Calefacción - funcionamiento/confiabilidad activos de los sistemas de calefacción solar Después de que las crisis de la energía de los años 70 y los aumentos subsecuentes en el coste de combustibles petróleo-basados, interés en sistemas de energía solar activos se aflojaran. Los millares de sistemas fueron instalados del final de los 70 con años 80 centrales. Los gobiernos federales y locales, las utilidades, y los dueños de la propiedad privada participaron en la instalación de estos sistemas. Durante este período, los centenares de Sistema Solar fueron supervisados, presentando muchos de datos de funcionamiento documentados. La mayoría de los datos recogidos estaba en el funcionamiento de circuitos de agua calientes domésticos solares. Lo que sigue es un resumen de la eficacia de los tipos mas comunes de circuitos de agua calientes domésticos solares de los datos recogidos de las actividades de supervisión de funcionamiento de los años 80.
Estos estudios muestran que los circuitos de agua calientes domésticos solares son más confiables que sistemas combinados de la agua caliente/de la calefacción de talleres. Los sistemas de calefacción solares del espacio aéreo son generalmente más confiables que los circuitos de agua calientes domésticos solares. Esto es sobre todo debido a los escapes en los sistemas líquido-basados. Mientras que los escapes de aire en sistemas de calefacción por aire solares son difíciles de detectar, no causan generalmente ninguÌn daño. Dan lugar solamente a eficacias y a un funcionamiento más bajos de sistema. Si el sistema de aire no se supervisa de cerca, los defectos en el sistema van a menudo desapercibidos.
De todos los sistemas del líquido evaluados, drenar-detrás y los sistemas de la recirculación son los más confiables. Los sistemas del anticongelante y de petróleo son más confiables que -hacia abajo sistemas, así como los sistemas que utilizan la calefacción de resistencia eléctrica para evitar la congelación. Esto es sobre todo debido a las fallas en los sensores y las válvulas automáticas que compusieron sus circuitos de detección del helada. Algunas de las otras fallas fueron atribuidas a los circuitos de calefacción que no funcionaron, generalmente durante apagones de la compañia de electricidad.
Circuitos de agua calientes solares domésticos que utilizan un módulo (PV) fotovoltaico a las bombas de energía son generalmente más confiables que otros circuitos de agua calientes domésticos solares. Aunque cuesten inicialmente más para instalar, son muy simples y requieren poco mantenimiento. Además, no son afectados por los fallos eléctricos.
Confiabilidad de los componentes del sistema de calefacción solar: Los componentes primarios de los sistemas de calefacción solar son los colectores, los sistemas de traspaso térmico, el almacenaje del calor, y los controles. De acuerdo con resultados del programa de demostración solar nacional (NSDP), el colector y los componentes del traspaso térmico eran los falla-más propensos. De todas las Sistema Solar seguidas su trayectoria en el NSDP, el cerca de 30% tenían problemas con estos componentes. Los problemas con almacenamiento y los sistemas del regulador ocurrieron el 20% del tiempo. El casi 60% de todos los sistemas experimentaron una cierta clase de dificultad.
Problemas del colector: El problema más grande de todos los tipos de colectores es salida. Los escapes pueden ocurrir de la fabricación o de la instalación incorrecta o como resultado de daño del helada. Otros problemas son daño al colector que esmalta, fractura de sellos y de empaques, acumulación de depósitos minerales (cuando el colmo del agua en contenido mineral se utiliza como el líquido de traspaso térmico), y corrosión (cuando los metales disímiles tales como aluminio y cobre entran en el contacto).
Problemas del subsistema del traspaso térmico: El problema potencial más grande de sistemas de traspaso térmico es falla de la protección del helada. La protección del helada tiende a ser no fiable en sistemas a base de agua. La congelación puede incluso ocurrir en el lado del agua del cambiador de calor en los sistemas que utilizan una solución anticongelante como el líquido de traspaso térmico, si los thermosiphons de la solución anticongelante entre colectores fríos y un cambiador de calor caliente. Otro problema resulta cuando las soluciones anticongelantes llegan a ser ácidas, debido a la avería en un cierto plazo de los inhibidores de corrosión del anticongelante. Esto da lugar eventual a daño interno a las pipas, a los colectores, y a los cambiadores de calor, que pueden causar los escapes.
las fallas Congelar-relacionadas también ocurren en ciertos tipos de sistemas de aire usar soluciones anticongelantes como parte de su sistema de traspaso térmico. Si un apagador del detrás-bosquejo no está instalado en los tubos de aire, el aire frío puede thermosiphon de nuevo al cambiador de calor aire-agua y congelar el agua.
El agua doméstica que es alta en contenido mineral (o “dura”) puede causar la acumulación (o el escalamiento) de depósitos minerales en sistemas de calefacción solar basados líquido. Si el agua se utiliza como el líquido de traspaso térmico, el escalamiento puede ocurrir en el colector, la distribución, y la tubería del cambiador de calor. En los sistemas que utilizan el glicol (un anticongelante) como el líquido de traspaso térmico, el escalamiento puede ocurrir en la superficie del cambiador de calor que transfiere calor del colector solar al agua doméstica. El escalamiento puede ser evitado con el uso de los suavizadores de agua, o ser corregido circulando una solución ácida suave (tal como vinagre) a través del lazo del colector o del agua caliente doméstica cada tres a cinco años, o según sea necesario dependiendo de condiciones del agua. Las superficies del cambiador de calor pueden necesitar ser limpiado con un cepillo de cable.
Muchos de los problemas mencionados anteriormente se pueden eliminar con la instalación, el aislamiento, y las prácticas de mantenimiento apropiados.
Problemas del almacenamiento: Los subsistemas del almacenamiento son los tanques de almacenamiento en sistemas líquidos, y compartimientos de la roca o materiales phase-change en sistemas de aire. Un estudio de NSDP mostró ese 19% de los problemas de sistema experimentados los sistemas del almacenamiento. Para los sistemas del almacenamiento del agua y de aire, la salida es el problema más grande. Los escapes en sistemas del almacenamiento de aire son duros de detectar, así que los compartimientos de la roca se deben sellar asegurado durante la construcción para prevenirlos. Generalmente, los problemas en sistemas del almacenamiento no son severos, y no tienen un impacto importante en la operación total del sistema.
Problemas del control: La colocación y la instalación del sensor de temperatura son críticas a la operación del sistema. La mayoría de las fallas del control son debido a la instalación o al abuso incorrecta de los sensores. |
