Aquecimento solar. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Aquecedores solares de água têm sido usados ​​para aquecimento e água quente desde o início do século XX. Até o momento, em vários países (EUA, Alemanha, Noruega), com apoio estatal a programas de economia de energia, são amplamente utilizados coletores solares feitos de plástico polimérico com vidros instalados em telhados ou varandas envidraçadas.

O dispositivo do aquecedor de água do módulo solar é muito simples (Fig. 3.3). Uma tela plana com tubos soldados por baixo é iluminada pelos raios do sol. Também são utilizadas peneiras sem tubos, na forma de duas placas com um vão entre elas. A tela é conectada por tubos às partes superior e inferior do tanque de armazenamento. A circulação natural é estabelecida no circuito: a água fria entra nas tubulações pela parte inferior do tanque, a água aquecida nos tubos de tela com menor densidade flui para a parte superior do tanque. A placa superior da tela é pintada com tinta preta fosca para aumentar a absorção de energia radiante e coberta com vidro ou filme de polímero para proteção contra precipitação. Em regiões com temperaturas negativas, o circuito é abastecido com solução aquosa de anticongelante; anticongelante aquecido por radiação solar cede calor à água do tanque de armazenamento em um trocador de calor tubular.

Fig.3.3. O aquecedor solar de água mais simples

Especialistas noruegueses em energia estimam que a economia anual de energia dos sistemas de aquecimento solar no norte da Europa é de 250.300 kWh por metro quadrado de área coletora. O custo dos coletores solares na Noruega é de cerca de 80 euros por metro quadrado, incluindo revestimento protetor quando instalado no telhado. O período de retorno aos preços atuais da eletricidade na Noruega é de cerca de 10 anos. Ao mesmo tempo, a poluição ambiental resultante da queima de combustíveis fósseis em caldeiras de usinas termelétricas tradicionais e caldeiras é excluída.

Existem também sistemas de aquecimento solar de ar (calorífero) no mundo. O ar aquecido no coletor solar flui através de um acumulador de calor - um recipiente cheio de brita ou seixos. Se for necessário aquecer a sala, o ar da sala é conduzido por um ventilador através de uma camada de seixos. O sistema de aquecimento solar de ar também pode ser operado sem um acumulador de calor. Neste caso, o ventilador conduz o ar ambiente diretamente através do coletor solar de ar.

Uma nova forma de aproveitamento da radiação solar para aquecimento é a utilização de vidros de janelas revestidos com filme de poliéster com revestimento metálico. Este vidro é transparente aos raios da faixa de comprimento de onda da luz, que carregam a energia máxima no espectro solar, mas reflete a radiação infravermelha da sala e, portanto, proporciona um "efeito estufa" no apartamento. Esses óculos são cada vez mais usados ​​na Finlândia.

A energia solar pode ser usada para dessalinizar o mar e a água poluída. O destilador solar mais simples é um recipiente cheio de uma fina camada de água salgada; os raios do sol concentrados na embarcação evaporam a água. O vapor condensa em uma parede plana inclinada e o condensado flui para o coletor de água dessalinizada. Também foram desenvolvidas unidades de refrigeração solar, nas quais o refrigerante (amônia) é evaporado pela radiação solar e participa ainda do ciclo de refrigeração do tipo absorção. O equipamento térmico solar (painéis térmicos, instalações de fornecimento de calor quente, destiladores solares) é produzido pela Mashinostroenie NPO em Reutov, região de Moscou.

A energia solar também é utilizada em pequenas instalações de alta temperatura (Figura 3.4). Os raios do sol são focalizados por um espelho parabólico em um objeto aquecido (por exemplo, um cadinho de fusão).

Fig.3.4. aquecedor solar

Em comparação com o aquecimento em fornos, tais instalações proporcionam um aquecimento mais intenso e um processo mais limpo. O mesmo dispositivo tem "cozinhas solares".

Autor: Labeish V.G.

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