Post on 21-Jul-2015
1
Sistemes d’aprofitament
d’energia solar
de baixa temperatura
Martí Graells i Roca / Natalia Camps Sampedro
www.xtec.cat/iestorredembarra/tecnologia/tectec1/tectec1Tema5-5.htm
Escola Pia: 1r batxillerat
Sabadell, 5 de gener de 2014
2 ‘Sistemes d’aprofitament d’energia solar de baixa temperatura’. Martí Graells i Natàlia Camps. Sabadell, gener de 2014
Efecte hivernacle
L’efecte hivernacle consisteix a col·locar un parany a la radiació
infraroja que emet l’objecte escalfat. D’aquesta manera, la radiació
queda retinguda dins l’espai tancat on és l’objecte i la temperatura de
l’espai augmenta. Aquest efecte s’aconsegueix tancant l’espai
simplement amb un vidre.
3 ‘Sistemes d’aprofitament d’energia solar de baixa temperatura’. Martí Graells i Natàlia Camps. Sabadell, gener de 2014
Sistemes d’aprofitament
- Generen estalvis econòmics.
- S’ha d’aplicar l’energia adient a cada situació.
Els podem classificar també segons el fluid que transporten:
- Sistemes d’aigua
- Sistemes d’aire
Dos tipus d’aprofitaments:
1. Sistemes passius
2. Sistemes actius
4 ‘Sistemes d’aprofitament d’energia solar de baixa temperatura’. Martí Graells i Natàlia Camps. Sabadell, gener de 2014
- La captació de l’energia solar, l’emmagatzematge o acumulació
i la distribució tenen lloc de manera natural.
- No hi ha la intervenció de cap element mecànic.
- Són el fonament de l’arquitectura bioclimàtica.
- Finestres, hivernacle, cuina solar, etc.
1. Sistemes passius
5 ‘Sistemes d’aprofitament d’energia solar de baixa temperatura’. Martí Graells i Natàlia Camps. Sabadell, gener de 2014
1.1 Arquitectura bioclimàtica 1/2
a. Factors que cal tenir en compte
- Ventilació correcta i aïllament dels murs: per aconseguir la màxima
eficiència en el manteniment de la temperatura (polièster).
- Integració d’energies renovables: per no contaminar ni gastar.
- Orientació de la construcció: per aprofitar el màxim la llum.
- Utilitzar materials naturals: més barators i més fàcil d’obtenir-los.
- Reciclatge de tots els residus possibles.
- Atenció en la distribució del forats de la casa.
- Instal·lació d’elements exteriors.
- Tria adequada del color més adient perquè també hi acaba influint.
6 ‘Sistemes d’aprofitament d’energia solar de baixa temperatura’. Martí Graells i Natàlia Camps. Sabadell, gener de 2014
b. Elements utilitzats
- Vidrieres: capten l’energia solar i retenen la calor mitjançant l’efecte
hivernacle.
- Massa tèrmica: la seva finalitat és emmagatzemar la calor (parets,
murs, etc).
- Elements de protecció:
(persianes, volades,
teulades, aïllaments, etc).
- Reflectors: incrementen
la radiació a l’hivern.
1.1 Arquitectura bioclimàtica 2/2
7 ‘Sistemes d’aprofitament d’energia solar de baixa temperatura’. Martí Graells i Natàlia Camps. Sabadell, gener de 2014
2. Sistemes actius 1/2
- Utilitzen l’energia solar per escalfar un fluid.
- En els serveis actius, les instal·lacions serveixen per satisfer les
necessitats d’aigua calenta sanitària de calefacció.
- Hi ha instal·lacions de circuit tancat i de circuit obert.
8 ‘Sistemes d’aprofitament d’energia solar de baixa temperatura’. Martí Graells i Natàlia Camps. Sabadell, gener de 2014
2. Sistemes actius 1/2
- Formades per un subsistema de captació, un subsistema
d’emmagatzematge i un subsistema de consum.
a. Subsistema de captació. Està format bàsicament pels captadors o
col·lectors solars.
b. Subsistema d’emmagatzematge. Actua d’intermediari entre la
captació i el consum. El moment quan es produeix la màxima
demanda energètica no coincideix amb els períodes de captació;
per tant, és necessari emmagatzemar l’energia per tenir-la
disponible.
c. Subsistema de consum. Està format per les canonades i altres
elements que enllacen l’emmagatzematge amb els diferents punts
de demanda, dutxes, aixetes, etc.
9 ‘Sistemes d’aprofitament d’energia solar de baixa temperatura’. Martí Graells i Natàlia Camps. Sabadell, gener de 2014
Tipus d’instal·lacions
Les instal·lacions poden estar dissenyades per funcionar:
2.1 Circuit tancat
2.2 Circuit obert
10 ‘Sistemes d’aprofitament d’energia solar de baixa temperatura’. Martí Graells i Natàlia Camps. Sabadell, gener de 2014
2.1 Circuit tancat
El sistema amb intercanviador consta de dos circuits:
- El primari conté tots els elements anticorrosius i anticongelants,
circula pels col·lectors i alimenta el dipòsit amb intercanviador.
- El secundari rep l’energia del primari al dipòsit intercanviador.
Els dos sistemes poden ser de circulació natural o circulació forçada.
11 ‘Sistemes d’aprofitament d’energia solar de baixa temperatura’. Martí Graells i Natàlia Camps. Sabadell, gener de 2014
2.2 Circuit obert
En les instal·lacions de circuit obert l’aigua que circula pels col·lectors
solars és utilitzada directament per al consum.
12 ‘Sistemes d’aprofitament d’energia solar de baixa temperatura’. Martí Graells i Natàlia Camps. Sabadell, gener de 2014
Col·lector o captador
Un captador solar, també anomenat col·lector solar, és qualsevol dispositiu
dissenyat per recollir l'energia irradiada pel sol i convertir-la en energia tèrmica.
Els col·lectors es divideixen en dos grans grups: els captadors de baixa
temperatura, utilitzats fonamentalment en sistemes domèstics de calefacció i
ACS, i els col·lectors d'alta temperatura, conformats mitjançant miralls i utilitzats
generalment per produir energia elèctrica.
13 ‘Sistemes d’aprofitament d’energia solar de baixa temperatura’. Martí Graells i Natàlia Camps. Sabadell, gener de 2014
Elements d’un captador pla
- Placa absorbent. És l’element encarregat d’absorbir la radiació solar i
cedir-la en forma de calor al fluid que circula pel seu interior. Està
formada per un conjunt de tubs per on circula el fluid i una superfície,
normalment metàl·lica.
- Coberta transparent. Té la finalitat de reduir les pèrdues, protegir la
placa absorbent de la intempèrie i crear l’efecte hivernacle.
- L’aïllament tèrmic. Redueix les pèrdues de calor a través del fons i les
parets laterals del captador.
- Caixa contenidora. S’hi allotgen tots els elements del col·lector.
14 ‘Sistemes d’aprofitament d’energia solar de baixa temperatura’. Martí Graells i Natàlia Camps. Sabadell, gener de 2014
Preguntes
1-El circuit primari d’una instal•lació de circuit tancat...
a) Rep l’energia del secundari al dipòsit intercanviador
b) Circula pels col•lectors i alimenta l’intercanviador.
c) No conté cap element anticorrosiu o anticongelant.
2-Un col•lector o captador solar...
a) És qualsevol dispositiu dissenyat per recollir l'energia irradiada pel
sol i convertir-la en energia tèrmica.
b) S’encarrega de retenir la radiació en un espai per fer augmentar la
temperatura a dintre.
c) És un material reflectant.
15 ‘Sistemes d’aprofitament d’energia solar de baixa temperatura’. Martí Graells i Natàlia Camps. Sabadell, gener de 2014
Preguntes 1.2
5-Una coberta transparent...
a) Redueix les pèrdues de calor a través del fons i les parets laterals
del captador.
b) És l’element encarregat d’absorbir la radiació solar i cedir-la en
forma de calor al fluid que circula pel seu interior.
c) Té la finalitat de reduir les pèrdues, protegir la placa absorbent de
la intempèrie i crear l’efecte hivernacle.
16 ‘Sistemes d’aprofitament d’energia solar de baixa temperatura’. Martí Graells i Natàlia Camps. Sabadell, gener de 2014
Preguntes 1.1
3-Els sistemes actius es classifiquen en...
a) Un subsistema de consum, radiació i emissió.
b) Un subsistema d’emmagatzematge, consum i captació
c) Un subsistema de captació, emissió i consum.
4-L’Arquitectura bioclimàtica...
a) Busca l’obtenció del confort en els habitatges amb elements
arquitectònics que permetin l’aprofitament màxim de l’energia solar
rebuda i de les possibilitats de ventilació natural.
b) Consta d’una sèrie d’elements com ara termòstats per tal de
climatitzar automàticament un recinte domèstic.
c) Té com objectiu protegir a un espai de desastres naturals.
17
Sistemes d’aprofitament
d’energia solar
de baixa temperatura
Gràcies! Martí Graells i Roca / Natalia Camps Sampedro
www.xtec.cat/iestorredembarra/tecnologia/tectec1/tectec1Tema5-5.htm
Escola Pia: 1r batxillerat
Sabadell, 5 de gener de 2014