Tuulettimena aurinkokeräimet. Ilma-aurinkokeräimen valmistus omin käsin. Ilmasarjan asennus ja liitäntä

Samaa mieltä, outo kevät tällä kaudella. Aurinko paistaa kirkkaasti ja näyttää lämpimältä, mutta ulkona on 8 -11 astetta. Ja siitä huolimatta olen iloinen voidessani huomata, että asunnossani, jonka erkkeri sijaitsee etelään, lasin läpi tunkeutuva auringonvalo tuo energiaa ja lämpöä huoneisiin. Yritykseni käyttää kasvihuoneilmiötä tuotti tulosta.

Poltavalainen Vitaly rakensi samalla periaatteella talonsa kupakakatolla ja lämmitti huoneet aurinkokeräimillä. Aurinkoenergian avulla talon lämmittämiseen se käy käytännössä ilman maakaasua, hiiltä ja polttopuita.

Vitaly jakaa mielellään kokemuksensa, ja näin hän sanoo: ”Kaksikerroksisen talon rakentamisen päämateriaali oli tavallinen vaahtomuovi. Kuka tahansa voi rakentaa tällaisen asunnon. Toisen kerroksen tilat lämmitetään yksinomaan aurinko-ilmakeräimillä.

Jotta lämmin ilma imeytyisi huoneeseen nopeammin, asensin tavalliset tuulettimet, kuten tietokoneen jäähdyttimen, jotka kuluttavat vain 1 W sähköä ja saavat virtansa aurinkoparistosta. Tämän seurauksena emme tuhlaa sähköä, ja mikä tärkeintä, saamme lämpöä aurinkokeräinten ansiosta.

Omin käsin tehty aurinkolämmitin maksoi minulle 500 grivnaa. Aurinkoenergialla toimiva autonominen laite ei vaadi lisäkustannuksia. Kuusi aurinkokerääjää lämmittää kupolirakennuksen koko toisen kerroksen, jopa talvella.”

Poltava-innovaattorin kokemuksen perusteella päätin tutustua tarkemmin aurinkokeräinten rakentamisen periaatteeseen. Onneksi materiaalia tähän riittää. Huomaan, että tällaisten laitteiden mallit voivat olla erilaisia, mutta periaate on sama - musta pinta (absorber) imee auringon lämpöä ja vapauttaa sen ilmaan.

Ilmasarjan tekniikka ja valmistus

Se perustuu kuuluisan ukrainalaisen keksijän Juri Dudikevitšin kehittämään suunnitteluun.

Kun aurinko paistaa keruulle, vaimennus lämmittää puhaltimien pumppaamaa kylmää kotiilmaa. Jo lämmitetty ilma palaa huoneeseen - tällaisen ilmanvaihdon ansiosta huoneen lämpötila nousee vähitellen.

Ilmassa oleva aurinkokeräin asennetaan yleensä talon katolle tai eteläseinään, mutta tätä varten on ensin tehtävä neljä reikää, joiden halkaisija on noin 10 cm.

Seinän alempien aukkojen kautta johdetaan viileä kotiilma keruulle, lämmitetään ja palautetaan ylempien aukkojen kautta takaisin huoneeseen. Keräimen ulostuloon on asennettu takaiskuventtiilit, jotka estävät ilman liikkeen, kun puhaltimet sammutetaan.

Jurin laskelmien mukaan ilmassa oleva aurinkokeräin mahdollistaa 1,5 kW:n tehon. h lämpöenergiaa neliömetriä kohden. Esimerkiksi 10 keräilijää, kukin kaksimetrinen pinta-ala, voi tuottaa 30 kW. h aurinkoisena päivänä. Joulukuussa, kun ulkoilman lämpötila oli -6 °C, keräimen kokonaislämpöteho aurinkoisena päivänä (7:00) oli 6 kW. h, ja hyötysuhde on vähintään 50%, ja lokakuussa laitteen hyötysuhde nousee 75%.

Lämmin ilma on parempi ohjata aurinkolämmittimestä lattian alle litteiden suorakaiteen muotoisten ilmakanavien kautta, joiden leveys on 30 senttimetriä ja korkeus 5 senttimetriä. Ne on valmistettu galvanoidusta peltilevystä, joka on aiemmin lämpöeristetty; niiden pinta-ala on suurempi kuin pyöreillä putkilla ja siksi ne siirtävät lämpöä paremmin.

Talvella toimivan aurinkoilmalämmittimen valmistamiseksi tarvitset puurungon, jossa on vaneripohja, eristävä ja heijastava kalvo, metallilevy, mustattu verkko ja läpinäkyvä polykarbonaattilevy. Lisäksi tarvitaan kaksi tuuletinta ja kaksi takaiskuventtiiliä, jotka asennetaan jakotukin ulostuloon.

Vaneripohja, jonka mitat ovat 1500x1500 mm, on leikattava kahteen osaan: 1050x1500 mm ja 450x1050 mm (yhdistetty nauhalla, jonka poikkileikkaus on 20x40 mm) ja neljä reikää, jotka on leikattu tuuletetun ilman liikkumista varten.

Pohjaan asetetaan lämpöä heijastavilla ominaisuuksilla varustettu eristävä kalvo, jonka jälkeen alhaalta porataan kaksi halkaisijaltaan 10 cm reikää kylmän kotiilman ottamiseksi ja ylhäältä kaksi reikää kuuman ilman poistamiseksi keräimestä. Ala-aukoihin asennetaan puhaltimet, joiden avulla kylmää ilmaa vedetään kollektoriin ja yläaukoihin takaiskuventtiilit, jotka estävät ilman liikkeen, kun puhaltimet sammutetaan.

Keräimen pääelementti on absorboija - mustaksi maalattu metallilevy.

Absorbentin sisäpuolelle on naulattu metalliverkko, joka muuttaa puhaltimien synnyttämän ilmavirran rakennetta ja tämä koko rakenne kiinnitetään keräimen runkoon.

Keräimeen vedetty kylmä kotiilma liikkuu ristikkoa pitkin, lämpenee ja tasaantuu lämpötilasta.

Keräimessä käytetään kahta Domovent VKO-100 tuuletinta, jotka tuottavat 200 m3/h ilmavirran. Yhden puhaltimen virrankulutus on 14 W päivällä aurinkotulon keruulle alkaen 3 kW. h ja yli.

Ilmankerääjän asentamiseksi pystysuoralle seinälle (mieluiten eteläpuolelle) on porattava neljä reikää, joiden halkaisija on 10 cm. Lämpöhäviön vähentämiseksi absorboija on peitetty läpinäkyvällä polykarbonaattilevyllä, jossa on suojakalvo haitallista ultraviolettisäteilyä vastaan.

Nyt toivon, että halukkaat voivat itsenäisesti valmistaa aurinkokeräimen omien tavoitteitten tyydyttämiseksi ja perheensä iloksi luomaan taloon mukavat elinolosuhteet.

Tällaisten aurinkokeräinten toiminnan ydin on termosifoni ja kasvihuoneilmiö. Tämän tyyppisen aurinkokeräimen toiminnan ymmärtämiseksi riittää muistaa tavallisen kasvihuoneen toimintaperiaate. Kaikki tietävät, että auringon lämpö kulkee helposti läpinäkyvän lasin läpi.

Jätä auto aurinkoon ja palaat oikeaan saunaan, sillä sama lasi estää seisovan lämmön vapautumisen ulos. Nyt seuraavaa: kaikki tietävät myös, miksi savupiippuun nousee savua, miksi lämmin lattia on tehokkaampi kuin patterit? Oikein! Lämmin ilma pyrkii aina ylöspäin. Näihin kahteen vaikutukseen aurinkokeräimen toimintaperiaate perustuu.

• Pohjimmiltaan aurinkokeräin ei ime ilmaa sisään tai ulos. Kaikki tapahtuu luonnollisissa prosesseissa. Erityinen vaimentaja voi auttaa vain ilmanottoa varten. Huonona puolena on tietysti se, että puhaltimet imevät lisäenergiaa, kun taas luonnollisen konvektion periaatteella toimivat laitteet eivät kuluta energiaa ollenkaan. Lisävarusteena voidaan myös juottaa erityisiä puhaltimia vaimennuslevyyn turbulenssin lisäämiseksi tehokkuuden lisäämiseksi.

• Tärkeä seikka on myös se ilma pystyy siirtämään lämpöä paljon vähemmän kuin vesi. Siten jäähdytyselementtiin siirtyy paljon vähemmän lämpöä kuin veden tapauksessa.

Ilma-aurinkokeräinten edut lämmitykseen

Mikä on ilmankeräinten tärkein etu? Ilmeisimpiä etuja ovat luotettavuus ja yksinkertaisuus. Siellä ei todellakaan ole mitään hajotettavaa. Jos keräilijä on asianmukaisesti hoidettu, niin laadukkailla laitteilla se voi kestää jopa 20 vuotta. Tärkein monimutkainen elementti puuttuu täältä; lämmönvaihdinta ei tarvita, koska ilma ei jäädy.

Jotta ilmankerääjä olisi vielä halvempi, tällainen ilmalämmitysjärjestelmä asennetaan ja integroidaan yleensä suoraan talon seiniin.

Mitä eroa on ilmanvaihto- ja aurinkoenergialämmitysjärjestelmien välillä?

Ilmankerääjät eroavat toisistaan ​​lämmön oton periaatteessa huoneeseen. On olemassa kaksi tapaa: tuuletus ja palautus.

• Ilmanvaihto: ilman paluuta ei odoteta ja tiloihin pääsee vain lämmintä ilmaa ulkopuolelta. Tällaisia ​​järjestelmiä käytetään suurissa työpajoissa, halleissa tai vihannesvarastoissa.

• Talteenotto tai kierrätys: Huoneen ilma kiertää yhä uudelleen lämmityspiirissä lämmittäen ilmaa jatkuvasti. Tällaista järjestelmää käytettäessä ilmakanaviin on integroitu erityiset lämmityslämmittimet, jotka palauttavat jo lämmitetyn ilman järjestelmään. Tietysti tällainen lämmitysjärjestelmä on harkittava tulevaa rakennusta suunniteltaessa.

Lopuksi haluaisin sanoa ilmalämmityksen taloudellisesta kannattavuudesta, joka on epäilemättä kannattavampaa kuin perinteinen vedenlämmitys kiertävällä jäähdytysnesteellä.

Aurinkokeräinten osalta assosiaatiot heräävät ensinnäkin jo tuttuihin litteisiin tai tyhjiömalleihin. Auringon energia siirtyy niihin veden tai pakkasnesteen, toisin sanoen nestemäisen jäähdytysnesteen, kautta. Tällaisia ​​nesteenkerääjiä on jo ilmestynyt moniin koteihin, eivätkä ne ole enää yllättäneet. Mutta nestekeräinten lisäksi on olemassa toisen tyyppisiä keräimiä, jotka ovat paljon harvinaisempia, vaikka joissain tilanteissa se ei ole yhtä tehokas. Tämä on ilmassa oleva aurinkokeräin.

Ominaisuudet ja sovellus

Sen tärkein ero nestemäisistä vaihtoehdoista on jäähdytysneste, jonka roolissa on tavallinen ilmakehän ilma. Pohjimmiltaan tällainen keräin on litteä uurrettu paneeli (usein rei'itetty) tai lämpöä johtavasta metallista valmistettu putkijärjestelmä (tosin joskus käytetään muovia). Tällaisessa keräimessä ilma lämpenee suoran kosketuksen vuoksi metallin kanssa, ja uritus on tarpeen lämmönsiirron lisäämiseksi. Koko järjestelmän tulee olla luotettavasti lämpöeristetty. Ilmankerääjä sijoitetaan talon eteläseinään ja ilmankierto voi olla joko luonnollista, konvektiivista tai pakotettua (puhaltimien avulla).

Se toimii paljon alhaisemmissa lämpötiloissa kuin nestemäiset mallit. Perinteisissä aurinkosähköjärjestelmissä keräinten lämpötilan tulisi siis olla yli 45-50°C, ilmajärjestelmissä 25-30°C riittää. Tämän seurauksena lämpöhäviö vähenee ja kokonaishyötysuhde paranee. Koska ilman lämmönjohtavuus on kuitenkin melko alhainen, tällaista kerääjää käytetään hyvin rajoitetusti.

Sitä käytetään pääasiassa kosteudenpoistolaitoksissa (maataloudessa), ilmalämmitysjärjestelmissä ja sisäilman talteenottokomplekseissa. Toisin sanoen tällaisia ​​järjestelmiä ei voida pitää täysimittaisena vaihtoehtona nestekeräilijöille, mutta ne voivat hyvinkin vähentää yleisiä käyttökustannuksia.

Hyödyt ja haitat

Kuten kaikilla järjestelmillä, ilmassa olevilla aurinkokeräimillä on etunsa ja haittansa.

Ilmankeräinten edut:

• Suunnittelun yksinkertaisuus;
• Vähimmäiskustannukset;
• Tehokkuus ilmakuivausjärjestelmissä.

Niiden haittoja ovat melko alhainen hyötysuhde, kyvyttömyys käyttää niitä veden lämmittämiseen ja itse kerääjien melko merkittävät mitat (pienen ominaislämpökapasiteetin ja alhaisen ilman tiheyden vuoksi).

Tällaisten järjestelmien tehokkuuden lisäämiseksi ne integroidaan usein maatalousrakennusten seiniin suunnitteluvaiheessa

DIY tekeminen

Koska aurinkokeräimellä on hyvin yksinkertainen rakenne, sen tekeminen itse ei ole niin vaikeaa. Tätä varten käytetään yleisimmin saatavilla olevia materiaaleja ja käytettävissä olevia välineitä (jotkut jopa tekevät tällaisia ​​keräilijöitä alumiinitölkeistä). Meidän on kuitenkin muistettava, että tällaiset järjestelmät ovat erittäin suuria ilmajäähdytysnesteen ominaisuuksien vuoksi, joten huomattavan vaikutuksen saamiseksi sinun on koottava huomattavan kokoisia tuotteita (usein koko seinän pituudelta).

Viemäriputken keräin

On parempi tehdä tällainen aurinkolämmitin talon koko seinälle. Kevät-syksyllä se auttaa säästämään merkittävästi energiavaroja. Materiaalit valitaan myös laitteen mitat huomioon ottaen.

Kehykselle:

• Lauta noin 30-40 mm paksu;
• Kosteudenkestävä vaneri (takaseinään) noin 8-10 mm paksu.

Absorberille:

• Alumiinista valmistetut viemäriputket (mieluiten suorakaiteen muotoiset);
• Ohut alumiinilevy;
• Kiinnityspuristimet.

Tarvitset myös mineraalivillaa kotelon takaseinän eristämiseen ja polystyreenivaahtoa sivupintojen eristämiseen.

Tällainen aurinkokeräin kootaan seuraavasti. Ensinnäkin valmistetaan määrättyjen mittojen puinen kotelo (avoin laatikon muodossa), jonka syvyys on pari senttimetriä suurempi kuin putken seinien korkeus. Sitten takaseinä ja sivupinnat eristetään luotettavasti, ja ohut alumiinilevy asetetaan mineraalivillakerrokselle, johon putket kiinnitetään asennuskiinnikkeillä. Paremman kiinnityksen ja ilmankierron varmistamiseksi putket tulee asentaa siten, että ne ovat rungon toisella puolella noin 20 cm päässä päästä. Putkien reunat tulee kiinnittää ei puristimilla, vaan puisella väliseinällä. johon sopivat leikkaukset tehdään.

Koska tämän keräimen tulo- ja ulostuloaukot sijaitsevat toisella puolella, kotelon vastakkaisessa päässä tulisi olla useita puisia väliseiniä ilmavirtojen erottamiseksi. Kokoamisen jälkeen keräilijä maalataan mustalla maalilla ja etupaneelina voidaan käyttää solupolykarbonaattia.

On syytä muistaa, että valmis tuote on erittäin painava, joten sen asentamiseen tarvitaan useita ihmisiä. Se sijaitsee talon eteläpuolella vakaalla tuella. Keräin liitetään talon ilmanvaihtojärjestelmään eristettyjen ilmakanavien kautta ja kanavapuhaltimella toimitetaan ilmaa huoneisiin.

Tämä on yksinkertaisempi versio ilmasarjasta. Voit tehdä sen itse paljon nopeammin. Samalla tavalla valmistetaan vaaditun kokoinen puulaatikko, sitten noin 40x40 mm:n palkki asetetaan takaseinän kehää pitkin ja pohjalle kerros mineraalivillaa. Ainoa asia on, että sinun on tehtävä poistoaukko pohjaan. Sitten palkin päälle asetetaan korkealla profiililla varustettu aaltopahvilevy ja maalataan mustalla maalilla (jos itse levy on erivärinen). Seuraavaksi aallotettuun levyyn tehdään rei'itys ilman virtausta varten.

Koko rakenne voidaan lasittaa myös polykarbonaatilla vaimentimen lämmityslämpötilan nostamiseksi, mutta on välttämätöntä järjestää sisääntulo kylmän ilman ottoa varten. Pieni tuuletin tulee sijoittaa ulostuloon.

Tällainen kotitekoinen keräin nostaa lämpötilaa vähemmän merkittävästi (yleensä aurinkoisena päivänä lämmitys on noin 28 °C suhteessa ulkoilmaan). Se voi kuitenkin parantaa merkittävästi sisätilojen mikroilmastoa, koska se tarjoaa jatkuvan raikkaan lämmitetyn ilman virtauksen.

Ilmaa käytetään jäähdytysnesteenä aurinkolämpöjärjestelmässä. Aurinkokeräimet lämmittävät sen ja lähettävät sen lämmittämään taloa tai lämmittämään lämmönvaraajaa. Ilmatyyppinen aurinkolämmitysjärjestelmä on yksinkertaisin ja halvin tapa toteuttaa aurinkolämmitys kotona.

Ilmalämmitysjärjestelmän tärkeimmät ominaisuudet:

• Lämmitysjärjestelmän tyyppi – ilma-aurinko erillinen, ts. tekninen ilma ei sekoitu huoneilmaan
• Ensimmäisen kerroksen ilmalämmitys
• Ilmassa toimivat aurinkokeräimet integroituna talon kattoon ja eteläiseen julkisivuun.
• Veden kausiluonteinen lämmönvaraaja, jolla on suuri lämpökapasiteetti.
• Lisälämmönlähteenä kylpyhuoneissa takka ja infrapunakalvolämmitys.
• Tehoreservi on 30 % kylmimpinä talvikuukausina - joulukuussa ja tammikuussa.

Aurinkolämmitysjärjestelmän pääkomponentit:

• Aurinkovesikeräimet integroitu kattoon ja eteläiseen julkisivuun
• Veden lämmön varaaja
• Ilmanjakojärjestelmä

Aurinkoilmalämmitysjärjestelmän erikoisuus on, että kaikki sen elementit on rakennettu rakennukseen ja ovat sen olennainen osa. Tämä minimoi ilmakanavien lukumäärän ja lämpöhäviön lämpöenergian varastoinnin ja siirron aikana. Lämmitysjärjestelmän tärkeä etu on, että se on erillinen, ts. huoneilma ei sekoitu jäähdytysnesteenä käytettävän ja aurinkokeräinten, lämpövaraajan ja maan alla kiertävän teknisen ilman kanssa.

• Liikkuva ilma ei kuljeta tai kerää pölyä, bakteereja ja mikro-organismeja, joita löytyy joka kodista.
• Ilmanliike ei aiheuta epämukavuutta talossa oleville ihmisille lisämelulla ja vedon tunteella.
• Erillisen lämmitysjärjestelmän suunnittelussa ei ole mahdollista rakentaa monia ilmakanavia, erityisesti vaakasuuntaisia, joihin saattaa kertyä pölyä ajan myötä.
• Ainoa vaakasuuntainen ilmakanava, joka sijaitsee aivan katon harjan alla, on riittävän kokoinen huoltoa ja puhdistusta varten.

Aurinkoenergian kerääjät

• talvikuukausina auringon säteilyn intensiteetti pystypinnalla on suurempi kuin kattopinnalla, jonka kaltevuus on 38°;
• lumisateen sattuessa, kun katolla oleva aurinkokeräin on kokonaan kiinni, pystykeräimet pysyvät puhtaina ja lämmittävät ilmaa aamuauringon ensimmäisillä säteillä. Lämmin ilma nousee ja tulee katolla olevaan kaltevaan aurinkokeräimeen, lämmittää sen, sulattaa lumen ja keräin alkaa toimia. Muilla kaltevalle katolle asennetuilla litteillä keräilijöillä tai tyhjiöputkilla ei ole tätä etua ja ne alkavat toimia paljon myöhemmin.

Kalteva aurinkokeräin lämmitykseen on monikerroksinen katto. Pääelementti, joka imee aurinkolämpöenergiaa, on antrasiitinvärinen rei'itetty galvanoitu metallilevy, joka on päällystetty läpikuultavalla materiaalilla.

Kausikäyttöinen lämmönvaraaja

• ilmavirta
• seinien läpi suoraan tiloihin

Ilmavirtausjärjestelmä on suunniteltu siten, että lämpövaraajaa ladattaessa kuuma ilma liikkuu ylhäältä alas ja poistettaessa vastakkaiseen suuntaan. Tämä varmistaa hyvän lämpötilakerrostumisen koko lämpövaraajan korkeudelta: ts. yläosassa on aina kuuma, alaosassa viileää. Yläosassa on kuuman veden esilämmityssäiliö, ja yläosasta vedetään kuumaa ilmaa lämmitykseen. Ja alempi viileä osa varmistaa maksimaalisen lämpöenergian poiston aurinkokeräimistä tulevasta kuumasta ilmasta. Tämä lisää koko järjestelmän tehokkuutta.

Lämmönjakojärjestelmä

Aurinkolämmitysjärjestelmä on täysin automatisoitu ja toimii neljässä päätilassa:

• Talon lämmitys aurinkoisena päivänä
• Lämmönvaraajan lämmitys
• Talon lämmitys lämpövaraajalla
• Kesäinen jäähdytystila

1. Talon lämmitys aurinkoisena päivänä.

2. Lämpövaraajan lämmitys.

Kun huoneet ovat jo riittävästi lämmenneet, lämmin ilma alkaa lämmittää lämpövaraajaa. Tämä tila toimii pääasiassa syksyllä ja talvisen aurinkoisen päivän jälkipuoliskolla, jolloin talo on lämmin ja lämmönvarastointia tulevaisuutta varten tarvitaan. Lämpövaraajan läpi kulkeva kuuma ilma lämmittää sen. Kun ilma laskeutuu, se vapauttaa vähitellen energiaansa ja jäähtyy alhaalla mahdollisimman paljon. Lämpövaraajan pohjalta ilma ohjataan jälleen aurinkokeräimiin. Kierto toistuu. Samaan aikaan ilmavirtojen liike järjestetään siten, että ensimmäisen kerroksen betonilattian liiallista kuumenemista ei tapahdu. On myös huomattava, että molemmat ilmavirrat, lämpövaraajan lämmitykseen ja ensimmäisen kerroksen lämmitykseen, voivat virrata samanaikaisesti. Ne voivat myös muuttaa sujuvasti nopeuttaan ja jakaa lämpövirtaa uudelleen riippuen huoneiden, lämmönvaraajan ja aurinkokeräimestä lähtevän kuuman ilman lämpötilasta. Jos esimerkiksi sisään tulevan ilman lämpötila on 600 C, niin kaiken ilman syöttäminen lämmitykseen johtaa nopeasti asuintilojen ylikuumenemiseen. Samalla ei ole viisasta hukata arvokasta lämpöä, joten osa ilmasta ohjataan lämmönvaraajaan. Tämän prosessin ohjaus on täysin automatisoitu, eikä ihmisen väliintuloa tarvita. Lämpötila-anturien lukemien perusteella differentiaalitermostaatti säätelee sujuvasti puhaltimien pyörimisnopeutta ohjaten lämpimän ilman virtauksia suuntaan tai toiseen.

3. Talon lämmitys lämpövaraajalla.

Tämä tila toimii yöllä ja pilvisinä talvipäivinä. Yöllä tai pitkittyneen pilvisen sään aikana, kun aurinkolämpöä ei ole tai se on vähäistä, lämmintä ilmaa talon lämmitykseen tulee lämpövaraajasta ensimmäisen kerroksen betonilattian lämmittämiseen. Tällöin lämpövaraajan ilmavirta muuttuu päinvastaiseksi, joka virtasi lämmöllä varattaessa. Tämä myös ylläpitää hyvää lämpötilakerrosta lämpövaraajan koko korkeudella pitäen sen yläosan aina kuumana.

4. Jäähdytystila.

jäähdytetty raitis ilma maalämmönvaihtimesta syötetään tiloihin ensimmäisen kerroksen lattiassa olevien ritilöiden kautta, jäähdyttää ensimmäistä kerrosta ja lämpeneessään nousee toiseen kerrokseen syrjäyttäen lämmintä ilmaa. Lämpimän ilman ulosvirtaus tapahtuu ullakkokerroksen jokaisen huoneen yläosasta ilmanottoaukkojen kautta, joista se tulee aurinkokeräimiin. Keräimissä lämmitettynä ilma liikkuu ylöspäin luoden luonnollista vetoa ja tulee lopulta ulos katon yläosan raosta. Tällä tavalla aurinkolämmitysjärjestelmästä tulee aurinkojäähdytysjärjestelmä, joka toimii täysin automaattisesti ilman sähköä tai mekaanisia liikkuvia osia, vain aurinkoenergiaa ja fysiikan lakeja hyödyntäen. Heti kun aurinko nousee ja keräimet alkavat lämmetä, niihin syntyy veto ja ilma lähtee niistä luoden taloon tyhjiön. Kun ikkunat ja ovet ovat kiinni, ilma ei pääse sisään taloon, vaan se imetään maalämmönvaihtimen läpi ja jaetaan kerroksiin.

Toisen kerroksen huoneiden yläosaan syötetään kylmää raitista ilmaa ja ulosvirtaus tapahtuu ensimmäisen kerroksen alaosasta ja sitten aurinkokeräimiin ja ulos. Raitisen ilman syöttämiseksi tässä järjestelmässä tarvitaan jo tuuletin, koska Keräimen kapasiteetti ei riitä koko talon tuuletukseen. Keräimet toimivat vain lämpimän ilman poistamiseksi ja kylmän ilman syöttämiseen käytetään lämmitysjärjestelmän tuuletinta, joka toimii kesällä käänteisessä tilassa.

On huomattava, että ensimmäinen vaihtoehto on suunnittelultaan yksinkertaisempi ja taloudellisempi käyttää, mutta on mukavuuden kannalta huonompi kuin toinen. Ensimmäisessä vaihtoehdossa, jossa ilma liikkuu eteenpäin alhaalta ylös ja asteittain lämmitetään, ensimmäinen kerros on aina viileämpi kuin toinen. Toisessa vaihtoehdossa kylmä ilma, kun sitä syötetään ylhäältä, laskeutuu vähitellen ja sekoittuu alla olevan lämpimän ilman kanssa. Asteittain alaspäin liikkuva se jäähdyttää tasaisesti molempia kerroksia ja lopulta poistuu ensimmäisen kerroksen tilojen alaosasta erityisten ilmanottoaukkojen kautta.

Aurinkoenergialla toimiva vesilämmitysjärjestelmä

Lämpövaraajan yläosassa, jossa lämpötila on aina maksimissaan, on metallisäiliö kuuman veden esilämmitystä varten. Säiliö on suunniteltu ilman eristystä lämmittämään vettä suoraan aurinkokeräimistä tulevalla kuumalla ilmalla.

Säiliö esilämmittää veden 40-500C lämpötilaan, mikä useimmissa tapauksissa riittää kotitaloustarpeisiin. Tämän lisäksi säiliön perään asennetaan varavirtalähde sähköinen vedenlämmitin.

Aurinkovesilämmitys, aurinkoenergiakeräin

ilma-aurinkolämmitysjärjestelmä, aurinkokeräimet kodin lämmitykseen, aurinkokeräin

Aurinko on voimakas energianlähde, jota ihmiset ovat oppineet käyttämään tarpeisiinsa. Yksinkertaisin esimerkki auringonsäteiden hyödyntämisestä on mustaksi maalattu suihkuastia. Monimutkaisempi ja toimivampi muotoilu, jonka voit tehdä itse, on ilma-aurinkokeräin. Tällaisten laitteiden avulla voit paitsi lämmittää vettä, myös lämmittää talosi.

Talon lämmitys aurinkokeräimellä ei ole sen ainoa tehtävä

Toimintaperiaate

Kaikki aurinkokeräimet toimivat samalla periaatteella: Ultraviolettisäteiden energia muuttuu lämmöksi. Päärakenneelementti on keräin, jonka sisällä on ohuita putkia jäähdytysnesteellä. Jälkimmäisenä käytetään yleensä pakkasnestettä tai vettä.

Jäähdytysneste liikkuu putkien läpi ja lämpenee auringonvalon vaikutuksesta. Se kiertää vettä sisältävän säiliön sisällä olevien putkien kautta. Kun nesteen päämäärä lämpenee, jäähdytysneste jäähtyy, ja tämän vuoksi se kiertää putkien läpi. Periaate on samanlainen kuin autojen jäähdytysjärjestelmä: ylimääräinen lämpö poistetaan moottorista ja käytetään esimerkiksi ohjaamon lämpötilan ylläpitämiseen.

Ilma-aurinkokeräimen ja auton jäähdytysjärjestelmän välinen ero on seuraava: lämpöä ei yksinkertaisesti siirretä paikasta toiseen, vaan se suorittaa tietyn toiminnon. Joka vuosi aurinkokeräimet yleistyvät, ja tutkijat uskovat, että nämä laitteet ovat tulevaisuutta.

Pian aurinkopaneelit ovat todennäköisesti jokaisessa yksityiskodissa

Mielenkiintoisia faktoja, jotka osoittavat, että pian auringonsäteitä käytetään kaikkialla energianlähteenä:

• ilma-aurinkokeräin talon lämmittämiseen on suhteellisen yksinkertainen ja voidaan valmistaa omin käsin;
• tuloksena oleva energia voidaan kerätä ja ohjata erilaisiin tarpeisiin;
• lämpöä ei tarvitse kuljettaa, vaan se käytetään samassa paikassa, jossa se vastaanotettiin;
• aurinkoenergian muuntaminen lämmöksi on vaaratonta ympäristölle;
• keräilijät eivät vaadi kallista huoltoa, huolto on minimaalista;
• Aurinkoenergia on loputonta ja käytännössä ilmaista.

Mutta tällä lämmönlähteellä on myös haittoja. Yksi niistä on kyvyttömyys vastaanottaa aurinkoenergiaa yöllä . Muita haittoja:

• Laitteen tehokkuus riippuu suoraan säteilyn ominaisuuksista, ts. pilvisellä säällä sekä aikoina, jolloin päivänvalo on lyhyt, lämpöenergiaa voidaan saada vähemmän;
• keräimen luominen ja asentaminen vaatii taloudellisia ja aikakustannuksia;
• talvella tehokkuus laskee huomattavasti.

Tässä videossa opit kaiken ilmassa olevasta aurinkokeräimestä:

Laitteen luokitus

Aurinkokeräimet jaetaan kaksipiirisiin ja yksipiirisiin. Ensimmäinen tyyppi on yleisempi. Laitteessa, jossa on kaksi piiriä, vesi kiertää toisen läpi ja jäähdytysneste kiertää toisen. Tämä keräilijä on käytössä ympäri vuoden.

Yksipiiristen laitteiden osalta se soveltuu käytettäväksi vain pakkasettomina aikoina, koska jäähdytysnesteen sisällä on vettä, joka voi jäätyä ja tuhota putket.

Toimintaperiaatteen mukaan myös keräilijät on jaettu useisiin ryhmiin:

• ilmaa;
• tasainen;
• tyhjiö;
• keskittimet.

Malleja on useita, esimerkiksi ilma

Ilmamallit

Näiden keräilijöiden erikoisuus on niiden alhainen hyötysuhde. Ilma on huono lämmönjohdin, vaikka se voi lämmetä. Suurin etu on ympärivuotinen käyttömahdollisuus. Koska ilma ei jäädy, putkien vaurioitumisvaaraa ei ole. Rakenteellisesti tämäntyyppinen keräin on luotettava ja yksinkertainen. Tällaiset laitteet soveltuvat erityyppisten tilojen lämmittämiseen, mukaan lukien:

• asuinrakennukset;
• kellarit;
• vihannesten varastointi;
• työpajat;
• autotallit;
• varastot.

Keräimen pääelementti on uurrettu paneeli, joka toimii jäähdytyselementtinä. Se on yleensä valmistettu teräksestä, alumiinista tai kuparista. Sisällä paneeli on jaettu soluihin. Ilma kiertää evien välissä ja lämpenee ja vapauttaa lämpöä huoneeseen. Jäähtynyt jäähdytysneste siirtyy takaisin keräimen pääosaan.

Oluttölkeistä valmistettu ilmassa oleva aurinkokeräin: työn seuraukset talven jälkeen:

Venäjällä on suositeltavaa käyttää ilmankerääjää pääasiallisena lämmityslähteenä etelässä ja vain pienissä tilapäiseen asumiseen tarkoitetuissa huoneissa. Muissa tapauksissa sekä alueilla, joilla on ankara ilmasto, on parempi käyttää erityyppistä mallia.

Tasainen lämmönlähde

Litteän aurinkokeräimen tärkein etu on sen suunnittelun yksinkertaisuus. Laite on melko luotettava, mutta sen hyötysuhde on suhteellisen alhainen. Laite on koottu sandwich-periaatteella ja sisältää seuraavat elementit:

• suojaava lasi;
• jäähdytysnesteellä täytetyt kupariputket;
• lämmöneristyskerros;
• alumiinirunko;
• kiinnikkeet;
• imukykyinen.

Levy toimii imukykyisenä pintana (absorbentti). Se on maalattu mustaksi auringonvalon imeytymisen maksimoimiseksi. Lasia käytetään kasvihuoneilmiön luomiseen. Sen ansiosta lämpö ei karkaa, vaan lämmittää imuaineen. Tämä malli on helppo koota itse, ja se voi palvella yli 10 vuotta.

On tyhjiömalli, jolla on omat ominaisuutensa

Laitteet tyhjiöelementeillä

Tyhjiötyyppiset keräimet perustuvat suljettuihin jäähdytysnesteellä täytettyihin putkiin ja lämmönkerääjään. Putket on valmistettu lasista, joka on päällystetty erityisellä pinnoitteella, mikä mahdollistaa paremman lämmön kertymisen. Tyhjiön ansiosta lämpöhäviö on estetty. Kiertoprosessin aikana tyhjiöputkista neste virtaa ensin lämmönkerääjään ja sitten veden kanssa varastosäiliöön. Jäähtynyt jäähdytysneste palautetaan takaisin järjestelmään.

Tyhjiölaitteella (tyhjiöllä) on korkeampi hyötysuhde kuin litteällä ja ilmalaitteella. Tällä keräimellä on kätevää lämmittää vettä. Hyvä puoli suunnittelussa on, että putkia voidaan lisätä ja poistaa kuuman veden tarpeen kasvaessa tai vähentyessä.

Ilmasarjani kokoonpano ennen käyttöä:

Tyhjiölaitteille on monia vaihtoehtoja, mukaan lukien ne, joissa lasiputket sijaitsevat sisäkkäin ja ulompi sisältää vettä. Tällaisten mallien haittana on valmistuksen monimutkaisuus. Tyhjiön luominen kotona on mahdotonta. Yrityksillä on tämä mahdollisuus, mutta evakuoitujen keräilijöiden valmistusprosessi ei ole halpaa.

DIY kokoonpano

Aurinkoenergialla toimiva keräin voidaan joko koota tai ostaa valmiina. Toinen vaihtoehto on hankala, koska absorptioalueen kasvaessa hinta nousee. Tässä tapauksessa teho riippuu absorboivan pinnan koosta. Ilmasarjan kokoaminen omin käsin on paras vaihtoehto niille, jotka eivät halua maksaa liikaa. Valmistus ei vaadi kalliita työkaluja ja materiaaleja: yksinkertaisimmassa versiossa lämmityslaite kootaan alumiinitölkeistä.

Kun valitset erityyppisistä rakenteista, on parempi valita ilma- tai litteä laite. Tärkeintä on pystyä estämään lämpöhäviö. Jos voit tehdä tämän, suunnittelu maksaa itsensä takaisin muutamassa viikossa.

Ensimmäinen vaihe on valita paikka, jossa laite seisoo. Auringon tulee valaista sitä mahdollisimman pitkään. Paneelit on suunnattu etelään, ja on toivottavaa, että niitä voidaan kääntää säätämällä kaltevuuskulmaa. Tällä tavalla on mahdollista saavuttaa maksimaalinen säteilytaso eri vuodenaikoina. Esimerkiksi talvella aurinko on matalammalla horisontin yläpuolella kuin kesällä.

Ilman aurinkokeräin:

Lämpöhäviön vähentämiseksi keräin sijoitetaan mahdollisimman lähelle lämmitettävää huonetta. Erityisesti voit asentaa sen katon pääty- tai eteläpuolelle. Toinen tärkeä kohta ovat aitojen, puiden ja muiden korkeiden esineiden varjot. Talvella ne ovat pidempiä, ja sinun on otettava tämä huomioon. Keräin tulee sijoittaa niin, että varjot eivät putoa siihen mihinkään aikaan vuodesta.

Kun paikka on valittu, tuotanto alkaa. Alumiinitölkit toimivat paremmin kuin mikään muu, koska metalli lämpenee hyvin ja johtaa lämpöä. Säiliöt sopivat yhteen ilman ongelmia, koska niillä on samat mitat ja ne voidaan tarvittaessa leikata ja taivuttaa.

Tämä lämmitysjärjestelmä voidaan koota omin käsin.

Kun olet kerännyt riittävän määrän alumiinitölkkejä, leikkaa niihin reiät molemmille puolille. Ne liitetään yhteen ja liitokset tiivistetään tiivisteaineella. Tölkkien rakenne maalataan mustalla maalilla ja asetetaan paneeliin. Sitten ilmanpoisto- ja syöttöputket liitetään. Ilmanvaihtojärjestelmien asennukseen tarkoitetut elementit sopivat. Paneelin takapuolelle on asennettu lämmöneristysmateriaali ja etupuolelle lasi tai solupolykarbonaatti vahvistettu. Valmis keräin voi toimia ilman lisälaitteita, mutta tehokkuuden lisäämiseksi voit liittää siihen tuulettimen.

Toinen vaihtoehto on yhdistää laite asuintilan ilmanvaihtojärjestelmään. Järjestelmän läpi kulkeva ilma lämpenee 30-35 astetta.

Kotitekoinen keräin mahdollistaa vedenlämmityksen järjestämisen kotona. Tässä tapauksessa jäähdytyselementtien toimintoa suorittavat polyeteeniletkut, metalliputket, alumiini- tai valurautaakut. Ympärivuotiseen käyttöön rakennetaan kaksoispiirikeräin. Jäähdytysneste on pakkasneste tai pakkasneste.

Kokoamalla aurinkokeräimen omin käsin voit kattaa täysin kuuman veden tarpeen ja vähentää huoneen lämmityskustannuksia.

Aaltopahvilevyistä valmistettu tee-se-itse-aurinkokeräin: