Co je vzduchový sluneční kolektor?

Možnosti využití sluneční energie k vytápění jsou tři – solární panely, vakuové a vzduchové kolektory. Ty se výrazně liší od ostatních nejen snadností provedení, ale také provozními vlastnostmi.

Chcete-li efektivně využívat vzduchový solární kolektor pro vytápění domu, musíte mít představu o principu jeho fungování, instalačních vlastnostech a mnohem více.

Obsah článku skrýt

Konstrukce a princip činnosti

Solární kolektor vzduchu je dutá skříň, jejíž jedna stěna je pokryta sklem. Uvnitř jsou instalovány trubky, kterými cirkuluje vzduch. Vstup je dole a výstup je nahoře. Obvykle jsou umístěny diagonálně, aby byla zajištěna maximální účinnost.

Mechanismus činnosti zařízení je jednoduchý – vzduch je v izolovaném objemu, ohřívaný slunečním zářením a vstupuje do místnosti. Některé vzduchové solární kolektory mají schopnost odebírat vzduch z ulice, takže nějakým způsobem fungují jako ventilační systém.

Typy vzduchových kolektorů

Nyní neexistuje žádná konkrétní klasifikace vzduchových solárních kolektorů, ale podle některých kritérií je lze rozdělit.

Cirkulace vzduchu

Přívod vzduchu do místnosti lze provádět dvěma způsoby – přirozeným a nuceným.

V prvním případě vzduch ohřátý uvnitř kolektoru stoupá do jeho horní části, kde je výstup, kterým se dostává do místnosti. V souladu s tím studený vzduch vstupuje do kolektoru spodním otvorem z místnosti.

Ve druhém případě je instalován ventilátor, který nuceně čerpá vzduch přes kolektor. Obvykle má nízký výkon, protože rychlé čerpání vzduchu povede k tomu, že nemá čas se zahřát.

V podstatě, pokud k vytápění domu používáte velkoplošný solární kolektor vzduchu, pak má smysl zařídit nucený oběh. Pro malé kolektory o ploše několika metrů čtverečních bude přirozená konvekce postačovat.

Nucený oběh má dvě nevýhody. Na noc můžete zapomenout vypnout ventilátor. Problém lze vyřešit dvěma způsoby:

1. Nainstalujte relé s časovačem;
2. Nainstalujte světelný senzor a připojte jej k relé.

Druhou negativní vlastností takového vzduchového solárního kolektoru s nuceným oběhem je jeho závislost na teplotě. Takové panely jsou obvykle vyrobeny z obyčejného skla bez reflexních povlaků. Část tepla vydávají díky infračervenému záření. Pokud ventilátor běží neustále, zvýší se tím odtok tepelné energie.

Obrysový pohled

Existují dva typy okruhů, ve kterých se vzduch ohřívá – uzavřený a otevřený. V prvním případě jsou uvnitř pouzdra položeny trubky, kterými vzduch cirkuluje a nemíchá se s tím, co je v prostoru kolektoru. Ve druhém případě jsou uvnitř krabice položeny trubky, které spolu nekomunikují.

U první možnosti vzduch cirkuluje rychleji než u druhé. Proto má větší účinek, když na kolektor dopadá hodně světla. U druhé možnosti nehrají trubky velkou roli při vytápění, pouze nastavují směr proudění vzduchu.

Účinnost

Mnoho lidí si klade otázku: jak efektivně lze vzduchový solární kolektor využít k vytápění domu a jaké množství tepla z něj lze získat? Bohužel na tuto otázku neexistuje jediná odpověď. Výkon kolektoru závisí na mnoha faktorech, jmenovitě:

• Izolace tělesa kolektoru;
• Vlastnosti skla;
• Vnitřní struktura;
• Orientace na světové strany;
• Horizontální náklon.

Těleso vzduchového solárního kolektoru musí být izolováno nejen na bocích, ale i na zadní straně – tak nedojde k jeho ochlazování od stěny, pokud k ní bude připevněn. Všechny švy a spoje musí být utěsněny.

Pro lepší tepelnou izolaci se vyplatí použít dvojsklo a pro práci při teplotách pod -25 – trojsklo. Nyní existují brýle s povlakem, který nevyzařuje infračervené záření. Pomáhají udržet až 50 % tepla, což výrazně zvýší teplotu vzduchu. Pro tyto účely je vhodná i speciální fólie, která se lepí na sklo.

Nikdo neprovedl žádné přesné výpočty ani měření, takže množství tepla, které lze ze vzduchového kolektoru získat, nelze vyjádřit čísly. Praxe však ukazuje, že v chladném bezoblačném počasí může vzduch ohřát až na +70 stupňů.

Za slunečného počasí a při záporných teplotách lze vzduchový solární kolektor použít k vytápění garáže, skleníku nebo průmyslových prostor. I když nedokáže pokrýt potřeby vytápění, částečně je kompenzuje.

Jak správně používat vzduchový solární kolektor pro vytápění domu

Pro lepší účinnost by měla být rovina solárního kolektoru nasměrována pokud možno kolmo na sluneční paprsky. Proto by měl být orientován striktně na jih – takto můžete získat nejvíce slunečního světla v poledne. Slunce nestojí na místě, takže malé odchylky od směru příliš neovlivní účinnost vzduchového solárního kolektoru.

Vertikální úhel závisí na tom, v jakém ročním období jej chcete používat. Odchylka od vertikály by měla být v tuto chvíli polovina maximální výšky slunce nad obzorem. Výška slunce nad obzorem závisí na zeměpisné šířce, můžete ji vypočítat pomocí této online kalkulačky: https://planetcalc.ru/320/.

Pokud žijete v domě po celou dobu, pak potřebujete, aby kolektor fungoval v zimě, a pokud je instalován v zemi a zřídka tam přijíždíte za chladného počasí, pak by kolektor měl pracovat s maximální účinností na jaře a letní.

Je důležité si uvědomit, že vzduchový solární kolektor se nemůže stát jediným zdrojem tepla. Je účinný pouze za denního světla a za jasného počasí. Ve tmě naopak teplo spíše vydává, než aby ho pohlcovalo. Proto se v noci a za oblačného počasí vyplatí vypnout – zablokovat cirkulaci vzduchu.

Vzduchový solární kolektor můžete použít pro vytápění domu, nebo jej můžete použít pro chlazení. Pokud je v místnosti v létě horko, stačí na noc otevřít cirkulaci a kolektor ji ochladí. Vzduch do ní bude procházet shora, odevzdávat teplo a spodním otvorem se vrací do místnosti. Pokud je použit ventilátor, musí být zapnutý v opačném směru.

Obecně není použití solárních vzduchových kolektorů pro vytápění domu z hlediska účinnosti tak vhodné. Nejlépe jsou považovány za doplňkový zdroj tepla. Vhodnější je vytápět dům vakuovými solárními kolektory, ale jejich cena je výrazně vyšší.

Nezapomeňte příspěvek sdílet na sociálních sítích!