Jak zagospodarować ciepłe powietrze z kolektora słonecznego?

Już kilka razy tu na blogu poruszałem temat powietrznych kolektorów słonecznych, czyli jednej z metod na słoneczne ogrzewanie domu. Moim zdaniem te urządzenia mają przed sobą sporą przyszłość, bo zimą są znacznie bardziej efektywne, niż kolektory cieczowe. Są też dość proste w budowie (wodne — nieco trudniejsze), można też dość łatwo zbudować kolektor cieczowo-powietrzny, który latem grzać będzie wodę użytkową a zimą — pomieszczenia.

W każdym razie tu na blogu jest już jeden artykuł o wykorzystaniu kolektorów powietrznych do ogrzewania domu, oraz drugi opisujący jak podłączyć kolektory powietrzne do pompy ciepła powietrze-woda i czy w ogóle to ma sens.

Dziś też pozostaniemy w zbliżonym temacie — a dokładniej odpowiem na pytania Czytelnika, który chciałby sensownie wykorzystać ciepło z takiego kolektora powietrznego.

Witam. Może na początku kilka słów o mnie:) Od kilku lat hobbistycznie interesuje się odnawialnymi źródłami energii a teraz chciałbym powoli moją wiedzę wprowadzać w życie. Posiadam domek jedno rodzinny w którym 3 lata temu zamontowałem wentylacje z rekuperacją. A teraz do rzeczy.

1. Co sądzisz aby do czerpni wentylacji podłączyć własnej budowy kolektor powietrzny z puszek aby w ten sposób pozyskiwać ciepło dla domu?? Myślę o dużej powierzchni kolektorów gdyż jest dużo dachu skierowanego na południe.

2. Zastanawiam się czy dało by się także pozyskać ciepłą wodę z ciepłego powietrza z kolektorów np: przepuszczać ją przez chłodnice samochodową, proces odwrotny niż w samochodzie.

Wiem że mój drugi pomysł jest nie spotykany ale zależy mi aby jak najmniejszym wkładem czasu i kasy uzyskać dobry efekt. Ogrzewał bym dużą ilość wody wstępnie a potem dogrzewał w razie potrzeby gazem.

Trochę się rozpisałem, ale mam nadzieję że zainteresuje Ciebie mój temat.

Odpowiem po kolei.

Podłączenie kolektora powietrznego do wentylacji

Skierowanie ciepłego powietrza z kolektora powietrznego do wentylacji jest jak najbardziej możliwe. Wystarczy czerpać powietrze zamiast z czerpni na ścianie, to za pośrednictwem kolektora. To rozwiązanie może nieść szereg korzyści, ale też może być kłopotliwe.

Oczywiście po przepłynięciu przez kolektor słoneczny, temperatura powietrza może wzrosnąć (zakładam, że mówimy o słonecznym dniu). A więc czerpiąc powietrze przez kolektor zyskujemy na mniejszych stratach ciepła wentylacyjnego (a nawet te straty mogą być ujemne — jeśli więcej ciepła do budynku dostarczymy pod postacią ciepłego powietrza z kolektora, niż stracimy przez wentylację).

Tyle zalet.

Wady widzę dwie.

Po pierwsze, ciągnięcie powietrza przez kolektor powietrzny spowoduje wzrost oporów, przez co wentylator w centrali wentylacyjnej zużyje więcej energii. To nie jest problem, jeśli rzeczywiście na tym korzystamy, tj. gdy mamy z tego uzysk ciepła. Ale w nocy należałoby jednak powietrze czerpać przez zwykłą czerpnię, albo przez gruntowy wymiennik ciepła.

Po drugie, co się wiąże z poprzednim punktem, trzeba byłoby instalację rozbudować o bypass pozwalający na to, by w razie braku podgrzewania powietrza w kolektorze, pobierać je z czerpni. Potrzebna będzie co najmniej jedna przepustnica, kilka czujników temperatury, no i jakiś sterownik.

Zamiast kolektora powietrznego z puszek

Pomysł budowy kolektora z puszek uważam, że nie jest zły, bo ma swoje zalety. Ale czy jest sens budować kolektor powietrzny z puszek, jeśli mamy do dyspozycji dużą powierzchnię dachu? W mojej ocenie — nie.

Wydaje mi się, że lepiej będzie po prostu czerpać powietrze spod dachu. Jego połać będzie się nagrzewać, więc można czerpać nagrzane powietrze spod blachodachówki. Odpowiednie ukształtowanie przepływu powietrza pod dachem pozwoli zminimalizować opory powietrza i zmaksymalizować powierzchnię, z której efektywnie będziemy odbierać ciepło.

Niestety, gdy dach już jest położony, to za wiele możliwości manewru nie ma. Ale i tak wydaje mi się, że warto spróbować.

Jak grzać ciepłą wodę użytkową kolektorem powietrznym?

Wbrew pozorom, możliwa jest zamiana ciepłego powietrza w ciepłą wodę. 🙂

Jedną z metod osiągnięcia tego celu jest po prostu zastosowanie pompy ciepła do grzania CWU i zasilanie jej powietrzem spod dachu właśnie, albo z kolektora powietrznego.

Drugą metodą jest zbudowanie odpowiedniego wymiennika ciepła, ogrzewającego wodę poprzez odbieranie ciepła od strumienia powietrza. Można to zrobić np. montując do zasobnika ciepłej wody użytkowej żeberka, a następnie puszczenie wokół niego ciepłego powietrza.

Jak to może wyglądać w praktyce pokazuje poniższy obrazek, zaczerpnięty z książki S. Kornhera i A. Zaugga „The Complete Handbook of Solar Air  Heating Systems”.

To rozwiązanie wydaje się być idealne do użycia z dachem-kolektorem, bo przecież to właśnie latem ten kolektor będzie wytwarzać olbrzymie ilości ciepła, dość łatwego do czerpania.

Warto jednak zauważyć, że wykonanie i zastosowanie takiego wymiennika ciepła w praktyce jednak jest nietrywialne. Trzeba bowiem w zasadzie zrobić nową obudowę zasobnika ciepłej wody użytkowej, ale też jakoś doprowadzić to ciepłe powietrze do miejsca, w którym stoi zasobnik. Jest to dużo łatwiejsze w przypadku kolektorów cieczowych.

Zobacz także