МенюРубрики

сонячний Повітряний колектор

 

Повітряні сонячні колектори — альтернативна система обігріву приміщення

Зібрати систему альтернативного обігріву приміщення при мінімальних витратах, але з вражаючою ефективністю, можна на основі повітряного сонячного колектора. Такі пристрої на Заході виробляються у промислових масштабах, і щільність поширення наприклад у Бельгії досягає 0,4 м2 на людину. У Росії повітряні сонячні колектори практично не відомі, збирають їх кустарі для особистого використання. За статистикою, на одного жителя РФ припадає всього по 2 квадратних сантиметра(!) площі таких конструкцій.

Опис і принципи роботи повітряних сонячних колекторів

Зрозуміти основу ідеально працюючого Повітряного Сонячного Колектора (ТСК) буде легше, якщо до чистого остова поступово додавати додаткові елементи конструкції підвищують ефективність.

Основа ТСК – адсорбер, який поглинає сонячне випромінювання, потім передає енергію повітрю, а він через систему труб надходить в кімнату.

Це сама найпростіша система називається SolarWall, і вона навіть не має покриття. Для поглинача тепла використовують металевий лист, з безліччю дрібних отворів.Зі зворотного боку вони відкриваються в систему повітроводів, яка об'єднується в єдиний комплекс.

Перевага SolarWall проявляється в тому, що вона захоплює нагріте повітря з лицьового боку, плюс взимку додаткову інсоляцію дає відбиті від снігового покриву сонячні промені.

Нагріте в прикордонному шарі повітря (3-7 мм від поверхні стіни, прямуючи вгору, потрапляє в ці отвори, а потім у загальну систему повітропроводів.

Конструкція здається безглуздою, майже іграшкової, але за простоту та ефективність, вона була зарахована до видатних винаходів індустріальної епохи, поряд з електричною лампочкою і паровим двигуном. З 1 м2 такого сонячного повітряного колектора SolarWall, збирають до 0,6 кВт тепла в зимовий період. З середини 90-х років майже половина комерційних і промислових будівель в Канаді обмежуються такими панелями.

Закриті повітряні сонячні колектори

Помістивши адсорбер під скло, ефективність системи підвищується в кілька разів, але це вимагає змінити і конструкцію пристрою. Справа в тому, що сонячне випромінювання після поглинання адсорбера, перетворюється з видимої частини спектру, в інфрачервону (теплову). Виходить, що поверхня поглинає видиме світло, а випромінює тепло.

 

Щоб усунути витік цільового ресурсу, адсорбер поміщають в плоский короб, а зверху його закривають склом. В ідеальному варіанті використовуються низкоэммисионные K-стекло або I-скло.

Інформація: низкоэммисионные скла з однією з сторін покриті найтоншим шаром металу, який пропускає всередину видиме світло, але відображає інфрачервоний. K-скло відбиває близько 45% тепла, що його покриття дуже міцне. I-скло повертає понад 95% теплової радіації, але шар металу легко пошкоджується.


Ймовірно, Вам також сподобаються такі матеріали:

Сонячний водонагрівач

Сонячне опалення


Для адсорбера можуть використовувати листовий метал (жерсть, товщиною 0,2-0,4 мм).

 

У цьому випадку, зверху колектора врізають тільки одну трубу, через яку і забирають тепле повітря.

Часто зустрічається конструкції, де з металевих банок від прохолодних напоїв, збирають імпровізовані повітроводи, попередньо зрізавши торцеві грані.

Абсорбер повітряного сонячного колектора обов'язково покривають тонким шаром чорної фарби. Для запобігання витоків тепла, всі внутрішні поверхні обробляють термоізоляційними матеріалами. В ясний сонячний день нагрівання може досягати 80C, тому використовують мінераловатні теплоізолятори, бо газонаповнені полімери при такій температурі піддаються термічній деструкції.

Герметичність повітряного сонячного колектора неодмінний атрибут високої ефективності.

Варіанти інтеграції повітряного сонячного колектора в приватний будинок

Можливі два способи підключення ТСК для обігріву будинку – капітальний і мобільний.

Стаціонарний ТСК формується за принципом «вентильованих фасадів», але замість звичайного декоративного покриття, будинок обшивається перфорованими листами жерсті, темного кольору. У верхній частині стіни вбудовується термоізольований повітропровід, за якої повітря подається в приміщення.

Цей варіант забезпечує постійну вентиляцію і приплив свіжого повітря, але працездатність системи забезпечується не природною циркуляцією, а примусовою. Для цього інтегрують канальний вентилятор. У більшості проектів, вентилятори живиться від альтернативних джерел енергії, наприклад від сонячних батарей.

Недолік і перевага SolarWall – дві сторони однієї медалі.

З одного боку, в приміщення надходить свіже повітря з температурою ≈55C, це позитивна сторона. Але емпірично доведено, що якби повітря циркулював по колу, то його температура сягала б 70-75C.

Мобільний варіант повітряного сонячного колектора

Якісно зібраний ТСК являє собою прямокутний модуль 1 на 2 метри, товщиною 10-15 див

Хоча немає якогось офіційного типорозміру, але більшість конструкцій вписуються в ці параметри. Зі зворотного боку у них два отвори:

  • Зверху – вихід нагрітого повітря;
  • Знизу – подача холодного повітря.

Підключають сонячний повітряний колектор в замкнутий цикл, тобто холодне повітря береться з дому, він нагрівається від адсорбера, і через вихідний канал надходить всередину приміщення.

Творчий підхід підвищує продуктивність

Встановивши один сонячний повітряний колектор, можна зібрати другий, третій і т. д., підключаючи їх у загальну систему. Але отримане в будинку тепло можна накопичувати, щоб вночі воно продовжувало зігрівати приміщення.

Кілька модулів можуть подавати гаряче повітря в спеціально покладену теплоаккумулирующую конструкцію. У деяких випадках для цього отсыпают шар гравію, між лагами підлогового покриття.

Подача гарячого повітря буде повноцінніше прогрівати будинок, якщо всередину кімнат він буде надходити через невеликі трубки повітроводів, інтегровані в плінтуса. 20 років тому в Італії розроблена система Barra Thermosyphon, яка мало відома за межами Апеннінського півострова. Для її реалізації, ще на стадії будівництва в стяжці бетонної підлоги закладається система повітроводів, по якій і проходить гаряче повітря. Вдень бетонну основу нагрівається, а вночі віддає тепло всередину приміщення.

Ще більш цікава система термосифонного ребойлера, яка нагрівається від повітряного сонячного колектора. У схематичному вигляді її можна уявити як автомобільний радіатор, що обдувається гарячим повітрям і нагріває воду.

При грамотному розміщенні, рідкий теплоносій буде циркулювати природним чином, зберігаючи енергію в термоаккумуляторе. Вночі процес запускається у зворотний бік, але перекриваючи заслінку, нагріте від води повітря буде надходити в кімнату, а не в сонячний колектор.

Тепла підлога від сонячного повітряного колектора

При бажанні, інтегрувавши в потік теплого повітря двигун Стерлінга, від сонячного повітряного колектора можна навіть отримувати електрику альтернативним способом.

загалом, є поле, куди можна прикласти творчий потенціал.


Ймовірно, Вам також сподобаються такі матеріали:

Теплоакумулятор-що це таке і для чого він потрібен


 

Спасибі, що дочитали до кінця!

Не забувайте підписуватись на канал, в ДЗЕНе

Еслі стаття Вам сподобалася!

Слідкуйте за нами у twitter: https://twitter.com/Alter2201

Діліться з друзями, залишайте ваші коментарі

Добавляйтесь в нашу групу в ВК:

ALTER220 Портал про альтернативну енергію

і пропонуйте теми для обговорень, разом буде цікавіше!!!

Додати коментар

Вашу адресу email не буде опубліковано. Обов'язкові поля позначені *

\n\n<\/ins>\n","html_block":"\n\n<\/ins>\n","group":"0","resolution_from":"\u221e","resolution_to":"\u221e"}]});\n\n<\/ins>\n","html_block":"\n\n<\/ins>\n","group":"0","resolution_from":"\u221e","resolution_to":"\u221e"}]});","html_block":"","group":"0","resolution_from":"\u221e","resolution_to":"\u221e"}]});\n<\/ins>\n\n<\/center>","html_block":"