Como construir um aquecedor solar de água passivo

Como funciona um aquecedor solar de água? Explore os vários tipos de aquecedores solares de água. Reduza sua dependência de emissões de combustíveis fósseis construindo um aquecedor solar de água passivo.

Alguns princípios básicos e considerações governam o projeto, instalação, uso e manutenção de aquecedores de batelada. Os IPSWHs são chamados de aquecedores de lote porque o coração do sistema é o "lote" de água armazenada no(s) tanque(s). O projeto básico do aquecedor de lote é baseado em um tanque ou uma série de tubos ou tanques de grande diâmetro. O tanque é pintado de preto liso ou revestido com uma superfície seletiva que absorve facilmente o calor solar e o transfere para a água armazenada no interior. Para aumentar a coleta de calor e reduzir a perda de calor, o tanque é colocado em uma caixa isolada coberta no lado voltado para o sul ou na parte superior com um material de vidro.

No aquecedor de batelada padrão, a água fria entra no tanque de coleta solar por uma entrada lateral próxima ao fundo ou por um "tubo de imersão" que entra no topo e descarrega água fria próximo ao fundo. A água aquecida sai por uma saída perto do topo onde a água é mais quente, então segue para um aquecedor convencional de backup (alimentado por gás, eletricidade ou madeira) onde é aquecida até a temperatura desejada. Os aquecedores de lote usam a pressão da linha de água para circulação, eliminando a necessidade de bombas e controles caros. Durante os meses de verão, ou onde está quente e ensolarado o ano todo, o aquecedor de reserva pode ser desligado e ignorado, com o aquecedor de lote fornecendo todas as suas necessidades de água quente. Em Davis, Califórnia, meu aquecedor de três tanques forneceu toda a água quente durante nove meses.

A temperatura relativamente baixa do coletor minimiza a expansão e contração dos componentes, reduzindo o desgaste. A massa da água no sistema ajuda a protegê-lo contra congelamento e temperaturas extremamente altas que podem danificar os materiais, o que leva a uma longa vida útil do sistema. Pesquisas na Europa sugerem que até 20% da água no coletor pode congelar sem danificar o tanque, mas lembre-se de que os canos ainda correm risco, a menos que sejam protegidos ou drenados.

Para o faça-você-mesmo que procura um sistema de aquecimento solar de água barato e fácil de construir, o aquecedor solar de água passivo integral (IPSWH, pronuncia-se ips-wah) é um sonho tornado realidade. Tudo o que você precisa para construir este aquecedor de água realista é um tanque de aquecedor elétrico de água descartado, uma caixa de madeira compensada isolada caseira para abrigar o tanque, uma folha ou duas de vidro de janela usado ou plástico transparente, alguns acessórios de encanamento comuns, alguns tubo e um pouco de isolamento. Acrescente algumas horas satisfatórias medindo, pensando, serrando, martelando, pintando e girando chaves, e você terá um suprimento contínuo de água quente, fornecido virtualmente de graça por aquela fornalha amigável no céu (o único reator nuclear seguro , 93 milhões de milhas de distância).

Primeiro, vamos revisar os fundamentos do aquecimento solar para novos recrutas no maravilhoso mundo da energia renovável. Existem dois tipos básicos de aquecedores solares de água, ativos e passivos. Os sistemas ativos dependem de energia externa para fazer as bombas circularem o calor que coletam; configurações passivas não. Os sistemas passivos podem ser menos eficientes a qualquer momento, mas são muito mais confiáveis ​​e custam menos por unidade de calor capturado. Aquecedores de água solares passivos integrais, também chamados de aquecedores de lote, são os mais simples dos sistemas passivos, e sua confiabilidade e independência de energia externa levam a uma produção de longo prazo a um custo muito baixo. Conheço um sistema em Davis, Califórnia, que funciona há 30 anos a um custo por quilowatt-hora equivalente a cerca de um centavo.

Aquecedores de lote há muito são conhecidos como a melhor escolha em climas quentes ou para uso sazonal em áreas mais frias, e trabalhos recentes com materiais e designs aprimorados sugerem que eles também podem ser a melhor escolha mesmo em áreas mais frias. Para aplicações construídas pelo proprietário, eles superam sua concorrência de placa plana e tubo evacuado em quase todos os aspectos, incluindo confiabilidade e facilidade de instalação. Eles têm excelente potencial para retrofits e são ideais para uma variedade de aplicações agrícolas e comerciais, fornecendo água quente ou morna de baixo custo para lavagem ou pré-aquecimento para usos em temperaturas mais altas.