Principio general de funcionamiento de los colectores solares de fabricación rusa, revisiones

Colector solar Yasolar

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Los colectores solares Ya Solar están diseñados de acuerdo con las normas europeas EN 12975-1 y -2 y son fabricados por NOVIY POLYUS LLC en Rusia en un ciclo completo (incluida la fabricación de un absorbedor) utilizando un equipo único. El diseño del colector solar I Solar utiliza el recubrimiento TiNOX de absorción de energía más avanzado, absorbente de cobre, vidrio antirreflectante ultra claro, el aislamiento más eficiente (60 mm) y los medios de sellado. Especialmente para el colector Ya Solar, se desarrolló y patentó una tecnología para soldar absorbentes de cobre con una lámina perfilada de TiNOX para mejorar la transferencia de calor, un cuerpo especial y una abrazadera de vidrio. Después de las mejoras, la eficiencia óptica de Ya Solar fue del 83%, que es mucho más que todos los análogos rusos y muchos importados (incluidos los de vacío). A bajas temperaturas, la pérdida de calor del colector solar propuesto es casi igual a la de los calentadores de agua tubulares (informe de prueba), mientras que a temperaturas positivas, la eficiencia del colector solar Ya Solar es mayor. La relación entre la superficie de absorción efectiva (absorbedor) y las dimensiones es mayor y la nieve no interfiere con el funcionamiento normal. Tampoco hay problemas de formación de hielo como los colectores solares tubulares y no aumenta la pérdida de calor con el tiempo. Los colectores solares I Solar tienen una conexión conveniente con baja resistencia hidráulica y puntos de fijación flexibles.

Seguro de calidad. Todos los elementos del colector solar están hechos de materiales confiables (cobre y aluminio) de acuerdo con los más altos estándares de calidad, gracias a los cuales los colectores solares Ya Solar están cubiertos por una garantía de 5 años, la vida útil es de más de 25 años.

Alta eficiencia. El colector solar I Solar, al tener un recubrimiento TiNOX altamente selectivo, proporciona un excelente rendimiento. El vidrio óptico especial y la innovadora conexión soldada del absorbedor moldeado y los tubos de cobre en más de la mitad de su superficie (incluidos los tubos colectores de Ø22 mm) permiten el uso de la energía solar incluso con tiempo nublado. A diferencia de la soldadura ultrasónica, el revestimiento no se daña.

Mínima pérdida de calor. La construcción rígida sellada holística del colector solar I Solar y el último aislamiento térmico doble térmico con baja absorción de humedad con un espesor de 60 mm reducen al mínimo el coeficiente de pérdida de calor y permiten un uso más eficiente de la energía solar en climas duros a bajas temperaturas. . El acto de probar el funcionamiento de los colectores solares en el invierno.

El precio es válido desde el 03/04/2017. El precio incluye IVA. El pago se puede realizar mediante transferencia bancaria para personas jurídicas o personas físicas. El pago en efectivo o con tarjeta se puede realizar en la oficina de la empresa o al transitario en el momento de la entrega.

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Además, solo los colectores solares planos se pueden montar verticalmente para maximizar la energía térmica en invierno. Los sistemas de termosifón (sin electricidad) con circulación natural de anticongelante para uso durante todo el año solo son posibles con colectores solares planos con un absorbedor en forma de arpa.

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¿Qué tipo de colector solar es mejor para Rusia?

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Rusia se encuentra en varias zonas climáticas, desde la subtropical en Crimea hasta la subártica en la costa del Océano Ártico. En consecuencia, la máxima radiación solar se encuentra en el sur y la mínima en el extremo norte.

Además, no te olvides de la noche polar. En base a esto, los colectores planos funcionarán mejor en las regiones del sur y los diseños de vacío funcionarán mejor en las latitudes templadas y del norte.

Si la casa está ubicada en latitudes templadas o del norte, tiene un área calentada de más de 50 m² y funciona todo el año, entonces no hay mejor dispositivo de vacío. Pero con cualquier tipo de dispositivo solar, se debe proporcionar un tanque de almacenamiento con una capacidad de 100 a 500 litros en el sistema de calefacción, y posiblemente más de uno.

Coleccionista pros y contras

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"Por":

  • ahorro en fuentes de energía externas: electricidad, gas, combustible de petróleo o carbón, madera (para una caldera);
  • independencia de las fuentes de energía anteriores;
  • disponibilidad de equipos, instalación y mantenimiento sencillos, no se requieren permisos de las autoridades o empresas especiales;
  • la vida útil supera los 15–30 años.

"Contra":

  • precios bastante altos y un largo período de recuperación de más de 10 a 15 años;
  • completa dependencia de las condiciones climáticas y del propio sol, que no se puede controlar;
  • en las latitudes templadas y del norte, se necesita una fuente de calor adicional, al menos como respaldo.

Especificaciones

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Uno de los componentes importantes es la fuerza de la estructura y los elementos individuales. Hay elementos de vidrio en los colectores planos y de vacío, estos son el vidrio superior y los tubos de bulbo, respectivamente.

Además de los impactos mecánicos accidentales durante el transporte y la instalación, se ven afectados por:

  • fluctuaciones de temperatura que alcanzan los cien grados;
  • la humedad de la lluvia o el rocío de la mañana;
  • escarcha, nieve;
  • huelgas de granizo;
  • ráfagas de viento.

Para las estructuras solares planas, se utilizan vidrios duraderos templados especiales, que son muy resistentes a los impactos de granizo. Además, tienen cierta estabilidad térmica y pueden soportar bien los cambios periódicos de temperatura.

Los tubos en los dispositivos de vacío requieren una actitud más cuidadosa, ya que de ellos se evacua el aire y ya existe un voltaje causado por una diferencia de presión externa e interna. Pero el colector en sí está hecho de tal manera que es posible reemplazar un tubo en caso de daño.

nieve, escarcha

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La mejor opción para resistir la nieve es colocar el colector en una pared vertical de la casa, pero tales oportunidades están lejos de estar siempre disponibles. Además, con una gran cantidad de receptores, la superficie puede simplemente no ser suficiente.

Otra opción es instalar estructuras en un ángulo con el horizonte de más de 55 °. Si esta es una buena opción para los colectores de vacío: parecen estructuras de celosía sopladas desde todos los lados, entonces, para los dispositivos planos, existe el riesgo de que la nieve derretida se deslice hacia el fondo y cree una capa de hielo.

En cuanto a la escarcha, ocurre solo en ciertas épocas del año: las transiciones "invierno - primavera" u "otoño - invierno". No crea desviaciones especiales en el funcionamiento del colector, y cuando sale el sol desaparece en 10-30 minutos.

Fabricantes, modelos, costo.

El mercado presenta diseños de Europa, China y productos nacionales.

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Los productos europeos, por ejemplo, un colector plano Viessmann cuestan desde 45,000 rublos, análogos de China, desde 35,000 rublos. Productos al vacío: desde 170 000 rublos y 115 000 rublos, respectivamente.

El costo de los fabricantes rusos de productos similares:

  1. Novy Polyus LLC, el modelo de colector solar plano YaSolar comienza desde 19,700 rublos.
  2. Firma "AltEnergia", panel solar plano "AlternEnergy 1.3", precio desde 15800 rublos. Los colectores de vacío se fabrican de acuerdo con los requisitos de clientes individuales con un precio de 52,000 rublos.
  3. La empresa Grupo ANDI, un colector solar de vacío para uso estacional, el precio del kit parte de 17.500 rublos.

En Internet, puede encontrar otros fabricantes nacionales con una eficiencia no menor y un precio adecuado. Para aquellos a quienes les gusta diseñar y ensamblar con sus propias manos, existe una gran oferta de elementos individuales de colectores solares, a partir de los cuales se ensamblan varios dispositivos.

Tipos de calentadores solares de agua

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Por características de diseño, los colectores se dividen en:

  • aire;
  • plano;
  • aspiradora;
  • colectores - concentradores;
  • construcción plástica.

Colector de aire

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Es una estructura plana a través de la cual pasa el aire. La mayoría de las veces, la masa de aire se dirige al espacio entre la pared trasera aislada de la carcasa y la placa absorbente. Esto evita la pérdida de calor a través del acristalamiento superior.

Tal esquema se distingue por su diseño simple y operación simple. La vida útil alcanza varias decenas de años. Se utiliza para calentar espacios, secar productos vegetales agrícolas o madera.

calentador de tipo plano

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El dispositivo está hecho en forma de caja plana que combina varios elementos:

  1. Absorbedor - realiza las funciones de un absorbedor de radiación solar. Está hecho, en la mayoría de los casos, de una lámina de cobre recubierta con pintura negra mate o rociada con óxido de titanio. También se utiliza un recubrimiento especial de níquel negro selectivo.
  2. La pared superior es de vidrio transparente con un contenido mínimo de metal. La reducción de pérdidas se ve facilitada por un recubrimiento óptico que retrasa la radiación infrarroja dentro de la carcasa: la eficiencia de dicho esquema alcanza el 95%.
  3. Un circuito tubular hecho en forma de bobina: esto le permite aumentar la transferencia de calor entre el absorbedor y el refrigerante bombeado a la tubería. El mejor resultado se obtiene cuando se utilizan productos de cobre soldados directamente a la caja del variador.

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La carcasa exterior está hecha de aleaciones de aluminio. El caso en sí debe estar aislado al máximo del intercambio de aire con el entorno externo. La parte trasera está necesariamente cubierta con una capa de aislante térmico efectivo. Si se interrumpe la circulación del refrigerante, la temperatura dentro de la carcasa puede alcanzar los 150–200 °C.

El esquema de funcionamiento de un colector plano se ve así: la radiación solar es absorbida por el absorbedor y la calienta. Este, a su vez, transfiere calor a través del tubo al líquido portador, que circula entre el colector y el tanque de almacenamiento.

dispositivo de vacío

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Este es uno de los dispositivos más complejos dentro de la familia de colectores solares. El diseño interno del absorbedor de radiación solar se asemeja a un termo doméstico y consta de dos estructuras tubulares:

el tubo exterior está hecho de vidrio transparente y la mitad de la parte interior se puede cubrir con una capa reflectante, lo que aumenta la eficiencia de calentamiento del tubo absorbente;

el interior está revestido con una pintura negra especial, que permite absorber la radiación exterior con la máxima eficacia.

Se crea un vacío entre los tubos, que es un mal conductor del calor, por lo que se aprovecha al máximo la energía solar. Dentro del tubo absorbente hay un líquido de bajo punto de ebullición que, habiendo recibido calor, se evapora y transfiere energía a una varilla de cobre u otra estructura tubular con un líquido portador de calor en su interior.

Colector - concentrador

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Una característica distintiva del diseño es la presencia de un reflector esférico o paraboloide, que enfoca el flujo de energía solar, donde se encuentra el absorbedor. La ventaja de tal esquema es la recolección de un área más grande del flujo de radiación y una disminución en el tamaño del receptor. Utilizado principalmente para fines industriales.

colector de plastico

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Estructuralmente, está hecho según el esquema de un dispositivo plano y el principio de funcionamiento es el mismo, pero la mayoría de los elementos están hechos de materiales poliméricos. La parte exterior es un policarbonato transparente duradero. El cuerpo está hecho de plástico de alta resistencia, las cámaras de aire están hechas de polipropileno.

Para vivir todo el año, lo más recomendable es utilizar un diseño plano o un colector de vacío.

Ventajas y desventajas de ambos tipos:

Las principales ventajas de los coleccionistas de fabricación rusa.

En los últimos años, ha habido un aumento en la producción de colectores solares en Rusia.Esto se debe a la mayor demanda de productos de este tipo, su costo relativamente bajo y su buena calidad de construcción.

Por supuesto, en términos de volúmenes de producción, los fabricantes rusos de hoy no se pueden comparar con las marcas europeas que han estado suministrando equipos para sistemas solares a los mercados mundiales durante muchos años. Pero ciertamente hay tendencias positivas. Las empresas rusas han encontrado a su agradecido comprador frente a los compatriotas y residentes de los antiguos países de la CEI.

  • La principal ventaja del producto nacional es un precio asequible. Se puede comprar un colector estándar de calidad por un precio promedio de $ 250-450.
  • En este caso, el comprador recibirá servicio a nivel europeo. Los fabricantes de Rusia han aprendido a comprender y escuchar a sus clientes. Muchos sistemas de colectores solares se montan en pedidos individuales, con estricta observancia de todos los requisitos del cliente.
  • El montaje y la calidad de los materiales utilizados también está a un alto nivel. La mayoría de los fabricantes otorgan una garantía de la vida útil de los productos en 20-25 años, y dentro de los cinco años, el comprador tiene derecho a recibir servicio y asesoramiento.
  • Y, por supuesto, cualquier coleccionista supone un importante ahorro para el presupuesto familiar. La energía térmica que ingresa a la casa va a los propietarios prácticamente de forma gratuita. Pagan solo por la electricidad consumida por las bombas de circulación (esto es alrededor de 80-90 dólares al año).

Los colectores solares rusos son una inversión rentable que dará sus frutos en los próximos dos o tres años.

energialogia.com

Aplicación de instalaciones solares.

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Los colectores solares se utilizan principalmente para dos propósitos:

  • obtener agua caliente para las necesidades domésticas;
  • calefacción de espacios.

Si los colectores relativamente pequeños son suficientes para el agua caliente, entonces, para calentar una casa, se necesitarán estructuras de varias decenas de metros cuadrados, lo que generará preguntas técnicas sobre su instalación.

Como regla general, los receptores de luz solar se montan de acuerdo con tres opciones:

  • instalación en la azotea;
  • fijación en la pared;
  • instalación a nivel del suelo.

Lo más difícil es la opción de techado asociada al trabajo en altura. La complicación también la introduce el peso de las estructuras, que allí deben levantarse con cuidado sin dañarlas.

Para la ubicación en el suelo, debe encontrar un lugar donde nada oscurezca durante el día, el colector. Será necesario hacer una pequeña base de soporte o una estructura de carga sobre la que se monte el receptor de calor.

Las tuberías que conducen a la casa deben estar aisladas. Cuando se opera en invierno, es necesario realizar periódicamente trabajos para limpiar la estructura de posibles acumulaciones de nieve.

recuperación

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Es recomendable considerar el retorno de los costos de los equipos para la operación durante todo el año y el uso para calefacción, obteniendo agua caliente para las necesidades diarias.

Los gastos por uso estacional comenzarán a regresar de inmediato, sobre todo si el colector se instala en el campo y sirve más para generar agua caliente. En este caso, la relación precio-rendimiento será más interesante. Alrededor de 1,5 m² de superficie colectora plana será suficiente para un miembro de la familia.

El agua caliente es muy necesaria para aquellas familias que tienen niños pequeños, y aquí, una instalación solar es muy útil. Pero el resto del miembro de la familia también estará complacido de tomar una ducha caliente después de las labores justas en su área. Lavar los platos y lavar las cosas será mucho más fácil. Por lo tanto, la cuestión de la recuperación puede reformularse como la necesidad de un colector solar para producir agua caliente.

Etapas:

  1. Determinación de la cantidad de energía solar térmica en la ubicación de la vivienda. Dichos datos se pueden encontrar en la literatura de referencia, Internet, pero hay información más precisa disponible en los servicios meteorológicos locales. Además, tienen observaciones a largo plazo, por lo que puede calcular el valor promedio, que puede usar en sus cálculos posteriores.
  2. Se especifican las zonas donde se llevará a cabo la calefacción; usted mismo comprende que no es recomendable calentar marquesinas, despensas y cuartos de servicio similares. Pero, las habitaciones de los niños requerirán una calefacción más completa que una cocina o una sala de estar.
  3. El área útil aproximada del colector para calentar 1m² de una habitación es de 0,4 a 0,5m². Esta cifra se da para latitudes templadas. En el sur, se necesitarán entre 0,2 y 0,3 m², en las regiones del norte, entre 0,6 y 0,8 m². Ya a partir de estas cifras, está claro que una planta solar en lugares con un clima severo se puede utilizar como fuente auxiliar de calor, de lo contrario, los costos del equipo serán muy altos.
  4. Para calentar 100 m² de área de la casa en latitudes medias, necesitará un colector tubular con un área efectiva de 40 a 60 m². Un juego completo (equipo doméstico), que incluye dos tanques de 300 litros cada uno, bombas y un sistema de control, junto con la instalación cuesta alrededor de 450,000 rublos.
  5. Se necesitan unos 120.000 MJ de calor por cada 100 m² durante el año.

Coste medio de la energía térmica:

  • caldera de gas - alrededor de 0,35–0,40 rublos. por 1 MJ de calor, 42 000–48 000 rublos por año;
  • caldera eléctrica: aproximadamente 0,9–1,10 rublos por 1 MJ de energía térmica, 108 000–132 000 rublos por año;
  • la energía solar, casi gratuita, solo el costo de alimentar la bomba eléctrica, ascenderá a 5000-6000 rublos por año.

El costo promedio de una caldera de gas con instalación será de aproximadamente 350,000 rublos, una caldera eléctrica: 10,000 rublos.

Durante 20 años, los costos totales serán:

  • calefacción de gas, 20 años * 42 000 rublos / año + 350 000 rublos = 1 190 000 rublos;
  • caldera eléctrica, 20 años * 108 000 rublos / año + 10 000 rublos. = 2170000 rublos;
  • planta solar, 20 años * 6.000 rublos / año + 450.000 rublos = 570.000 rublos.

Se puede ver que después de 6 a 8 años, el colector solar devolverá el dinero y comenzará a ahorrar. Pero se tomaron las condiciones ideales, además, no se tuvo en cuenta el consumo de agua caliente para las necesidades diarias. Teniendo en cuenta todos los factores, el período de recuperación real para las latitudes medias será de 11 a 12 años.

Una gran desventaja de las instalaciones solares es una gran inversión financiera única. La adición gradual de secciones de colectores ayudará a reducirlas, pero luego, al diseñar un sistema de calefacción, es necesario prever esto en el diseño general.

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En principio, el aprovechamiento de la radiación solar para calentar la vivienda y obtener agua caliente, en el estado actual de desarrollo tecnológico, se justifica en varios casos:

el uso de colectores solares de tipo plano para operación estacional en parcelas de jardín;

el diseño de vacío podrá proporcionar calor a toda la casa en un clima bastante templado, para las latitudes templadas y del norte, es recomendable considerar este tipo de calefacción como auxiliar, debido al equipo bastante costoso;

muy bien se combina un colector solar de cualquier tipo con calefacción geotérmica - en verano puede dar calor al suelo, que lo acumulará y lo regalará en invierno.

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