proceso es bastante laborioso, pero el resultado merece la pena.

Primero debe preparar los materiales y herramientas necesarios para el trabajo. Necesitará:

• Vidrio de 3-4 mm de espesor;
• Listones de madera de 20x30 milímetros;

• Una barra de 50x50 milímetros;
• Tableros de 20 mm de espesor y 150 de ancho;
• Tiras de estaño o sujetadores para tuberías;
• Lámina OSB o contrachapado de 10 mm de espesor;
• esquinas de metal;
• Bisagras para muebles;
• Tiras de estaño o sujetadores para tuberías;
• Aislamiento con revestimiento metalizado;
• Hoja de chapa galvanizada;
• lana mineral;
• Tubos de metal y cobre con un diámetro de 10-15 milímetros y 50 milímetros.

• Abrazaderas de conexión y acoplamientos;
• sellador;
• Pintura negra;
• Junta de goma para puertas y ventanas;
• marcadores de agua;
• Barril de plástico o tanque de metal con un volumen de 200-250 litros.

Una vez preparado todo lo necesario para el trabajo, se puede proceder directamente a la fabricación de un calentador solar de agua. El proceso en sí se divide en cuatro etapas, que discutiremos con más detalle más adelante.

Etapa 1. Fabricación de la caja

Al comienzo de todo el proceso, debe presentar un caso para el futuro calentador de agua. Esto debe hacerse en base a la siguiente secuencia de acciones:

• A partir de las tablas preparadas, monte una caja del tamaño que necesite.
• Cose la parte inferior de la caja con una lámina de madera contrachapada u OSB.

• Al finalizar el montaje de la caja, selle todas las juntas y grietas.
• Cubra el interior de la caja con un reflector de calor. De esta manera evitas la pérdida de calor.
• Cubra todas las superficies con una capa de lana mineral.
• Cierre la capa terminada de aislamiento térmico en la parte superior con láminas de estaño y selle todas las grietas con sellador.
• Pinte el interior de la caja con pintura negra.
• Instale un marco de acristalamiento hecho de marcos de madera. Para hacer esto, corte los rieles a los tamaños que necesita y conéctelos usando esquinas de metal para este propósito.
• Instale el vidrio en ambos lados del marco, pretratando una cuarta parte de los rieles con material de sellado de consistencia líquida.
• Fije el marco a la base de la caja con bisagras para muebles.
• Pegue tiras de sello de goma a los extremos de la caja.
• Imprima y pinte todas las superficies exteriores del cuerpo del calentador de agua.

Eso es todo, el montaje de la caja está completo. Ahora puede pasar con seguridad al siguiente paso.

Etapa 2. Hacer un radiador.

Puede hacer un radiador para un calentador de agua solar siguiendo el siguiente curso de acción:

1. Prepare dos piezas de tubería con un diámetro de 20-25 milímetros y la longitud que necesita.
2. En una tubería de gran diámetro, taladre agujeros con una distancia de unos 10 centímetros entre sí.
3. Inserte las secciones de tuberías previamente preparadas en los orificios de modo que los extremos sobresalgan 5 milímetros desde la parte posterior.
4. Conexiones soldadas o soldadas.
5. En diagonal a los extremos de las tuberías con un diámetro de 50 milímetros, suelde codos roscados para conexiones externas. El resto de los extremos deben ser amortiguados.
6. Pinte el radiador con pintura negra resistente al calor en varias capas.

Etapa 3. Montaje del colector

Inmediatamente antes de instalar el radiador en la caja, primero debe delinear los lugares en sus paredes, a través de los cuales pasarán las salidas para conectar las tuberías de suministro y extracción. Después de eso:

1. Los agujeros del diámetro requerido se perforan de acuerdo con estas marcas.
2. A continuación, instale el radiador en la carcasa cerca de la parte inferior y fíjelo en toda la longitud de cada elemento. Esto debe hacerse en 4-5 lugares utilizando tiras de estaño u otros sujetadores destinados a este fin.
3. Ahora la carcasa del colector está cubierta con un marco y rígidamente fijada con tornillos autorroscantes o esquinas.
4. Además, todas las grietas están selladas.

Etapa final. Disposición y conexión de un calentador solar de agua:

• Introduce grifos roscados en el recipiente que vayas a utilizar como acumulador de calor. Se debe hacer un punto en la parte inferior del recipiente para suministrar agua fría, y el segundo se debe colocar en la parte superior para el líquido calentado.
• Después, el contenedor debe aislarse con lana mineral o de roca para este propósito, así como con otro material aislante térmico.

• Se monta una cámara de agua completa con una válvula de flotador entre 0,5 y 0,8 metros por encima del tanque para crear constantemente una baja presión constante en el sistema. Además, se debe usar la mitad de una tubería para instalar la tubería de presión desde el suministro de agua hasta la cámara de agua.
• Una vez que el recipiente esté completamente lleno, el agua fluirá desde el orificio de drenaje de la cámara de agua. A continuación, puede abrir el suministro de agua desde el suministro de agua y llenar el tanque.

¡Eso es todo, su calentador de agua solar está listo!

Ventajas y desventajas de los colectores solares.

Las principales ventajas de los calentadores solares de agua:

• uso de una fuente de energía inagotable y absolutamente gratuita;
• se reduce el consumo de fuentes de energía tradicionales (gas, petróleo, carbón);
• la posibilidad de trabajar todo el año;
• puede reducir o aumentar fácilmente el calor eliminando / complementando el número de secciones;
• los cambios en los precios de la energía no afectan la operación de las plantas solares;
• rendimiento confiable, operación conveniente durante mucho tiempo.

Principales desventajas:

• el costo del colector solar en sí y su instalación, junto con el flejado con todos los elementos complementarios, costará una cantidad bastante grande; este es un placer bastante costoso:
• No siempre es posible garantizar el funcionamiento autónomo eficiente de un colector solar debido a la presencia intermitente del sol en el cielo, por lo tanto, el uso de un solo colector sin fuentes de energía adicionales no satisface las necesidades humanas de energía térmica.

El propósito del colector solar, sus ventajas y desventajas.

Un calentador de agua solar (colector solar líquido) es un dispositivo que calienta un refrigerante con la ayuda de la energía solar. Se utiliza para calefacción de espacios, suministro de agua caliente, calentamiento de agua en piscinas, etc.

El colector solar proporcionará agua caliente y calor a la casa.

El requisito previo para usar un calentador de agua ecológico es el hecho de que la radiación solar cae sobre la Tierra durante todo el año, aunque difiere en intensidad en invierno y verano. Entonces, para las latitudes medias, la cantidad diaria de energía en la estación fría alcanza 1–3 kWh por 1 m2, mientras que en el período de marzo a octubre este valor varía de 4 a 8 kWh/m2. Si hablamos de las regiones del sur, las cifras se pueden aumentar de forma segura en un 20-40%.

Como puede ver, la eficiencia de la instalación depende de la región, pero incluso en el norte de nuestro país, el colector solar cubrirá la necesidad de agua caliente; lo principal es que hay menos nubes en el cielo. Si hablamos del carril central y las regiones del sur, entonces la instalación de energía solar podrá reemplazar la caldera y cubrir las necesidades del refrigerante del sistema de calefacción en invierno. Por supuesto, estamos hablando de calentadores de agua productivos de varias decenas de metros cuadrados.

Tabla: distribución de la energía solar por regiones

Cantidad media diaria de radiación solar, kW*h/m2
Múrmansk	Arcángel	San Petersburgo	Moscú	Novosibirsk	Ulán-Udé	Jabárovsk	Rostov del Don	sochi	Najodka
2,19	2,29	2,60	2,72	2,91	3,47	3,69	3,45	4,00	3,99
Cantidad media diaria de radiación solar en diciembre, kW*h/m2
0,05	0,17	0,33	0,62	0,97	1,29	1,00	1,25	2,04
Cantidad media diaria de radiación solar en junio, kW*h/m2
5,14	5,51	5,78	5,56	5,48	5,72	5,94	5,76	6,75	5,12

Ventajas de los calentadores de agua solares:

• diseño relativamente simple;
• alta fiabilidad;
• funcionamiento eficiente independientemente de la temporada;
• larga vida útil;
• la posibilidad de ahorrar gas y electricidad;
• no se requiere permiso para instalar equipos;
• pequeña masa;
• facilidad de instalación;
• completa autonomía.

En cuanto a los puntos negativos, ninguna instalación de obtención de energía alternativa puede prescindir de ellos. En nuestro caso, las desventajas son:

• alto costo del equipo de fábrica;
• dependencia de la eficiencia del colector solar en la época del año y latitud geográfica;
• susceptibilidad al granizo;
• costos adicionales para la instalación de un tanque de almacenamiento de calor;
• dependencia de la eficiencia energética del instrumento en la turbidez.

Considerando ventajas y desventajas de los calentadores solares de agua, no se olvide del aspecto ambiental del problema: tales instalaciones son seguras para los humanos y no dañan nuestro planeta.

El colector solar de fábrica se asemeja a un juego de construcción, con el que puede ensamblar rápidamente la instalación del rendimiento requerido

Opciones para instalaciones solares caseras

Una característica de los calentadores de agua solares de bricolaje es que casi todos los dispositivos tienen el mismo diseño de una caja con aislamiento térmico. A menudo, el marco se ensambla con madera y se cubre con lana mineral y una película que refleja el calor.En cuanto al absorbedor, para su producción utilizan tubos metalicos y plasticos, así como componentes confeccionados de equipos domésticos innecesarios.

De una manguera de jardín

Una manguera de jardín con forma de caracol o una tubería de plomería de PVC tiene una gran superficie, lo que hace posible usar un circuito de este tipo como un calentador de agua para las necesidades de una ducha al aire libre, una cocina o el calentamiento de una piscina. Por supuesto, para estos fines, es mejor tomar materiales negros y asegurarse de usar un tanque de almacenamiento, de lo contrario, el absorbedor se sobrecalentará durante el pico del calor del verano.

Un colector de manguera de jardín de placa plana es la forma más fácil de calentar el agua de su piscina

Del condensador de un viejo refrigerador.

El intercambiador de calor externo de un frigorífico o congelador usado es un absorbedor solar prefabricado. Todo lo que queda por hacer es adaptarlo con una lámina absorbente de calor e instalarlo en el estuche. Por supuesto, el rendimiento de dicho sistema será pequeño, pero en la estación cálida, un calentador de agua hecho con piezas de equipos de refrigeración cubrirá las necesidades de agua caliente de una pequeña casa de campo o casa de campo.

El intercambiador de calor de un refrigerador viejo es un absorbente casi terminado para un pequeño calentador solar.

De un sistema de calefacción de radiadores planos.

La fabricación de un colector solar a partir de un radiador de acero ni siquiera requiere la instalación de una placa absorbente. Basta con cubrir el dispositivo con pintura negra resistente al calor y montarlo en una carcasa sellada. El rendimiento de una instalación es más que suficiente para un sistema de suministro de agua caliente. Si fabrica varios calentadores de agua, puede ahorrar en calentar la casa en un clima frío y soleado.Por cierto, una planta solar ensamblada a partir de radiadores calentará cuartos de servicio, un garaje o un invernadero.

Acero radiador del sistema de calefacción servirá como base para la construcción de un calentador de agua ecológico

De tuberías de polipropileno o polietileno

Tubos de metal y plástico, polietileno y polipropileno, así como accesorios y dispositivos para su instalación, le permiten construir los contornos de los sistemas solares de cualquier tamaño y configuración. Este tipo de instalaciones tienen un buen rendimiento y se utilizan para calefacción de espacios y agua caliente para las necesidades del hogar (cocina, baño, etc.).

La ventaja de un colector solar hecho de tubos de plástico es su bajo costo y su fácil instalación.

De tubos de cobre

Los absorbentes construidos con placas y tubos de cobre tienen la mayor transferencia de calor, por lo que se utilizan con éxito para calentar el refrigerante de los sistemas de calefacción y en el suministro de agua caliente. Las desventajas de los colectores de cobre incluyen los altos costos de mano de obra y el costo de los materiales.

El uso de tubos y placas de cobre para la fabricación del absorbedor garantiza una alta eficiencia de la planta solar

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

policarbonato

Una de las opciones para la fabricación de un calentador de agua solar consiste en utilizar en estructuras de policarbonato celular. El único requisito para este elemento estructural es la transmisión de luz del material. La fuerza también es una característica importante, pero no la principal.

De los materiales disponibles, pueden ser varios elementos de madera o de metal de perfil ligero, se hace el marco del dispositivo.Una bobina se construye a partir de tubos de cobre, preferiblemente en un plano: este es el absorbedor del dispositivo a través del cual circulará el agua.

En los extremos del tubo de cobre, se montan accesorios para conectar la tubería de suministro y la salida de agua calentada. Como bobina, puede usar un diseño similar de un refrigerador viejo, pero en este caso, los parámetros de la bobina del refrigerador determinarán las dimensiones geométricas de todo el dispositivo.

La bobina se coloca en el cuerpo, toda la estructura se aísla con material termoaislante y se cubre desde el exterior con una lámina de policarbonato.

El calentador de agua se monta en un sitio seleccionado de acuerdo con la ubicación geográfica y se conecta al suministro de agua fría y al sistema de consumo de agua caliente.

De botellas de plástico

El calentador de agua más simple que usa energía solar para calentar agua puede ser hacer con botellas de plástico ordinarias con un volumen de 1,5 litros (o similar).

La única condición es la uniformidad de este elemento estructural.

Una condición importante para el funcionamiento de dicho dispositivo es la estanqueidad y la fuerza de las conexiones entre las botellas. La mejor opción sería cuando se perfora un agujero en el fondo de la botella correspondiente al diámetro del cuello de la botella, lo que le permite insertar una botella en otra. Para la fijación, puede usar las tapas de las mismas botellas, habiéndolas perforado previamente.

Al conectar de esta manera, puede ensamblar varias baterías, cada una de las cuales contendrá 3-4 botellas. El número de botellas en la batería es elegido por cada individuo.

Dependiendo de la cantidad de botellas en la batería y la cantidad de dichas baterías, se obtienen las dimensiones geométricas del dispositivo, sobre la base de las cuales se fabrica el marco del calentador de agua. El marco, como en el caso anterior, se puede hacer con los materiales disponibles. Se coloca aislamiento y, si es posible, se oscurece la superficie receptora (la superficie interna de la pared inferior del marco).

Las baterías de botellas se colocan en el marco, que están interconectadas de tal manera que las partes superiores de las baterías están conectadas al suministro de agua fría del suministro de agua, y las partes inferiores están conectadas a la tubería de salida con agua calentada.

La parte frontal del marco está cosida con vidrio, policarbonato u otro material transparente que transmite bien la luz solar y retiene el calor dentro del dispositivo.

Para garantizar un calentamiento adecuado del agua, se deben instalar válvulas de cierre en las tuberías de entrada y salida.