Com funcionen els escalfadors solars d'aigua

Com funciona
Els sistemes solars d'escalfament d'aigua consisteixen en un dipòsit d'emmagatzematge d'aigua i col·lectors solars. Hi ha dos tipus de sistemes solars d'escalfament d'aigua: actius (amb bomba de circulació i controls) i passius (sense bomba de circulació i controls).

Sistemes d'escalfament d'aigua solar actiu
Hi ha dos tipus de sistemes actius d'escalfament d'aigua solar:

Sistemes de circulació directa
Una bomba fa circular l'aigua de la llar pel col·lector i cap a la llar. Funcionen bé en climes on les temperatures de congelació són rares.
Sistemes de circulació indirecta
Una bomba fa circular un fluid de transferència de calor no congelant pel col·lector i l'intercanviador de calor. Això escalfa l'aigua que entra a la llar. Són populars en climes propensos a temperatures de congelació.

Sistemes passius de calefacció solar d'aigua
Els sistemes d'escalfament d'aigua solar passius són generalment menys costosos que els sistemes actius, però solen ser menys eficients. Tanmateix, els sistemes passius són més fiables i duren més. Hi ha dos tipus bàsics de sistemes passius:

Sistemes passius integrals col·lector-emmagatzematge
Aquests sistemes consisteixen en un dipòsit d'emmagatzematge d'aigua cobert amb un material transparent perquè el sol escalfi l'aigua. L'aigua del dipòsit flueix després a un sistema de canonades. Aquests sistemes funcionen millor en zones on les temperatures rarament cauen per sota de la congelació. També són aptes per a habitatges amb gran demanda d'aigua calenta durant el dia i la nit.
Sistemes de termosifó
L'aigua s'escalfa en un col·lector del terrat i després flueix per un sistema de canonades quan s'obre l'aixeta d'aigua calenta. La majoria d'aquests sistemes tenen una capacitat de 40 galons.

Dipòsits d'emmagatzematge i col·lectors solars
La majoria dels escalfadors d'aigua solars requereixen un dipòsit d'emmagatzematge ben aïllat. El dipòsit solar té una sortida i una entrada addicionals connectades al col·lector. En un sistema de dos dipòsits, l'escalfador d'aigua solar preescalfa l'aigua abans que entri a l'escalfador d'aigua convencional. En un sistema d'un sol dipòsit, l'escalfador de seguretat es combina amb el dipòsit d'emmagatzematge solar en un sol dipòsit.

Hi ha tres tipus de col·lectors solars per a ús residencial:

Col·lectors de placa plana
Els col·lectors de plaques de vidre són caixes aïllades i resistents a la intempèrie que tenen una placa absorbent fosca sota una o més cobertes de vidre o plàstic (polímer). Els col·lectors de placa plana sense vidre (utilitzats habitualment per a la calefacció solar de piscines) tenen una placa absorbent fosca feta de metall o polímer i sense coberta ni carcassa.
Sistemes d'emmagatzematge-col·lectors integrals
També anomenats sistemes ICS o per lots, presenten un o més dipòsits o canonades negres en una caixa de vidre aïllada. L'aigua freda passa primer pels col·lectors solars, que preescalfen l'aigua. Aleshores, l'aigua continua cap a un escalfador d'aigua de reserva convencional, proporcionant una font fiable d'aigua calenta. Només s'han d'instal·lar en climes de gel suau, ja que les canonades exteriors poden congelar-se en temps de fred intens.
Col·lectors solars de tubs evacuats Col·lectors solars de tubs evacuats
Compte amb tubs de vidre transparent disposats en paral·lel. Cada tub conté un tub exterior de vidre i un tub absorbent metàl·lic connectat a un dissipador de calor. El recobriment del dissipador de calor absorbeix l'energia solar però inhibeix la pèrdua de calor radiant. Aquests col·lectors s'utilitzen més en aplicacions comercials als Estats Units.
Els sistemes solars de calefacció d'aigua gairebé sempre requereixen un sistema de reserva de dia ennuvolat

d vegades l'augment de la demanda. Els escalfadors d'aigua d'emmagatzematge convencionals solen proporcionar una còpia de seguretat i ja poden formar part d'un paquet del sistema solar. Un sistema de seguretat també pot formar part d'un col·lector solar, com ara un dipòsit al terrat amb un sistema de termosifó. Com que el sistema d'emmagatzematge del col·lector integral emmagatzema aigua calenta a més de recollir calor solar, es pot empaquetar amb un escalfador d'aigua sense tanc o sota demanda com a còpia de seguretat.

Escollir un escalfador d'aigua solar
Abans de comprar i instal·lar un sistema de calefacció solar d'aigua, heu de fer el següent:

Estimar el cost i l'eficiència energètica d'un sistema de calefacció solar d'aigua
Avalueu el recurs solar del vostre lloc
Determineu la mida correcta del sistema
Investigar els codis, pactes i regulacions locals.
Aprèn també sobre els diferents components necessaris per a un sistema de calefacció solar d'aigua, inclosos els següents:

Intercanviadors de calor del sistema solar de calefacció d'aigua
Fluids de transferència de calor per a sistemes solars d'escalfament d'aigua
Instal·lació i manteniment del sistema
La instal·lació correcta d'un escalfador d'aigua solar depèn de molts factors. Aquests factors inclouen els recursos solars, el clima, els requisits del codi de construcció local i els problemes de seguretat; per tant, el millor és que un contractista qualificat de sistemes solars tèrmics instal·li el vostre sistema.
Un cop instal·lat, el manteniment adequat del vostre sistema el mantindrà funcionant sense problemes. Els sistemes passius no requereixen gaire manteniment. Per als sistemes actius, discutiu els requisits de manteniment amb el proveïdor del vostre sistema i consulteu el manual del propietari del vostre sistema. La fontaneria i altres components tradicionals de calefacció d'aigua requereixen el mateix manteniment que els sistemes convencionals. En climes secs, l'aigua de pluja no pot proporcionar un desgast natural, per la qual cosa pot ser necessària la neteja dels vidres.
Els sistemes senzills poden requerir un manteniment regular tan sovint com cada 3-5 anys, preferiblement per part d'un contractista solar. Els sistemes amb components elèctrics solen requerir la substitució d'una o dues peces després de 10 anys. Obteniu més informació sobre el manteniment i la reparació del sistema de calefacció solar d'aigua.

Quan examineu possibles contractistes d'instal·lació i/o manteniment, feu les preguntes següents:

La vostra empresa té experiència en instal·lació i manteniment de sistemes solars de calefacció d'aigua?
Trieu una empresa que tingui experiència instal·lant el tipus de sistema que necessiteu i fent servei a l'aplicació que trieu.
Quants anys d'experiència té la seva empresa en instal·lació i manteniment de calefacció solar?
Com més experiència, millor. Demaneu una llista de clients anteriors que poden proporcionar referències.
La vostra empresa té llicència o certificació?
Alguns estats requereixen una llicència de lampista i/o contractista solar vàlida. Poseu-vos en contacte amb la vostra ciutat i comtat per obtenir més informació. Confirmeu la llicència amb la junta de llicències de contractistes del vostre estat. La junta de llicències també us pot informar de qualsevol queixa contra contractistes amb llicència estatal.
Millorar l'eficiència energètica
Un cop tingueu l'escalfador d'aigua instal·lat i mantingut correctament, proveu algunes estratègies addicionals d'estalvi d'energia per ajudar a reduir les vostres factures d'escalfament d'aigua, especialment si necessiteu un sistema de seguretat. Alguns dispositius i sistemes d'estalvi d'energia són més rendibles d'instal·lar juntament amb el vostre escalfador d'aigua.