DIY solarni kolektor zraka: korak po korak proces, kako to učiniti ispravno. DIY solarni kolektor zraka Zračni solarni kolektor mreža od stakloplastike
Uobičajeni izvori toplinske energije postupno se iscrpljuju, istovremeno zagađujući okoliš tijekom izgaranja. Stoga čovječanstvo posvećuje veliku pažnju obnovljivoj sunčevoj energiji. Naravno, punopravni, automatizirani sustavi temeljeni na solarnim elektranama nisu jeftino zadovoljstvo, ali jednostavan solarni kolektor zraka za ljetnu vikendicu ili pomoćnu farmu možete lako izgraditi sami. Razgovarat ćemo dalje o tome kako radi, od čega se sastoji, što je potrebno za sastavljanje.
Kako radi
Izlazeći vani po vrućem ljetnom danu, osobnim primjerom možete se uvjeriti da sunčeve zrake ne samo da osvjetljavaju sve okolo, već imaju i pristojnu količinu topline, zagrijavajući okolni zrak. Za razliku od tradicionalnih izvora (plin, ugljen, drvo), ova energija je neograničena - samo je trebate uzeti i iskoristiti. Da biste to učinili, morat ćete koristiti elemente različitih solarnih elektrana, na primjer, zračni ili vakuumski kolektor. No, kao što je već spomenuto, takvi sustavi masovne proizvodnje imaju složen dizajn i dovoljno visoku cijenu da se kvalificiraju za masovnu upotrebu.
Ako ih analiziramo na primjeru sustava grijanja ili opskrbe toplom vodom, onda moramo priznati da je panel ili vakuumski solarni kolektor isti izmjenjivač topline kao i opći kućni kotao (plin, loživo ulje, ugljen). To jest, njegov dizajn pruža mogućnost cirkulacije rashladne tekućine (voda, zrak). Potonji se zagrijava vidljivim/infracrvenim zračenjem koje apsorbira vanjski selektivni premaz (površina adsorbera). U serijskim uzorcima kolektora zraka ili vode za to se koristi raspršivanje crnog nikalnog ili titanovog oksida. Upija cijeli spektar sunčeve svjetlosti – svih sedam duginih boja, od kojih svaka ima zalihu unutarnje energije. Odnosno, glavni zadatak solarne instalacije u cjelini, a posebno kolektora, je maksimalna apsorpcija zraka vidljivog spektra i njihova transformacija u toplinu, koja se zatim prenosi na rashladnu tekućinu koja cirkulira u sustavu / kućištu. .
Zanimljivo! U serijskim uzorcima solarnih kolektora stupanj učinkovitosti apsorpcije zraka i prijenosa topline doseže 95%, a u nedostatku analize mogu zagrijati vodu u sustavu grijanja ili opskrbi toplom vodom do 200 ° C.
Dizajn i princip rada zračnog uređaja prilično su jednostavni: ulazeći u solarni kolektor, zrak se postupno zagrijava pod utjecajem sunčeve svjetlosti, postaje lakši i diže se. Sama cirkulacija u tijelu aparata može se organizirati prirodnim i prisilnim putem. U prvom slučaju, vrući zrak, nakon što je odustao od topline za namjeravanu svrhu, ohladit će se i potonuti, gurajući lakši da se zagrijava. Za prisilnu cirkulaciju mora se koristiti ventilacijska oprema solarnog izmjenjivača topline.
Voda ili zrak
Visoka cijena solarnog kolektora za tradicionalne sustave grijanja vode neizravno je povezana sa svojstvima korištenog nosača topline. Voda ima veliki toplinski kapacitet, odnosno kada se ohladi, daje mnogo više topline okolnom prostoru nego zrak. Ali njegovo funkcioniranje povezano je s nizom problema koje treba uzeti u obzir tijekom rada sustava sa solarnim kolektorom:
- Kao i svaka tekućina, voda se praktički ne komprimira, ali se istodobno širi s povećanjem temperature, što znači da se tlak mora kontrolirati, osobito u zatvorenim sustavima;
- Voda mijenja svoje stanje agregacije, odnosno zimi morate paziti da se ne smrzne, uništavajući tijelo, cjevovode, armature;
- Sadrži kisik koji uzrokuje koroziju cijevi, što znači da se morate pobrinuti za dodatnu zaštitu.
Toplinski kapacitet zraka je 4 puta manji od toplinskog kapaciteta vode. Proračuni pokazuju da za isti volumen kolektor zraka oslobađa do 8 kcal topline u okoliš, u usporedbi s 300 kcal za kolektor vode. Ali to također znači da je za zagrijavanje kubičnog metra zraka potrebno četiri puta manje topline. Plinoviti medij ima izvrsnu pokretljivost, što vam omogućuje da uspostavite prirodnu cirkulaciju u tijelu uređaja i sustava, nije otrovan, ne može se smrznuti ili ključati i, što je najvažnije, ima puno zraka okolo. Njegova uporaba u sustavima grijanja ne zahtijeva puno posebnih inženjerskih rješenja.
Iz ovoga možemo zaključiti da zračni razdjelnik ima jednostavniji dizajn i postupak rada. On nije tako hirovit u smislu rada. Osim toga, lako je napraviti DIY.
Značajke dizajna
Naravno, postoji mnogo tehničkih rješenja, ali općenito se uređaj, dizajn, shema djelovanja zračnog solarnog kolektora može prikazati na sljedeći način:
Iz ilustracije proizlazi da su njegovi glavni dijelovi:
- Hermetički zatvoreno kućište. Služi za praktičnost instalacije sustava i postavljanja glavnih radnih komponenti solarnog kolektora zraka;
- Adsorber / apsorber. Obično je ovo rebrasta ploča smještena unutar kućišta. Njegov glavni zadatak je apsorbirati sunčevu svjetlost s naknadnim prijenosom topline na zrak koji cirkulira u kolektoru. Za to vanjska strana adsorbera mora biti crna s mat strukturom (u ovom slučaju reflektivnost će biti niža). Materijal je obično aluminij ili bakar, koji imaju visoku toplinsku vodljivost. Rebra se uglavnom koriste u dizajnu za povećanje područja prijenosa topline, kako bi se osigurao potreban način kretanja protoka zraka unutar kućišta;
- Vanjska izolacija. Ovo je prozirni materijal (kaljeno staklo), čija je glavna zadaća zaštititi adsorber solarnog kolektora zraka od mehaničkih oštećenja i osigurati maksimalan kapacitet prijenosa zraka;
- Toplinska izolacija. Sloj materijala koji se nalazi između adsorbera i stijenke kućišta. Eliminira gubitak topline pri kruženju strujanja zraka u okoliš.
Kada je ugrađen, zračni razdjelnik je usmjeren prema jugu, nagnut prema horizontu. To je učinjeno kako bi se osiguralo maksimalno opterećenje površine apsorbera tijekom dana i sezone. Utjecaj orijentacije mjesta postavljanja u prostoru na stupanj insolacije (trajanje i područje upada sunčeve svjetlosti) može se procijeniti na sljedećoj slici.
Pie chart s lijeve strane prikazuje stupanj/intenzitet protoka sunčeve svjetlosti, a raspored s desne strane pokazuje učinkovitost kolektora zraka ovisno o orijentaciji zidova u odnosu na kardinalne točke.
Također treba imati na umu da se cijela konstrukcija u kućištu mora nalaziti što bliže objektu grijanja, inače će gubitak topline u zračnoj liniji sustava poništiti cijeli učinak.
Grijanje zraka s limenkama piva
Kada je zadatak projektirati i sastaviti zračni solarni kolektor vlastitim rukama, prva stvar koja se uzima u obzir je maksimalna jednostavnost konačnog dizajna. Korištenje dostupnih materijala ubrzat će proces montaže i pojeftiniti ga, ali ne treba zanemariti njihova svojstva.
Već je gore spomenuto da je najbolja opcija za adsorber zračne solarne jedinice bakar ili aluminij, zbog njihovog visokog toplinskog kapaciteta, ali u maloprodajnoj mreži takav lim ima visoku cijenu. U dizajnu se može zamijeniti, kako se ispostavilo, jednostavnom limenkom piva ili Coca-Cole - koji je rekao da bi adsorber solarnog kolektora s cirkulacijom zraka trebao biti ravan. Za njihovu izradu koristi se legura mangan-aluminij, a sve veličine su standardizirane i iste.
Zanimljivo! Pribjegavajući jednostavnim izračunima, ispada da ako su 64 limenke (8x8 kvadrata) postavljene na mjesto i međusobno povezane, tada će njihova površina biti jednaka površini lima 1400x670 mm.
Osim samih limenki, morat ćete napraviti kućište za zračni solarni kolektor, za koji je preporučljivo koristiti šperploču ili ivericu. Da bi se osigurala dovoljna krutost i čvrstoća, debljina ploča solarnog izmjenjivača topline treba biti približno 16-20 mm. Da biste izrezali dijelove na veličinu, trebate koristiti kružnu pilu zajedno s predloškom - tako će se površina rezanja ploča pokazati ravnomjernijom.
Važno! Prilikom označavanja potrebno je ostaviti dopuštenje za segment i buduću obradu reda veličine 3-5 mm po strani.
Između sebe, ploče tijela razdjelnika zraka pričvršćene su vijcima ili potvrdama s obveznim slojem brtvila. Ako se koristi šperploča, tada se cijela konstrukcija mora tretirati zaštitnim lakom ili impregnacijom.
Unutarnje stijenke kućišta zračnog solarnog izmjenjivača topline su izolirane. Najlakši način za ove svrhe je korištenje polistirenske pjene za pločice (PPS, EPS), koja sjedi na bilo kojem ljepilu. Na njih se položi rola aluminijske folije, kao reflektirajući sloj. Spojevi su zalijepljeni aluminiziranom trakom.
Banke su pričvršćene jedna na drugu od kraja do kraja - dno je umetnuto u vrat, koji je prethodno izrezan metalnim škarama i utisnut u tijelo. Na dnu limenke bušilicom se izrađuje nekoliko rupa za organiziranje cirkulacije zraka, a pri spajanju spojevi se nužno obrađuju brtvilom. Kako bi sastavljeni stupovi (8 komada od 8 limenki) bili sigurno smješteni u drvenom kućištu, za njih treba izraditi vodilice - cijevne listove, za koje se izrađuju bušilice za jezgru.
Kada je struktura razdjelnika zraka spremna, treba je obojiti. Da biste to učinili, možete koristiti automobilsku mat (ovo je važno!) Boju u limenkama za raspršivanje. Izvana se banke zatvaraju kaljenim ili pleksiglasom. Pruža visok stupanj prijenosa zraka i zaštitu za kanale unutar kućišta.
Na stražnjoj stijenci su prethodno izbušene rupe kako bi se osigurala cirkulacija zraka. Da bi se dobio estetskiji izgled, gotova struktura može se dotjerati, za što možete koristiti obloge od obloga ili profila namještaja.
Prije početka rada također ćete morati razmisliti o radu zračnog razvodnika. Možda će biti uključena prirodna cirkulacija ili će se morati ugraditi ventilator kako bi se prisilio zrak.
Metalni lim u pomoć
Još jedna jednostavna mogućnost ugradnje za grijanje zraka je kolektor, u kojem obična valovita ploča igra ulogu apsorbera. Ovo je rebrasta, valovita ploča, koja je, kao i limenke u prethodnom primjeru, smještena u drvenu kutiju. Ispod se također postavlja sloj izolacije, poput mineralne vune. Prozirno staklo je pričvršćeno s vanjske strane. Površina lima također će morati biti premazana toplotno otpornom, mat i uvijek crnom bojom. Prednost takvog zračnog razdjelnika je što nema potrebe za dodatnim rebrima. Osim toga, nema potrebe koristiti skupi aluminij ili bakar kao materijal. Slično kao u konzerviranoj verziji, koriste se načini cirkulacije - prirodni ili prisilni.
Slažem se, ovo je čudno proljeće ove sezone. Sunce jako sja i čini se toplim, ali vani je temperatura 8 -11 stupnjeva Celzijevih. I, ipak, sretan sam primijetiti da u mom stanu, čiji se erker nalazi na jugu, sunčeva svjetlost, koja prodire kroz staklo, unosi energiju i toplinu u sobe. Moji napori da iskoristim efekt staklenika su se isplatili.
Stanovnik Poltave Vitaliy, koristeći isti princip, izgradio je svoju kuću s kupolastim krovom i grije sobe solarnim kolektorima zraka. Koristeći energiju sunca za grijanje kuće, praktički ne treba prirodni plin, ugljen ili drva za ogrjev.
Vitaly rado dijeli svoje iskustvo i ovako kaže: „Glavni materijal za izgradnju dvokatnice je obična pjena. Svatko može izgraditi takvo kućište. Prostorije na drugom katu griju se isključivo solarno-zračnim kolektorima.
Kako bi se topli zrak brže uvlačio u prostoriju, ugradio sam obične ventilatore poput hladnjaka računala, koji troše samo 1 W električne energije, a napajaju ih solarna baterija. Kao rezultat toga, ne trošimo električnu energiju, a što je najvažnije dobivamo toplinu zahvaljujući solarnim kolektorima zraka.
Solarni grijač zraka napravljen vlastitim rukama koštao me 500 grivna. Autonomni uređaj koji radi s energijom sunca ne zahtijeva dodatne troškove. Šest solarnih kolektora zraka griju cijeli drugi kat kupolaste zgrade čak i zimi."
Na temelju iskustva inovatora iz Poltave odlučio sam se detaljnije upoznati s principom izgradnje solarnih kolektora zraka. Na sreću, materijala za to ima dovoljno. Napominjem da dizajn takvih uređaja može biti drugačiji, ali princip je isti - crna površina (apsorber) upija sunčevu toplinu i daje je zraku.
Tehnologija i proizvodnja razdjelnika zraka
Dizajn se temelji na dizajnu koji je razvio poznati ukrajinski izumitelj Yuriy Dudikevich.
Dok sunce obasjava razdjelnik, apsorber zagrijava hladni zrak iz ventilatora. Već zagrijani zrak se vraća u prostoriju - zahvaljujući takvoj ventilaciji temperatura u prostoriji postupno raste.
Solarni kolektor zraka obično se postavlja na krov ili na južni zid kuće, ali za to je potrebno prvo napraviti četiri rupe promjera oko 10 cm.
Kroz donje rupe u zidu hladan kućni zrak se dovodi u kolektor, zagrijava se i kroz gornje rupe se vraća natrag u prostoriju. Na izlazu iz kolektora ugrađuju se nepovratni ventili koji blokiraju kretanje zraka kada su ventilatori isključeni.
Prema Jurijevim izračunima, solarni kolektor zraka može proizvesti 1,5 kW. h toplinske energije po kvadratnom metru površine. Na primjer, 10 kolektora, svaki s površinom od dva metra, može osigurati 30 kW. h po sunčanom danu. U prosincu, kada je temperatura vanjskog zraka dosegnula -6°C, ukupna izlazna toplinska energija kolektora tijekom sunčanog dana (7:00) iznosila je 6 kW. h, a učinkovitost je najmanje 50%, a u listopadu učinkovitost uređaja raste na 75%.
Bolje je usmjeriti topli zrak iz solarnog grijača ispod poda pomoću ravnih pravokutnih zračnih kanala širine 30 cm i visine 5 cm. Izrađene su od pocinčanog lima, prethodno izvedene toplinske izolacije, imaju veću površinu od okruglih cijevi, te stoga bolje odaju toplinu.
Za izradu solarnog grijača zraka koji može raditi zimi, trebat će vam drveni okvir s dnom od šperploče, izolacijski i reflektirajući film, metalni lim, pocrnjela mreža i list prozirnog polikarbonata. Osim toga, potrebna su dva ventilatora i dva nepovratna ventila koji se ugrađuju na izlazu iz razdjelnika.
Dno šperploče veličine 1500x1500 mm mora se izrezati na dva dijela: 1050x1500 mm i 450x1050 mm (povezano šipkom 20x40 mm) i izrezati četiri rupe za kretanje ventiliranog zraka.
Na dno se postavlja izolacijska folija sa svojstvima reflektiranja topline, zatim se odozdo izbuše dvije rupe promjera 10 cm za usis hladnog zraka u kućanstvu i dvije rupe na vrhu za odvođenje toplog zraka iz kolektora . U donje rupe su montirani ventilatori uz pomoć kojih će se hladan zrak uvlačiti u kolektor, a na gornje rupe ugrađuju se nepovratni ventili koji blokiraju kretanje zraka kada su ventilatori isključeni.
Glavni element kolektora - apsorber - je crno obojeni metalni lim.
S unutarnje strane apsorbera pribijena je metalna mrežica koja mijenja strukturu strujanja zraka koju stvaraju ventilatori, a cijela konstrukcija se montira na okvir kolektora.
Hladni domaći zrak uvučen u kolektor kreće se po mreži, zagrijava se i postaje temperaturno homogen.
Za kolektor se koriste dva ventilatora Domovent VKO-100 koji stvaraju protok zraka od 200 m3 / h. Potrošnja energije jednog ventilatora je 14 W uz dnevne solarne dobitke od 3 kW do kolektora. h i više.
Za ugradnju zračnog razvodnika na okomiti zid (po mogućnosti s južne strane) potrebno je izbušiti četiri rupe promjera 10 cm. Kako bi se smanjili gubici topline, apsorber je prekriven limom od prozirnog polikarbonata koji ima zaštitni film protiv štetnog ultraljubičastog zračenja.
Sada, nadam se, oni koji žele mogu napraviti vlastiti solarni kolektor zraka kako bi zadovoljili svoje ambicije i na radost svoje obitelji u stvaranju ugodnih uvjeta za život u kući.
Kada je riječ o solarnim kolektorima, prije svega, tu su asocijacije na već poznate ravne ili vakuumske modele. Energija sunca u njima se prenosi kroz vodu ili antifriz, drugim riječima, tekući nosač topline. Takvi sakupljači tekućine već su se pojavili u mnogim domovima i prestali su izazivati iznenađenje. No, osim tekućine, postoji još jedna vrsta kolektora, koja je mnogo rjeđa, iako u nekim situacijama nije ništa manje učinkovita. Ovo je zračni solarni kolektor.
Značajke i aplikacije
Njegova glavna razlika od tekućih verzija leži u rashladnoj tekućini, čiju ulogu igra obični atmosferski zrak. Zapravo, takav kolektor je ravna rebrasta ploča (često perforirana) ili sustav cijevi od metala koji provodi toplinu (međutim, ponekad se koristi i plastika). U takvom kolektoru zrak se zagrijava izravnim kontaktom s metalom, a za povećanje prijenosa topline potrebno je rebrasto. Cijeli sustav mora biti pouzdano toplinski izoliran. Na južni zid kuće postavlja se kolektor zraka, a cirkulacija zraka može biti prirodna, konvektivna ili prisilna (pomoću ventilatora).
Radi na mnogo nižim temperaturama od tekućih modela. Dakle, u uobičajenim solarnim sustavima temperatura na kolektorima treba biti veća od 45-50 ° C, za zračne sustave dovoljno je 25-30 ° C. Kao rezultat, gubitak topline je smanjen i ukupna učinkovitost je povećana. Međutim, budući da je toplinska vodljivost zraka prilično niska, takav se kolektor koristi vrlo ograničeno.
Koristi se uglavnom u postrojenjima za sušenje (u poljoprivredi), u sustavima grijanja zraka i u zatvorenim kompleksima za rekuperaciju zraka. Odnosno, takvi se sustavi ne mogu smatrati punopravnom alternativom kolektorima tekućine, ali mogu smanjiti ukupne troškove komunalnih usluga.
Za i protiv
Kao i svaki sustav, solarni kolektori zraka imaju svoje prednosti i nedostatke.
Prednosti kolektora zraka:
- Jednostavnost konstrukcije;
- Minimalni trošak;
- Učinkovito u sustavima sušenja zraka.
Njihovi nedostaci uključuju prilično nisku učinkovitost, nemogućnost korištenja vode za grijanje i prilično velike dimenzije samih kolektora (zbog malog specifičnog toplinskog kapaciteta i niske gustoće zraka).
Kako bi se povećala učinkovitost takvih sustava, često se ugrađuju u zidove poljoprivrednih zgrada čak iu fazi projektiranja.
DIY izrada
Budući da solarni kolektor zraka ima vrlo jednostavan dizajn, nije ga tako teško napraviti sami. Za to se koriste najčešće dostupni materijali i improvizirana sredstva (neki izrađuju takve kolektore čak i od aluminijskih limenki). Međutim, treba imati na umu da su takvi sustavi vrlo dimenzionalni zbog osobitosti zračnog rashladnog sredstva, stoga će, kako bi se postigao opipljiv učinak, biti potrebno sastaviti proizvode značajne veličine (često za cijelu duljinu zida ).
Odvodni kolektor
Takav solarni grijač najbolje je napraviti na cijelom zidu kuće. U proljetno-jesenskom razdoblju pomoći će značajno uštedjeti na energetskim resursima. Uzimajući u obzir dimenzije uređaja, odabiru se i materijali.
Za okvir:
- Ploča debljine oko 30-40 mm;
- Šperploča otporna na vlagu (za stražnji zid) debljine je oko 8-10 mm.
Za apsorber:
- Odvodne cijevi izrađene od aluminija (prikladnije - pravokutne);
- Tanki aluminijski list;
- Stege za pričvršćivanje.
Također će vam trebati mineralna vuna za izolaciju stražnje stijenke kućišta i polistirenska pjena za izolaciju bočnih površina.
Takav solarni kolektor sastavlja se na sljedeći način. Prije svega, izrađuje se drveno kućište zadanih dimenzija (u obliku otvorene kutije), čija je dubina nekoliko centimetara veća od visine stijenki cijevi. Zatim se stražnji zid i bočne površine pouzdano izoliraju, a na sloj mineralne vune polaže se tanki aluminijski list, na koji su cijevi pričvršćene montažnim stezaljkama. Za bolje pričvršćivanje i cirkulaciju zraka, cijevi moraju biti položene tako da s jedne strane tijela budu udaljene oko 20 cm od čeone strane. Rubovi cijevi moraju biti pričvršćeni ne stezaljkama, već drvenom pregradom, u kojoj bit će napravljeni odgovarajući izrezi.
Budući da će ulaz i izlaz ovog kolektora biti smješteni na istoj strani, u tijelu bi sa suprotnog kraja trebalo biti nekoliko drvenih pregrada za ograničavanje protoka zraka. Nakon montaže kolektor je obojan crnom bojom, a kao prednja ploča može se koristiti polikarbonat u obliku saća.
Vrijedno je zapamtiti da je gotov proizvod vrlo težak, pa je za njegovu instalaciju potrebno nekoliko ljudi. Nalazi se na južnoj strani kuće na stabilnim nosačima. Kolektor je preko izoliranih zračnih kanala spojen na ventilacijski sustav kuće, a za dovod zraka u prostorije služi kanalski ventilator.
Ovo je jednostavnija verzija zračnog razdjelnika. Možete to učiniti sami puno brže. Na isti način izrađuje se drvena kutija potrebnih dimenzija, zatim se po obodu stražnje stijenke postavlja greda od oko 40x40 mm, na dno se postavlja sloj mineralne vune. Jedina stvar je da morate napraviti utičnicu na dnu. Zatim se na gredu položi list valovite ploče s visokim profilom rebra i oboja crnom bojom (ako je sam list druge boje). Nadalje, perforacija je napravljena u valovitoj ploči za protok zraka.
Cijela konstrukcija može biti i ostakljena polikarbonatom kako bi se povećala temperatura zagrijavanja apsorbera, ali je potrebno predvidjeti ulaz za ulazak hladnog zraka. Na izlazu treba postaviti mali ventilator.
Takav domaći kolektor daje manje značajno povećanje temperature (obično na sunčani dan, grijanje je oko 28 ° C u odnosu na vanjski zrak). Međutim, može značajno poboljšati unutarnju klimu, jer osigurava stalnu opskrbu svježim zagrijanim zrakom.
Solarni zračni kolektori (slika 1) dobivaju sve veći broj sljedbenika. Ovo je rješenje koje nudi dobre mogućnosti za relativno malu cijenu za poboljšanje unutarnje atmosfere. Oni zaista zaslužuju da im se posveti više pažnje.
Solarni kolektor zraka, u primjeni u privatnim kućanstvima, ima tri funkcije. Prvi je dodatno grijanje prostorije. Drugi je ventilacija i filtracija zraka u prostoriji. Treći je odvlaživanje prostorije uz povremeno grijanje po hladnom vremenu.
U radu solarnih kolektora zraka praktički nema ograničenja - struja i plin nisu potrebni, zrak kao nosač topline ne vrije i ne smrzava se. Jednostavno ne postoji nešto poput "stagnacije Sunčevog sustava" kao kod kolektora tekućine.
Brzo zagrijavanje zraka u zatvorenom prostoru na željenu temperaturu također je jedna od značajki solarnih kolektora zraka. Unatoč tome što zrak ima 28 puta manju toplinsku vodljivost i 4 puta manju specifičnu toplinu od vode, on je kao nositelj topline pokretljiv i dobro reguliran (temperaturno i količinski). Zrak omogućuje brze promjene temperature i ravnomjerniju raspodjelu topline unutar prostorija. Sigurno je od požara. Zagrijani zrak može se distribuirati kroz postojeće kanale ventilacijskog sustava.
Princip rada.
Solarni zračni kolektor (SVK) je apsorber topline u kojem se kao radni medij (nosač topline) koristi zrak, a kao izvor topline koristi se sunčevo zračenje. Hladni zrak ulazi u sustav kanala, gdje se zagrijava u dodiru s površinom apsorbera grijanom sunčevom toplinom, a zatim ulazi u grijanu prostoriju.
Solarni kolektori zraka podijeljeni su u tri glavne skupine na temelju sustava cirkulacije zraka: unutarnja cirkulacija / recirkulacija(usis hladnog zraka odvija se unutar grijane prostorije) (slika 2b), vanjska cirkulacija(usis hladnog zraka vrši se s ulice) (slika 2a), kombinirana cirkulacija(usis hladnog zraka može se izvoditi iz oba izvora redom ili istovremeno) (slika 2c).
Prema načinu organiziranja toka topline u solarnom kolektoru zraka, ovi uređaji se dijele u dvije vrste: s prirodnom cirkulacijom(pasivni tip) i prisilna cirkulacija(aktivni tip). U prvom tipu u organizaciji kretanja zraka djeluju zakoni konvekcije i gravitacije, u drugom tipu kretanje zraka se provodi uz pomoć ventilatora.
U modernim solarnim kolektorima zraka ugrađena je minijaturna fotonaponska (solarna) ploča iz koje se napaja 12V / 12W DC ventilator. To smanjuje opasnost od požara sustava na nulu, u usporedbi s ventilatorom od 220 V koji se napaja iz kućne mreže.
Uređaj.
Solarni kolektori zraka koji se prodaju na tržištu u Rusiji su uređaji u obliku kutije (slično ravnim kolektorima vode), koji se sastoje od: aluminijskog okvira, prednjeg prozirnog stakla, apsorbera (metalna ploča obojena crnom ili tamnoplavom, ponekad valovita i/ili perforirani), kutijasti kanali, izolacija (staklena vuna ili ploča od bazaltne vune), plastična stražnja ploča, ventilator, fotonaponski mini panel, nepovratni zračni ventil, prekidač i žica, ispušna jedinica i pričvrsni elementi (slika 3.).
Ugovoreni sastanak.
Prva funkcija solarnih kolektora zraka je grijanje prostora. Hladan zrak koji se nalazi u donjem dijelu prostorije ili vani ulazi u kolektor, gdje se zagrijava i vraća u prostoriju kroz gornju ispušnu jedinicu (slika 4.).
Istovremeno s zagrijavanjem prostorije pri korištenju vanjskog zraka, solarni kolektor zraka obavlja i drugu funkciju - ventilaciju prostorije i dovod svježeg zraka. Filter je instaliran na izlazu iz kolektorskog kanala u prostoriju, a zatim čak iu režimu recirkulacije možete dobiti zrak u prostoriji.
Razmotrimo sada treću funkciju solarnog kolektora zraka u koju su se trajno zaljubili ljetni stanovnici i drugi vlasnici zgrada u kojima ne žive.
Solarni kolektor zraka ne dopušta da prostorije postanu vlažne kada sustav grijanja povremeno radi. Ovaj se problem ne može riješiti jednostavnim provjetravanjem prostora, jer je vlažnost hladnog zraka veća, a njegova svojstva upijanja vlage niža. Dovoljno je pogledati Mollierov psihometrijski dijagram i vidjet ćemo da kada kolektor zraka uzima zrak s ulice temperature od -10°C i vlažnosti od 70%, zagrijava zrak za 15°C-40°C. , čak i do temperature od + 10 ° C, tada se vlažnost ovog zraka smanjuje na 15%, a svojstva apsorpcije vlage zraka koji se dovodi u prostoriju povećavaju se 7-9 puta (slika 5.).
Sukladno tome, SVK štiti kuću od pojave plijesni, neugodnih mirisa, smrzavanja i, sukladno tome, preranog uništavanja vlažnih strukturnih elemenata.
Ova funkcija zračnog solarnog kolektora vrlo je relevantna i za saune (slika 6) i unutarnje bazene (slika 7).
Potrebno je spomenuti još jednu funkciju zračnih solarnih kolektora, koja nije vrlo relevantna za privatna kućanstva u našim geografskim širinama, ali ipak.
Osim stvaranja topline, solarni kolektor zraka može obavljati funkcije barijere i toplinske zaštite.
U tom slučaju kolektor pokriva cijelu površinu zida ili krova. Vanjska površina kolektora i zida zgrade čine takozvanu dvostruku fasadu. Na taj način se mogu „pokriti“ zidovi, krovovi i kosi elementi zgrada (slika 8).
Vanjski dio takve fasade ispunjava, s jedne strane, funkciju barijere (zaštita unutarnjeg dijela – odnosno samog zida zgrade od vlaženja), s druge je površina koja upija toplinu koja prenosi toplinu. dobro na njegovu unutarnju stranu. Obično se izrađuje valovito s finim perforacijama.
Ova dvoslojna fasada iznutra je podijeljena na okomite dijelove. Vanjska površina fasade zagrijava se sunčevom toplinom i tu toplinu prenosi na zrak između vanjskih i unutarnjih zidova. Zagrijani zrak se aktivno diže prema gore, gdje se unosi u prostor za zagrijavanje zgrade. Vrlo često, kao i kod konvencionalnih solarnih kolektora zraka, topli zrak se koristi u kombinaciji s ventilacijskim sustavom – izravno ili neizravno. Uzlazni tok vrućeg zraka u šupljini dvoslojne fasade istovremeno isušuje zid zgrade i poboljšava njegove toplinske izolacijske karakteristike.
Ova svojstva su vrlo cijenjena u zemljama s hladnom i/ili vlažnom klimom. Solarni zračni kolektor tipa "solarni zid" ne služi se toliko za grijanje ili zagrijavanje zraka u ventilacijskom sustavu koliko obavlja funkcije štednje energije.
U našoj zemlji individualni solarni kolektori malog područja postali su rašireni u primjeni na sezonske, povremeno posjećene i stoga nestalno grijane objekte: vikendice, kupke, garaže, radionice, ateljee, skladišta.
Na kraju teksta potrebno je reći nešto o nedostacima solarnog kolektora zraka:
- Solarni kolektor zraka radi samo u prisutnosti sunca, njegova učinkovitost u oblačnim danima bit će oko nule.
- pri niskim temperaturama, čak i po sunčanom danu, bolje je prebaciti kolektor na način unutarnje cirkulacije.
- Prilikom ugradnje kolektora potrebno je izbušiti jednu ili dvije velike rupe u nosivom zidu ili u krovu (ovisno o mjestu ugradnje).
Slika 9 Primjeri različitih opcija za pričvršćivanje kolektora na zid kuće.
Međutim, korištenjem zračnog solarnog kolektora možemo riješiti sljedeće probleme (slika 9):
- Ventilacija i filtracija zraka u zatvorenom prostoru.
- Održavanje suhe atmosfere u prostorijama u kojima grijanje ne radi stalno.
- Dodatno grijanje prostora.
Ljeti se svi vole sunčati. Ali malo ljudi zna da vas i zimi sunce može jednako dobro zagrijati. Da biste to učinili, trebate samo ispravno primijeniti energiju sunca. A moderna tehnologija vam to omogućuje.
Zračni solarni kolektor- najbolji asistent u ovoj stvari. Zagrijava zrak koji prolazi kroz njega, dok radi potpuno autonomno. I što je najvažnije, ne brine o očitanjima termometra, učinkovit je čak i po hladnom vremenu, stvarajući ugodne uvjete u sobi.
Kako radi solarni kolektor
Fotoosjetljivi element s fotonaponskim svojstvima pokreće ventilator koji uvlači zrak s ulice. Na putu, zrak prolazi kroz filter, zahvaljujući kojem se zagrijava i čisti. Kao rezultat toga, soba je uvijek suha i topla.
Zračni razdjelnik omogućuje:
održavati optimalnu vrijednost vlažnosti u prostoriji;
riješite se plijesni i plijesni na zidovima, podovima i stropovima;
održavati ugodnu sobnu temperaturu;
zasititi sobu svježim zrakom, a time i kisikom.
Mala ploča omogućuje vam održavanje ugodne mikroklime u velikim sobama. Stoga je vrlo korisno koristiti zračni solarni kolektor za grijanje vašeg doma. To značajno štedi novac na plaćanju računa za centralizirano napajanje.
Prednosti solarne ventilacije i grijanja:
Takav sustav radi potpuno autonomno. Ventilator se uključuje iz električne energije koju proizvodi sunce, cirkulacija zraka odvija se bez sudjelovanja dodatnih uređaja.
Solarna energija je besplatna, ekološki prihvatljiva i dostupna apsolutno svima.
Troškovi grijanja su smanjeni, au nekim slučajevima to čak omogućuje potpuno odvajanje od centralnog grijanja. Nakon što se sustav isplati (oko 3-4 godine), počinje raditi besplatno, bez trošenja sredstava, osim sunčevog zračenja.
Svatko može kupiti zračni solarni kolektor, ne zahtijeva ozbiljne financijske troškove.
Za održavanje ugodne atmosfere obiteljske kuće dovoljna je jedna mala ploča postavljena na južni zid zgrade.
Ova metoda korištenja energije sunca aktivno se koristi u Europi više od desetljeća. Najnaprednije zemlje u području solarne energije (Njemačka, Francuska) koriste kolektore zraka u industrijskim razmjerima: za održavanje potrebne vlažnosti zraka u skladištima s proizvodima iu radionicama, za ventilaciju prostora; poljoprivrednici koriste tehnologiju za stvaranje optimalne klime u štalama i žitnicama.
Najpopularnije aplikacije za kolektore zraka u Rusiji su:
ventilacija i grijanje privatnih kuća;
ventilacija kupaonica i kupaonica;
održavanje potrebne vlažnosti u zimskim vrtovima i staklenicima.
Sada na ruskom tržištu postoji veliki izbor kolektora zraka domaćih i stranih proizvođača. Širok raspon modela omogućuje vam da odaberete sustav koji najbolje odgovara individualnim zahtjevima svakog kupca, koji će učinkovito raditi u njegovim uvjetima.
Ako imate dodatnih pitanja o solarnom grijanju i opskrbi toplom vodom, obratite se kustosu smjera "kolektori, dizalice topline" Vladimiru: t. Mob..soldatov9
- Osobitosti interakcije osiguranih organizacija s FSS-om, ako se nalaze u regiji u kojoj djeluje pilot projekt Interakcija s fondom socijalnog osiguranja
- Vođenje dnevnika registracije novčanih dokumenata
- Uzorak popunjavanja naloga za inventuru
- Što ispraviti u računovodstvu ako je tvrtka izdala račun s velikim zakašnjenjem Ako račun nije izdan