Come costruire uno scaldacqua solare passivo

Come funziona uno scaldabagno solare? Esplora i vari tipi di scaldacqua solari. Riduci la tua dipendenza dalle emissioni di combustibili fossili costruendo uno scaldacqua solare passivo.

Alcuni principi e considerazioni di base governano la progettazione, l'installazione, l'uso e la manutenzione dei riscaldatori batch. Gli IPSWH sono chiamati riscaldatori batch perché il cuore del sistema è il "lotto" di acqua immagazzinata nel serbatoio. Il design di base del riscaldatore batch si basa su un serbatoio o una serie di tubi o serbatoi di grande diametro. Il serbatoio è verniciato di nero opaco o rivestito con una superficie selettiva che assorbe facilmente il calore solare e lo trasferisce all'acqua immagazzinata all'interno. Per aumentare la raccolta del calore e ridurre la perdita di calore, il serbatoio è racchiuso in una scatola coibentata ricoperta sul lato esposto a sud o sulla parte superiore con materiale vetrato.

Nel riscaldatore batch standard, l'acqua fredda entra nel serbatoio di raccolta solare attraverso un ingresso laterale vicino al fondo o attraverso un "tubo pescante" che entra dall'alto e scarica l'acqua fredda vicino al fondo. L'acqua riscaldata esce attraverso un'uscita vicino alla parte superiore dove l'acqua è più calda, quindi si sposta verso un riscaldatore convenzionale di riserva (alimentato a gas, elettricità o legna) dove viene riscaldata fino alla temperatura desiderata. I riscaldatori batch utilizzano la pressione della linea idrica per la circolazione, eliminando la necessità di pompe e controlli costosi. Durante i mesi estivi, o dove il clima è caldo e soleggiato tutto l'anno, il riscaldatore di riserva spesso può essere spento e bypassato, mentre il riscaldatore batch fornisce tutto il fabbisogno di acqua calda. A Davis, in California, la mia stufa a tre serbatoi ha fornito tutta l’acqua calda per nove mesi.

La temperatura relativamente bassa del collettore riduce al minimo l'espansione e la contrazione dei componenti, riducendo l'usura. La massa dell'acqua nel sistema aiuta a proteggerlo dal congelamento e dalle temperature estremamente elevate che possono danneggiare i materiali, garantendo una lunga durata del sistema. La ricerca in Europa suggerisce che fino al 20% dell'acqua nel collettore può congelare senza danneggiare il serbatoio, ma tieni presente che i tubi sono ancora a rischio se non protetti o drenati.

Per il fai-da-te che cerca un sistema di riscaldamento solare dell'acqua economico e facile da costruire, lo scaldacqua solare passivo integrale (IPSWH, pronunciato ips-wah) è un sogno che diventa realtà. Tutto ciò di cui hai bisogno per costruire questo scaldabagno con i piedi per terra è un serbatoio di scaldabagno elettrico scartato, una scatola di compensato isolata fatta in casa per ospitare il serbatoio, uno o due fogli di vetro usato per finestre o plastica trasparente, alcuni raccordi idraulici comuni, alcuni tubo e un po' di isolamento. Aggiungete qualche ora soddisfacente passata a misurare, pensare, segare, martellare, dipingere e girare chiavi inglesi, e avrete una fornitura continua di acqua calda, fornita praticamente gratuitamente da quella fornace amichevole nel cielo (l'unico reattore nucleare sicuro) , a 93 milioni di miglia di distanza).

Per prima cosa, rivediamo le basi del riscaldamento solare per le nuove leve nel meraviglioso mondo dell'energia rinnovabile. Esistono due tipi fondamentali di scaldacqua solari, attivi e passivi. I sistemi attivi dipendono dall'energia esterna per far funzionare le pompe per far circolare il calore che raccolgono; le configurazioni passive no. I sistemi passivi possono essere meno efficienti in un dato momento, ma sono molto più affidabili e costano meno per unità di calore catturato. Gli scaldacqua solari passivi integrali, chiamati anche riscaldatori batch, sono i più semplici dei sistemi passivi e la loro affidabilità e indipendenza dall'energia esterna portano alla produzione a lungo termine a un costo molto basso. Conosco un sistema a Davis, in California, che ha funzionato per 30 anni ad un costo per kilowattora equivalente a circa un centesimo.

I riscaldatori batch sono noti da tempo come la scelta migliore nei climi caldi o per l’uso stagionale nelle zone più fredde, e recenti lavori con materiali e design migliorati suggeriscono che potrebbero essere la scelta migliore anche nelle zone più fredde. Per le applicazioni realizzate dai proprietari, superano la concorrenza a piastre piane e a tubi sotto vuoto in quasi ogni aspetto, compresa l'affidabilità e la facilità di installazione. Hanno un eccellente potenziale per il retrofit e sono ideali per una vasta gamma di applicazioni agricole e commerciali, fornendo acqua calda o calda a basso costo per il lavaggio o il preriscaldamento per usi a temperature più elevate.