Ne vale la pena?
Nelle case in cui viene utilizzata molta acqua calda, questo 60% può significare un notevole risparmio ogni anno. Nelle famiglie meno numerose, dove, inoltre, i membri della famiglia usano l'acqua con parsimonia e quindi pagano piccole bollette per il suo riscaldamento, il risparmio sarà simbolico e il periodo di rimborso per l'acquisto e l'installazione di un impianto solare è molto lungo (diversi anni). Pertanto, prima di decidere su un tale investimento, vale la pena condurre in anticipo almeno un'analisi economica semplificata. Questo ci consentirà di stimare il tempo dopo il quale le nostre spese per l'impianto solare verranno ripagate, ovvero da quando potremo effettivamente usufruire dell'acqua calda gratuitamente.
Sulla base dell'esempio di calcolo sopra e dei prezzi campione di installazioni solari complete, non è difficile vedere che dove viene utilizzata poca acqua, l'installazione di collettori solari è praticamente non redditizia, perché l'investimento ritorna dopo 20-25 anni. Le case con un elevato consumo di acqua sono diverse, ad esempio quelle in cui la famiglia è numerosa e ai membri della famiglia piacciono i bagni frequenti o le case che funzionano come pensioni. Lì, un impianto solare può ripagarsi da solo dopo pochi anni. È simile quando l'impianto solare verrà utilizzato per riscaldare l'acqua in una piscina.
Tipi di collezionisti
I collettori sono l'elemento più importante degli impianti solari. Assorbono l'energia della radiazione solare e la convertono in energia termica per mezzo dei cosiddetti mezzo di lavoro.
Due tipi di collettori vengono solitamente utilizzati nelle installazioni solari domestiche:
piatto, in cui l'assorbitore è una piastra in acciaio, rame, alluminio o plastica, ricoperta da un rivestimento con proprietà ottiche speciali. Sulla superficie di questa lastra viene assorbita la radiazione solare (). L'assorbitore è collegato con tubi di rame attraverso i quali scorre il mezzo di lavoro che raccoglie il calore dall'assorbitore. Dal basso, la piastra assorbente è protetta con uno strato di isolamento termico che limita la dispersione di calore nell'ambiente. Dall'alto è ricoperto da un vetro speciale, progettato per bloccare la radiazione nel collettore e quindi ridurre le perdite dovute alla riflessione dei raggi.
Vuoto - fatto di tubi di vetro, il cosiddetto alto vuoto (). Ogni tubo a vuoto ha un assorbitore incorporato con un tubo installato in cui viene riscaldato il mezzo di lavoro. Il vuoto riduce sensibilmente la dispersione termica nell'ambiente, caratteristica dei collettori piani. I collettori sottovuoto hanno due tipi:
- a flusso continuo - in cui il mezzo di lavoro scorre direttamente attraverso i tubi del collettore e riceve calore dall'assorbitore;
- "heatpipe" - in cui il mezzo di lavoro non scorre direttamente attraverso i tubi, ma evapora sotto l'influenza dell'irraggiamento e restituisce il calore al mezzo di riscaldamento in uno speciale scambiatore. Di conseguenza, lo scambio termico è "a secco" e le perdite di calore sono ridotte al minimo.
Come scegliere un collezionista?
Dei due tipi descritti, i collettori piani sono i più economici. Tuttavia, la selezione non dovrebbe essere basata esclusivamente su questo criterio. Dovrebbero essere presi in considerazione anche lo scopo dei collezionisti, la loro posizione futura e la quantità di spazio che possono occupare.
Destino. Se stiamo cercando collettori che devono riscaldare l'acqua in estate, allora sono sufficienti i collettori piani. Tuttavia, se si desidera utilizzare l'energia della radiazione solare nel modo più completo possibile, è necessario scegliere tra i collettori sottovuoto. A differenza dei collettori piatti, sono in grado di catturare anche i cosiddetti radiazione diffusa che penetra un sottile strato di nuvole. Li useremo anche in giornate così nuvolose, quando c'è anche un po 'di sole.
Posizione. I collettori sono più efficienti quando i raggi del sole cadono perpendicolarmente alla superficie dell'assorbitore. In estate, questa condizione sarà soddisfatta dai collettori posizionati a sud, con un angolo di 25 gradi rispetto al suolo. Tuttavia, se ci concentriamo sul funzionamento dei collettori durante tutto l'anno, è meglio impostarli con un angolo compreso tra 30 e 45 gradi, anche verso sud.
È molto importante seguire queste linee guida. Altrimenti, l'efficienza dei collettori diminuisce: più è così, maggiori sono le deviazioni dall'ottimale dato. Ovviamente ciò può essere evitato aumentando la superficie dei collettori, ma ciò aumenta sempre i costi. A meno che non decidiamo su tali collettori sottovuoto, i cui tubi possono essere ruotati. Ciò consente loro di essere collocati in una posizione tale che i raggi del sole raggiungano perpendicolarmente alla superficie del piatto collettore.
Le varie possibili posizioni dei collezionisti sono mostrate nel disegno e nelle foto.
Spazio per i collezionisti. I collezionisti dovrebbero essere selezionati tenendo conto della quantità di spazio che può essere loro assegnato. Può accadere che dove non si adatta il numero appropriato di collettori piani, ci sia spazio sufficiente per il vuoto, che è necessario in media della metà. Tali problemi si applicano soprattutto alle abitazioni dove i collettori devono riscaldare l'acqua della piscina domestica. Questo perché per questo sono necessari molti più collettori che per la preparazione dell'acqua calda sanitaria.
Accumulatori di energia
L'energia solare ottenuta, disponibile solo durante il giorno e con variazione casuale, deve essere accumulata da qualche parte per essere utilizzata efficacemente. A tale scopo vengono utilizzati serbatoi di acqua calda, noti anche come serbatoi tampone. La loro capacità è selezionata in base a una delle seguenti regole:
| Capacità tramoggia | superficie del collettore in m2 × 50 litri |
| Capacità tramoggia | 1,5-2 × consumo totale giornaliero di acqua |
I serbatoi tampone possono essere a serpentino singolo o doppio. Il primo può funzionare solo con una fonte di calore, cioè con una caldaia o con i collettori. Quest'ultimo può essere collegato a due fonti di calore contemporaneamente: collettori e una caldaia. Il tipo di sistema di preparazione dell'acqua calda determina più spesso la selezione del serbatoio di accumulo.
Selezione del sistema di preparazione dell'acqua calda
nell'installazione a gravità. Il più semplice, e allo stesso tempo il più economico, con serbatoi single coil. Funziona automaticamente perché il mezzo riscaldante riscaldato dal sole sale da solo fino al serbatoio. Quindi non hai bisogno di una pompa di circolazione o di un sistema di controllo automatico, perché il sistema si adatta alle variazioni di irraggiamento. Ma affinché un tale sistema funzioni, il serbatoio deve essere posizionato sopra i collettori (il bordo inferiore del serbatoio deve essere a circa 30 cm sopra i collettori). Molto spesso significa la necessità di posizionare i collettori su rack in giardino e il serbatoio di stoccaggio - nella stanza al primo piano.
w Installazione a circolazione forzata. Non ci sono svantaggi dell'installazione a gravità. La circolazione del mezzo di riscaldamento è forzata dal funzionamento della pompa. In queste installazioni vengono normalmente utilizzati serbatoi a doppio serpentino, che consentono la cooperazione del sistema solare con una tradizionale fonte di calore. Questa disposizione funziona come segue. Con tempo soleggiato, l'acqua nel serbatoio viene riscaldata da collettori. Un apposito regolatore accende la pompa del circuito solare - quando la temperatura "sul collettore" è maggiore del valore impostato rispetto alla temperatura nella parte inferiore del serbatoio. In una giornata nuvolosa, quando il collettore non raggiunge la temperatura impostata, la caldaia si accende e funziona fino alquando l'acqua nella parte superiore della vasca raggiunge la temperatura impostata nel regolatore. La caldaia ha il proprio controllo della pompa e funziona secondo il cosiddetto priorità acqua calda (cioè l'acqua sanitaria viene riscaldata per prima e poi l'acqua al sistema di riscaldamento centralizzato)
