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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Opciones para utilizar la energía solar. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes alternativas de energía El sol es una fuente de energía gratuita, inagotable y respetuosa con el medio ambiente que no requiere extracción ni transporte. La cuestión de la reducción de los costes energéticos es cada año más urgente. Necesario para calefacción y suministro de agua caliente. Los países desarrollados llevan mucho tiempo tomando el camino de reemplazar los recursos energéticos tradicionales con energía solar. Los principios del calentamiento solar y del calentamiento del agua se han utilizado desde la antigüedad. Todo el mundo sabe que una superficie negra se calienta con el sol más rápido y más fuerte que una blanca. Esta propiedad se utiliza en los colectores solares, que recogen este calor para calentar agua. Dependiendo de la necesidad de cantidad de calor y agua caliente, se instalan colectores en el techo del edificio y (o) en la pared sur, que consisten en tubos delgados a través de los cuales se suministra agua al tanque acumulativo. El sol calienta los tubos, estos calientan el agua, el agua se acumula en el tanque y luego se usa para calefacción o agua caliente. ¡Todo lo ingenioso es simple! Colectores solares Las instalaciones que captan, almacenan y transmiten el calor solar se denominan colectores solares. Los colectores solares permiten obtener agua caliente y, en zonas con alta actividad solar, cuando se construyen salas de calderas combinadas, el calor de los colectores solares se puede utilizar en sistemas de calefacción. Esto reduce el coste de calefacción y agua caliente en el hogar. Hay dos tipos principales de colectores solares: colector solar de placa plana y colector solar de vacío. Colector solar plano es un panel acristalado con aislamiento térmico que contiene una placa absorbente con un revestimiento altamente selectivo. Es esta placa la que recoge la energía solar y transfiere calor a los tubos de circulación llenos de líquido. A pesar del aislamiento térmico del fondo y las paredes laterales del colector plano, en invierno su rendimiento se reduce debido a las pérdidas de calor por el lado soleado. En instalaciones de calentamiento solar de agua durante todo el año se suelen utilizar colectores solares de vacío, aunque también se pueden utilizar colectores planos con buen aislamiento térmico. Los colectores de placa plana se utilizan ampliamente debido a su bajo coste. Colector solar de vacío Es un conjunto de tubos de vacío en los que la radiación solar se convierte en energía térmica. El diseño de cada tubo individual de un colector solar de vacío se asemeja a un termo familiar: un tubo de vidrio se inserta en otro. Sólo la parte exterior del tubo es transparente, mientras que el tubo interior tiene un revestimiento que capta la energía solar. Los tubos individuales, dispuestos paralelos entre sí, forman juntos un colector de vacío. Hemos entendido cómo se acumula el calor en los tubos del colector de vacío. Luego solo hay que transferirlo al objeto que se va a calentar. Puede ser un sistema de suministro de agua caliente (ACS), calefacción o, por ejemplo, calentar agua en una piscina. Dependiendo de las necesidades de energía térmica, se selecciona uno u otro número de colectores, que se colocan en el techo y (o) paredes del edificio. El buen aislamiento térmico de los colectores solares de vacío y el alto coeficiente de absorción (más de 95%) les permite trabajar a bajas temperaturas ambiente. Calentadores de agua solares El calentador de agua solar consta de un colector solar y una batería, el sol calienta el refrigerante intermedio (anticongelante especial o agua) en el colector, que transfiere calor a través del intercambiador de calor al calentador de agua de almacenamiento - tanque. en el que se almacena agua caliente. Este recipiente debe estar bien aislado para evitar pérdidas de calor innecesarias. Aquellos. debe retener el calor casi como un termo. Como contenedor de este tipo se suele utilizar un calentador de agua eléctrico de almacenamiento. El uso de calentador de agua eléctrico como una capacidad permite tener agua caliente en ausencia del sol. En este caso, el calentador del calentador de agua se enciende automáticamente, lo que mantiene la temperatura del agua establecida. El refrigerante entre el colector y el calentador de agua puede moverse de dos maneras. La primera, la más sencilla, es la circulación natural. El segundo es la circulación mediante una bomba especial. El uso de una bomba hace que el sistema sea más eficiente, ya que Gracias a la circulación forzada, es posible transferir más calor. Los sistemas con circulación natural suelen denominarse pasivos y los de circulación forzada, activos. Cómo elegir el volumen de la caldera. Naturalmente, el volumen de la caldera depende de la cantidad de personas que viven en la casa y de sus necesidades individuales de agua caliente. A la hora de elegir el volumen hay que tener en cuenta si la casa tiene bañera, jacuzzi o sólo ducha. Es muy importante tener en cuenta la cantidad de tiempo que los propietarios dedican a los "procedimientos de agua". Por ejemplo, cinco minutos son suficientes para que alguien se duche, y para alguien, hasta media hora. Naturalmente, el consumo de agua en estos casos será completamente diferente. Como contar Puede realizar un cálculo más preciso, teniendo en cuenta sus necesidades individuales. A continuación se muestra un ejemplo de dicho cálculo para una familia de 3 personas. Digamos que te duchas con un caudal de 8 litros por minuto durante 10 minutos, por lo que utilizarás 80 litros de agua tibia. Otros dos miembros de la familia consumen la misma cantidad de agua. Sumamos 80 + 80 + 80 y obtenemos 240 litros de agua caliente. Y también necesitas agua para lavar los platos, por ejemplo 4 l/min durante 15 minutos. Total 240 + 60 = 300 litros. Teniendo en cuenta que utilizará agua tibia, y no 60-70 grados, acumulada en el calentador de agua, entonces será suficiente una caldera de aproximadamente 200 litros. Si el próximo gran consumo de agua caliente está previsto solo para la noche, entonces el agua del calentador de agua tendrá tiempo de calentarse nuevamente durante este tiempo y también podrá ducharse cómodamente al final del día. . , y con su ayuda se producirá calentamiento. Sistemas complejos Además de los calentadores de agua solares mencionados anteriormente, también existen sistemas integrados completos para el suministro de calor y energía al edificio mediante energía solar. Sus componentes son colectores solares y paneles solares. Estos sistemas permiten proporcionar a la casa no solo agua caliente, sino también calefacción y electricidad. Para automatizar el proceso y garantizar el modo de funcionamiento más eficiente del sistema complejo, se utiliza un centro de control basado en un controlador de microprocesador.
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