Calefacción por agua - circuitos de agua calientes solares Los un millón sistemas water-heating solares residenciales y 200.000 comerciales estimados han estado instalados en los Estados Unidos. Aunque haya una gran cantidad de diversos tipos de sistemas water-heating solares, la tecnología básica es muy simple. La luz del sol pega y calienta una superficie del “amortiguador” dentro de un “colector solar” o de un tanque de almacenamiento real. O calor-transferir el líquido o el agua potable real que se utilizará atraviesa los tubos unidos al amortiguador y coge el calor de ella. (Los sistemas con un lazo separado del calor-transferir-líquido incluyen a cambiador de calor que entonces calienta el agua potable.) El agua heated se almacena en un separado precalienta el tanque o un tanque convencional del calefactor de agua hasta que esté necesitada. Si el calor adicional es necesario, es proporcionado por la electricidad o la energía del combustible fósil por el sistema water-heating convencional. Reduciendo la cantidad de calor que se debe proporcionar por las energías renovables substitutas water-heating water-heating, solares convencionales de los sistemas directo para la energía convencional, reduciendo el uso de la electricidad o de los combustibles fósiles cerca tanto como el 80%.
Los sistemas water-heating solares de hoy son probados bien y confiables cuando están emparejados correctamente al clima y a la carga. El mercado actual consiste en un número relativamente pequeño de fabricantes y los instaladores que proporcionan diseño de sistema confiable del equipo y de calidad. Un programa de la garantía y del funcionamiento-grado de calidad para los sistemas water-heating solares, instituido por una asociación voluntaria de la industria solar y de los varios grupos de consumo, hace más fácil seleccionar el equipo confiable con confianza. Los dueños del edificio deben investigar la instalación de sistemas water-heating calientes solares para reducir uso de energía. Antes de clasificar una Sistema Solar, agua-utilizar las estrategias de la reducción debe ser puesto en práctica.
Hay cinco tipos de circuitos de agua calientes solares:
* Sistemas de Thermosiphon
* Sistemas de la Dirigir-Circulación
* Drenar-Hacia abajo los sistemas
* Sistemas Water-Heating indirectos
* Sistemas de aire
Sistemas de Thermosiphon. Estos sistemas calientan el agua o un líquido del anticongelante, tal como glicol. El líquido se levanta por la convección natural de los colectores al tanque de almacenamiento, que se coloca en un de alto nivel. No se requiere ningunas bombas. Del movimiento flúido de los sistemas del thermosiphon, y por lo tanto del traspaso térmico, aumentos con temperatura, así que estos sistemas ser el más eficiente de áreas con niveles de la radiación solar.
Sistemas de la Dirigir-Circulación. Estos sistemas bombean el agua del almacenamiento a los colectores durante horas asoleadas. La protección del helada es obtenida recirculando la agua caliente contra el tanque de almacenamiento, o limpiando los colectores con un chorro de agua (drenar-hacia abajo). Puesto que el sistema de la recirculación aumenta uso de energía mientras que el limpiar con un chorro de agua reduce las horas de operación, los sistemas de la dirigir-circulación se utilizan solamente en áreas donde están infrecuentes las temperaturas de congelación. | Cuadro 42: Calefactores de agua solares de Thermosiphon en la unidad del empleado en el parque nacional de Yosemite. | 
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Drenar-Hacia abajo los sistemas. Estos sistemas son generalmente sistemas water-heating indirectos. El agua tratada o no tratada se circula a través de un lazo cerrado, y el calor se transfiere al agua potable a través de un cambiador de calor. Cuando no hay calor solar disponible, el líquido del colector es drenado por la gravedad para evitar congelar y los lazos de la convección en los cuales el agua fresca del colector reduce la temperatura del agua almacenada.
Sistemas Water-Heating indirectos. En estos sistemas, el líquido congelar-protegido se circula a través de un lazo cerrado y su calor se transfiere al agua potable a través de un cambiador de calor con la eficacia del 80% a del 90%. Los líquidos más de uso general para la protección del helada son soluciones del glicol del agua-etileno y soluciones del glicol del agua-propileno.
Sistemas de aire. En este sistema indirecto los colectores calientan el aire, que es movido por un ventilador a través de un cambiador de calor aire-agua. El agua entonces se utiliza para las necesidades domésticas o del servicio. La eficacia del cambiador de calor está en la gama del 50%. la Dirigir-circulación, el thermosiphon, o los sistemas bomba-activados, requieren un mantenimiento más alto en climas de congelación. Para la mayor parte de los Estados Unidos, el aire y los circuitos de agua indirectos son los más apropiados. Ventilar las Sistema Solar, mientras que tan es eficiente como los circuitos de agua, deben ser considerados si el mantenimiento es una preocupación primaria puesto que no se escapan ni estallan.
Tipos de colectores: Hay básicamente tres tipos de colectores: placa llano, evacuar-tubo, y el concentrar.
Un colector del placa llano, el tipo más común, es una caja aislada, impermeabilizada que contiene una placa oscura del amortiguador bajo uno o más tapas transparentes o translúcidas.
los colectores del Evacuar-tubo se componen de las filas del paralelo, tubos de cristal transparentes. Cada tubo consiste en un tubo externo de cristal y un tubo interno, o amortiguador, cubierto con una capa selectiva que absorba el pozo de la energía solar pero inhibe pérdida de calor radiativo. El aire se retira (evacuado) del espacio entre los tubos para formar un vacío, que elimina pérdida del calor de convección conductor y. El vacío también les ayuda para lograr extremadamente las temperaturas altas (170 grados -350 grados F); son tan apropiados para las aplicaciones comerciales e industriales.
Concentrando los colectores son generalmente los canales parabólicos que utilizan superficies reflejadas para concentrar la energía del sol en un amortiguador que el contener del tubo (llamado un receptor) calor-transfiere el líquido. Proporcionan la agua caliente y el vapor, generalmente para las aplicaciones industriales y comerciales.
el uso de los colectores del Parabólico-canal curvado refleja para centrarse la luz del sol en un tubo del receptor (encajonado a veces en un tubo evacuado) que funciona a través del punto focal de los espejos y puede calentar su líquido de la transferencia a tanto como 570 grados de F (299 grados de C). Porque utilizan solamente luz del sol de la dirigir-viga, los sistemas del parabólico-canal requieren sistemas que siguen su trayectoria mantenerlos enfocados hacia el sol y best suited a las áreas con la radiación solar directa del colmo. Porque son particularmente susceptibles a transmitir la tensión estructural del cargamento del viento y requieren las áreas extensas para la instalación, los colectores del parabólico-canal generalmente se muelen montados. Para la generación eléctrica o las aplicaciones industriales que requieren mismo las temperaturas altas (mayor de 392 grados de F [200 grados de C]), calor-transferir el líquido tal como petróleo se utiliza, pero dependiendo del grado de peligro de la congelación, el anticongelante o el agua se utiliza en calor-transfiere el lazo para los sistemas water-heating domésticos. los colectores del Parabólico-canal requieren generalmente mayores mantenimiento y supervisión y se benefician particularmente de economías a escala, se utilizan tan generalmente para sistemas más grandes.
Colectores Low-, Mid-, y des alta temperatura: Los colectores pueden ser a baja temperatura, mediados de-temperatura, o temperatura alta. Los colectores esmaltado, del placa llano más de uso general para el agua caliente doméstica comercial o residencial se clasifican como colectores de la “mediados de-temperatura”, aumentando generalmente temperatura del agua a tanto como 160 grados de F (71 grados de C). Los colectores del placa llano consisten en una unidad aislada, hermética o la caja, un cristal sin obstrucción o una tapa plástica que esmalta, una placa negra del amortiguador, y un sistema de pasos para calor-transfieren el líquido para pasar a través del colector. Las capas especiales en el amortiguador maximizan la absorción de la luz del sol y disminuyen la retransmisión del calor. Los empaques y los sellos en las conexiones entre la tubería y el colector y alrededor del satinado aseguran un sistema hermético.
Colectores a baja temperatura, a los cuales aumentar generalmente la temperatura del agua tanto como 90 grados de F (32 grados de C), son menos costosos porque consisten simplemente en un amortiguador con los pasos del flujo y no tienen ninguÌn cristal de cubierta (satinado), el aislamiento, o materiales costosos tales como aluminio o cobre. Estos colectores son menos eficientes en la retención de energía solar cuando las temperaturas al aire libre son bajas, pero son absolutamente eficientes cuando temperatura del aire exterior están cercanos a la temperatura a la cual el agua está siendo heated. Son alto convenientes para la calefacción de la piscina y otras aplicaciones que requieren solamente un aumento moderado en temperatura y son los más de uso general de áreas más calientes. Para el último varios años, han sido lo más frecuentemente los colectores instalados. En climas calientes, los colectores a baja temperatura se utilizan a veces en los sistemas híbridos que calientan una piscina en el invierno y suplementan la calefacción por agua doméstica en el verano, cuando la calefacción de la piscina no es necesaria.
Calefacción solar de la piscina de la agua caliente: La calefacción solar de la piscina fue utilizada en los 1996 Juegos Olímpicos de Verano en Atlanta. Tales sistemas de calefacción son una de las aplicaciones más rentables de la energía solar. Es relativamente simple integrar un calefactor de agua solar puesto que la mayoría de las piscinas requieren una bomba, un filtro, y una plomería. Con un sistema de energía solar, el agua de la piscina se bombea a través del filtro y entonces a través de un colector de energía solar en vez de directo de nuevo a la piscina. El sol calienta el agua en los colectores antes de que vuelva a la piscina. La calefacción solar de la piscina se puede utilizar para las piscinas residenciales, del anuncio publicitario o de la comunidad. Ver la calefacción de su piscina con la sección de energía solar.
Las instalaciones grandes o unas con operaciones cuasi-industriales tales como lavaderos pueden poder utilizar eficientemente colectores des alta temperatura más sofisticados. Aunque también se utilicen en sistemas de la mediados de-temperatura, los colectores del evacuar-tubo se pueden diseñar para aumentar temperaturas del agua/del vapor a tanto como 350 grados de F (177 grados de C). Pueden utilizar una variedad de configuraciones, pero encajonan generalmente la superficie del amortiguador y los tubos del fluido operante en un vacío de cristal tubular para el aislamiento muy eficiente. los colectores del Evacuar-tubo son el tipo más eficiente del colector para los climas fríos con luz del sol difusa baja. Pueden ser montados en una azotea o en la conexión a tierra, pero necesitan ser protegidos contra vandalismo y pueden ser dañados por el granizo o los huracanes.
Certificación solar del equipo: El Solar Rating y Certification Corporation (SRCC) es una organización comercial independiente, no lucrativa que crea y ejecuta programas de la certificación del equipo y estándares solares del grado. SRCC certifica el equipo termal solar que cumple los estándares mínimos fijados en común por los sectores privados y públicos. La información compilada se publica en el directorio de SRCC certificó los grados del colector solar y de los sistemas, tasados en $26.00. La guía turística clasifica el funcionamiento, la durabilidad, y la seguridad de colectores y de sistemas termales solares. También enumera productos certificados y el consumidor inclina para la selección solar conveniente del producto. Esto y otras publicaciones están disponibles para transferir de Web site de SRCC. 
| Cuadro 43: Un sistema activo, a circuito cerrado calienta calor-transfiere el líquido (tal como agua o anticongelante) en el colector y las aplicaciones un cambiador de calor de transferir el calor al agua del hogar. Los sistemas activos utilizan las bombas, las válvulas, y los controles eléctricos para circular el líquido a través de los colectores. Los sistemas pasivos son generalmente más confiables, más fáciles de mantener, y posiblemente más más duradero los sistemas que activos. |
| Cuadro 44: Un calefactor de agua solar del thermosiphon utiliza la convección natural para circular el agua a través de los colectores. Las corrientes frías de la parte inferior del tanque de almacenamiento aislado a la parte inferior del colector, y entonces vuelven al tanque de almacenamiento cuando está calentada. Tiene sentido económico de pensar más allá del precio de compra inicial y de considerar costes energéticos del curso de la vida. Muchos constructores caseros eligen los calefactores de agua eléctricos porque son fáciles de instalar y relativamente barato comprar. Sin embargo, la investigación muestra que un hogar medio con un calefactor de agua eléctrico pasa el cerca de 25% de sus costes energéticos caseros en el agua de calefacción. | 
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