Solar air heater/tr

Güneş enerjili hava ısıtıcıları , güneş enerjisini toplayıp ısıyı geçen havaya aktaran ve bu ısıyı depolayan veya ortam ısıtması için kullanan sistemlerdir. Kollektörler genellikle güneş enerjisinin daha fazlasını emmek için siyah renktedir ve genellikle metal olan iletken bir malzeme ısı eşanjörü görevi görür. Birçok farklı tasarım mevcuttur ve sistemler hava akış hızını artırmak için fan içerebilir. Alternatif olarak, sıcak hava yükseldiğinde alttan temiz hava çeken pasif bir kollektör de yapılabilir. Fanlar genellikle sistemin performansını artırabilir, ancak ek parçalar gerektirir ve karmaşıklık yaratır. Güneş enerjili hava ısıtıcıları, ücretsiz ve temiz bir ısı kaynağı sağlayarak (ilk maliyetlerden sonra) geleneksel iç mekan ısıtma sistemlerini tamamlayabilir. Bulutlar sistemin enerji çıkışını etkilerken, metal sıcak bir günde enerji depolayacak ve anlık bulut örtüsünün etkisini azaltacaktır. En iyi sonuçları elde etmek için sistem gölgesiz olmalı ve güneşin genel yönüne (kuzey yarımküre için güney, güney yarımküre için kuzey) bakmalıdır. ^{[ 1 ]}

İngiltere'de tüm enerji tüketiminin %40'ı mekan ısıtmasına ayrılmıştır. ^{[ 2 ]} Bu yüzde, enerji kullanımının en büyük bileşenidir ve Dünya'nın sınırlı kaynaklarını tüketmeden, güneşin iç mekanlarımızı pasif olarak ısıtmasını sağlamanın bir yolu olarak güneş enerjili hava ısıtıcıları kullanılarak azaltılabilir.

Güneş enerjili hava ısıtıcılarının uygulanmasının mali ve çevresel faydaları, Kanada hükümeti tarafından oluşturulan ve tüm dünyaya ücretsiz olarak sunulanRETScreen aracının kullanımıyla tahmin edilebilir .

Malzeme

Güneş enerjili hava ısıtıcısı üretmek için kullanılan iki yaygın yöntem vardır. Birincisi, gazoz kutusu tasarımı, diğeri ise havayı "yılan" şeklinde bir kanaldan yönlendirmektir. Her iki yöntem de birkaç istisna dışında benzer malzemeler ve aletler kullanır.

Her iki tasarım da aşağıdaki malzemeleri gerektirir: ^{[ 3 ] [ 4 ]}

• Kontrplak
• Ahşap - 2"x4"
• Cam veya pleksiglas
• Sızdırmazlık maddesi
• Yalıtım
• Siyah boya
• Alüminyum "L" kaplama
• Vidalar
• Delmek

"Yılan" tasarımını oluşturmak için, taban için bir sac parçası kullanmak, termal kütleyi artırmaya ve geçen havaya ısı transferini iyileştirmeye yardımcı olacaktır. Ayrıca zımpara kağıdı da gerekebilir.

Alternatif olarak, gazoz kutusu tasarımını oluşturmak için çok sayıda gazoz kutusu ve kutuları birbirine bağlamak için harç veya yapıştırıcı gerekir.

Güneş enerjili hava ısıtıcılarının üç temel biçimi

Pop Can Tasarımı ^{[ 5 ]}

1. Ünitenin boyutlarını belirleyin ve kutu sıralarının sayısına göre bir kutu oluşturun ve duvarlar boyunca izolasyon yapın.
2. Hava ısıtıcısı için bir temel yapı görevi görecek kutuyu oluşturun. 5 cm x 10 cm kirişler kullanılarak inşa edilebilir ve kontrplak taban görevi görebilir.
3. Ünitenin üst kısmına bir delik açın ve alt kısmına, hava giriş ve çıkış akışları olarak işlev görecek şekilde kutu sıraları kadar delik açın (5 cm x 10 cm). Delikler, kutuların ağızlarıyla aynı boyutta olmalıdır.
4. Sistemden hava sızıntısını önlemek için kutunun tüm kenarları kapatılmalıdır.
5. Üniteden çıkan ısı miktarını azaltmak için yalıtım eklenebilir. Yalıtım iç duvarlara yerleştirilir ve kenarlara ikinci bir sızdırmazlık maddesi uygulanabilir.
6. Alüminyum kutuları yıkayın ve ardından kutuların alt kısımlarına delikler açın veya üstleri ve altları kesilebilir.
7. Kutuyu ve kutuları mat bir kaplama ile siyaha boyayın.
8. Kutuları yapıştırıcı kullanarak bir sıra halinde birleştirin (Üstler altlara birleştirilmişse genellikle daha iyi uyum sağlar)
9. Kutu sıralarını kutudaki ilgili konumlarına takın ve hava giriş deliklerinin etrafına sızdırmazlık maddesi ekleyin
10. Kutuyu tamamlamak ve sistemi kapatmak için cam levhayı veya pleksiglas levhayı ünitenin üstüne yerleştirin. Malzemeyi alüminyum "L" bağlantı parçasıyla sabitleyin.

Yılan Tasarımı ^{[ 6 ]}

1. Ünitenin boyutlarını belirleyin ve duvarlar boyunca izolasyonu içerecek bir kutu oluşturun.
2. Hava ısıtıcısı için bir taban yapısı görevi görecek kutuyu oluşturun. 5 cm x 10 cm kirişler kullanılarak inşa edilebilir ve taban olarak kontrplak kullanılabilir. Alternatif olarak, taban olarak bir metal levha kullanmak, ünitenin ısı transfer özelliklerine önemli ölçüde yardımcı olacaktır.
3. Ünitenin üst ve alt kısmına (2" x 4" veya kontrplakta) hava giriş ve çıkış akışları görevi görecek bir delik açın
4. Sistemden hava sızıntısını önlemek için kutunun tüm kenarları kapatılmalıdır.
5. Üniteden çıkan ısı miktarını azaltmak için yalıtım eklenebilir. Yalıtım iç duvarlara yerleştirilir ve kenarlara ikinci bir sızdırmazlık maddesi uygulanabilir.
6. Ünitenin tüm genişliğini kaplamayan, ancak "sol" ve "sağ" duvarlara değecek şekilde hava akışına dik olarak 2" x 4" boyutlarında ek parçalar yerleştirerek deflektörler ekleyin
7. Kutuyu ve bölmeleri mat boya kullanarak siyaha boyayın
8. Üniteyi çevrelemek için camı veya pleksiglası yerleştirin ve cama tam oturması için bölmelerin yüksekliğini ayarlayın. Bu, zımpara kağıdı kullanılarak veya gerekirse sızdırmazlık maddesi eklenerek yapılabilir.
9. Kutuyu tamamlamak ve sistemi kapatmak için cam levhayı veya pleksiglas levhayı ünitenin üstüne yerleştirin. Malzemeyi alüminyum "L" bağlantı parçasıyla sabitleyin.

Aşağı Oluk Tasarımı ^{[ 7 ]}

1. Gazoz kutusu tasarımına benzer.
2. Ünitenin boyutlarını belirleyin ve iniş borusu sıralarının sayısına uygun bir kutu oluşturun ve duvarlar boyunca izolasyon ekleyin (Ahşap kutuya izolasyon eklemek çok az ısı ekler ve maliyeti artırır.)
3. Ünitenin üst ve alt kısmına (2" x 4" veya kontrplakta) hava giriş ve çıkış akışları görevi görecek bir delik açın
4. Sistemden hava sızıntısını önlemek için kutunun tüm kenarları kapatılmalıdır.
5. Üniteden çıkan ısı miktarını azaltmak için yalıtım eklenebilir. Yalıtım iç duvarlara yerleştirilir ve kenarlara ikinci bir sızdırmazlık maddesi uygulanabilir.
6. Ünitenin tüm genişliğini kaplamayan, ancak "sol" ve "sağ" duvarlara değecek şekilde hava akışına dik olarak 2" x 4" boyutlarında ek parçalar yerleştirerek deflektörler ekleyin
7. Kutuyu ve bölmeleri mat boya kullanarak siyaha boyayın
8. Üniteyi çevrelemek için camı veya pleksiglası yerleştirin ve cama tam oturması için bölmelerin yüksekliğini ayarlayın. Bu, zımpara kağıdı kullanılarak veya gerekirse sızdırmazlık maddesi eklenerek yapılabilir.
9. Kutuyu tamamlamak ve sistemi kapatmak için cam levhayı veya pleksiglas levhayı ünitenin üstüne yerleştirin. Malzemeyi alüminyum "L" bağlantı parçasıyla sabitleyin.

En Uygun Konumlar ve Açılar

• Meteonorm - Coğrafi konumunuzun güneşten ne kadar enerji aldığını anlamanıza yardımcı olacak görsel bir referans sağlar
• Güneş Yolu Bulucu - Konumunuza bağlı olarak kollektörün hangi açıyla konumlandırılması gerektiğini belirlemenize yardımcı olur
• Weatherbase - Isıtma ve soğutma talepleriniz hakkında daha fazla bilgi edinmenize yardımcı olabilecek geniş bir sıcaklık ve hava durumu veri tabanına sahiptir
• Verimlilik Raporu - Soğuk iklimlerde güneş enerjili hava ısıtıcılarının verimliliği üzerine bir araştırma

Tahmini maliyetler

Güneş enerjili hava ısıtıcısının yapım maliyeti, malzemelerin "sıfır" mı yoksa kullanılmış mı olduğuna bağlı olarak önemli ölçüde değişir. Ayrıca, cam ve pleksiglas arasındaki karar, sistemin toplam maliyeti üzerinde çok büyük bir etkiye sahiptir. Son olarak, tasarıma dahil edilebilecek ve bütçeyi kesinlikle artıracak fan, güneş panelleri , yedek batarya, kablolar ve sac levha gibi başka faktörler de vardır.

Genel olarak, temel bir sistem yaklaşık 95 dolara inşa edilebilir ve bu maliyet, bileşenleri toplarken kaynak kullanımıyla kolayca düşürülebilir. Örneğin, geri dönüştürülmüş malzemeler kullanılarak yapılmış bir güneş enerjisi ısıtıcısına bakın: Love and Trash'te kendin yap güneş enerjisi ısıtıcısı .

Tasarım Sorunları

Güneşli bir günde doğal konveksiyon, ısıtıcının odanızdan soğuk havayı çekmesini, ısıtmasını ve tekrar sıcak hava olarak odaya vermesini sağlar. Geceleri ve karanlık bulutlu günlerde ise tam tersi geçerlidir. Isıtıcı, odanızdan "ısıtıcıya" hava çeker, soğutur ve tekrar odanıza geri döner. Bir güneş enerjisi ısıtıcısının hava akışını tamamen kapatabilme özelliği olmalıdır. Bu ısıtıcının sürekli evde olmayan kişiler için gerçekten kullanışlı olması için, sıcaklık odadan daha yüksek bir sıcaklığa ulaştığında, insan müdahalesi olmadan kapalı havalandırma deliğini açabilme özelliği olmalıdır. Aynı şey fanlı ısıtıcılar için de yapılmalıdır. Fanın otomatik olarak açılıp kapanması gerekir. Bu sorunlar ekonomik bir şekilde çözülene kadar güneş enerjisi ısıtıcıları yaygın olarak kullanılmayacaktır.

Yukarıdaki iddia doğru değildir; çünkü eğer oda ısıtıcının içindeki havadan daha sıcakken ters hava akımı oluşsaydı, ters hava akışı sırasında odadaki havadan çekilen ısı, ısıtıcının içinde yalnızca kısa bir süre kalırdı; çünkü sonunda ısıtıcının dışındaki aynı ortama yayılırdı. Isıtıcının etrafındaki bu ortam, elbette ısıtıcının bulunduğu odanın içidir.

Ters hava akışı olasılığını ele almak için, öncelikle sıcak havanın ısıtıcının daha soğuk havasından yukarı çıkması gerektiğini, ancak yukarı çıkarken havanın odadakinden daha soğuk olması durumunda havanın yukarı doğru akmayacağını düşünün.

Aşağı doğru hava akışını göz önünde bulundurursak, evet, soğuk havanın yerini daha sıcak havanın aldığında çöktüğü doğrudur. Isıtıcının havası daha soğuk olmayacaktır çünkü ısıtıcının tamamen odanın içinde olduğunu varsayıyoruz ve bu nedenle ısıtıcının odaya göre ısı "kaybı" söz konusu olamaz, çünkü ısıyı verirse odaya verecektir. Isıtıcının plastik yüzeyi dışarıdaki bir pencereyle paylaşılsaydı, ısıtıcının içindeki ısı, ısı eşanjörü görevi gören pencere aracılığıyla dışarıya aktarılırken geceleri bir akım oluşabilirdi.

Alternatif tasarımlar

Ünitenizin dayanıklılığını artırmak için, camın dış etkenlere karşı beklenen ömrünü uzatmak amacıyla koruyucu bir kaplama eklenebilir.

Ayrıca , gazoz kutularına deflektörler ekleyerek hava akışındaki türbülansı artırmayı deneyebilirsiniz . Bu , metalden havayaısı transferini artırmaya yardımcı olacaktır.

Ayrıca, güneş enerjili hava ısıtıcıları hakkında aşağıdaki çevrimiçi forumlara danışmaktan veya katkıda bulunmaktan çekinmeyin:

• Alternatif Teknoloji Derneği Forumları
• SolarPowerForum.net
• Talimatlar
• Victoria Geçişi: Bölgesel Bir Girişim

Video

İşte güneş enerjili hava ısıtıcısını yapmanıza yardımcı olacak ve hatta tasarımları geliştirmek için ilham almanızı sağlayacak birkaç eğitim videosu.

Referanslar