Aurinkolämpö. Tässä on tarkoitus kertoa aurinkolämmön asentamisesta ja aurinkolämmön talteen ottamiseen tarvittavista osista ja niiden toiminnasta.

Transkriptio

1 Aurinkolämpö Tässä on tarkoitus kertoa aurinkolämmön asentamisesta ja aurinkolämmön talteen ottamiseen tarvittavista osista ja niiden toiminnasta. Keräimien sijoittaminen ja asennus Kaikista aurinkoisin paikka on paras aurinkokeräimille. Paras asennus suunta on suoraan etelään,mutta suuntauspoikkeama ± 45 astetta etelästä (lounas-kaakko) ei pienennä vuosituottoa kuin n.10%. Keräimien kaltevuuden pitäisi olla Loiva asennuskulma tuottaa eniten energiaa kesällä. Jyrkemmät asennuskulmat tuottavat parhaiten energiaa keväällä ja syksyllä. Suositeltu asennuskulma on jolloin saat aikaisin keväällä ja myöhään syksyllä energiaa talteen ja käytännössä myös riittävästi kesällä. Aurinkokeräin Aurinkokeräimiä on kolmen tyyppisiä tasokeräimiä, putkikeräimiä ja keskittäviäkeräimiä. Taso- ja putkikeräimet ovat yleisimmät. Keskittäviä keräimiä ei ole saatavina kaupallisena. Aurinkokeräin muuntaa auringon säteilytehon energiaksi. Energian muutos tapahtuu keräimessä absorptiopinnalla, jonka tarkoituksen on absorboida eli imeä itseensä mahdollisimman suuri osa säteilystä. Putkilinja Aurinkokeräin yhdistetään varaajaan putkilinjan avulla. Joka on kupariputkea tai ruostumattomasta teräksestä valmistettua joustavaa putkea. Älä käytä koskaan muoviputkia. Keräimen ja pumpun välille ei laiteta kuin takaiskuventtiili ja lämpömittari (nämäkään ei ole pakollisia). Pumpun ja keräimen välille asennetaan pumppu,takaiskuventtiili,varoventtiili,painemittari ja paisunta-astia.(katso toimintaperiaate.) Mitä lyhyemmäksi saat putkilinjan niin sitä vähäisemmät ovat lämpöhäviöt. Eristä putket huolellisesti lämpöhäviöiden minimoimiseksi. Käytä eristemateriaalina EPDM -kumipohjaisia eristeitä (esim. Armaflex HT ) tai vuorivilla kouruja (esim. Paroc alucoat ) sillä ne kestävät korkeita lämpötiloja. Aurinkolämpöjärjestelmässä voi tulla häiriö tilanteissa jopa yli +150 asteen lämpötiloja (esim. sähköt poikki). On myös olemassa valmiiksi eristettyjä putkia joissa kulkee mukana lämpöanturin johdot (esim. Lunarflex)

2 Putkilinjan koko riippuu aurinkolämpöjärjestelmän koosta ja putkilinjan pituudesta Alla on suuntaa - antava ohjetaulukko putkikoon valitsemiseen. Keräinala (m2) Putkisto max 20 metriä halkaisia mm 4m2-8m2 18mm 18mm 8m2-12m2 18mm 22mm 12m2-16m2 22mm 22mm Putkisto 20-35metriä halkaisia mm Paisunta-astia Paisunta-astian tehtävä on tasata putkiston painetta lämpötilan vaihdellessa ja nesteen tilavuuden muuttuessa. Paisunta-astia pitää sijoittaa hieman päälinjasta syrjään, jotta neste jäähtyy ennen kuin se menee paisunta-astiaan. Alla suuntaa antava taulukko paisunta-astian valitsemiseksi Keräinala (m2) 4m2-8m l 8m2-12m l 12m2-16m l Paisunta-astia (l) Siirtoneste Lämmönsiirtonesteenä käytetään propyleeniglykolin (C 3 H 8 O 2 ) ja veden sekoitusta,jotta aurinkolämpöjärjestelmä ei jäätysi pakkasella. Pakkasnesteen osuus seoksesta on 50 prosenttia (Tarkista valmistajan ohje.) Tarkista nesteen pakkasen kestävyys 2 vuoden välein. Putken tilavuuden saat laskettua seuraavalla kaavalla r=putken sisäsäde pii=3.14 h=putken pituus

3 Nestetilavuuden määrittämiseksi voidaan käyttää seuraava taulukkoa Putken sisähalkaisia Tilavuus 16mm(18mm kupariputki) 0.20 l/m 20mm(22mm kupariputki) 0.31 l/m 12,5m Ultimate lämmön vaihdin 3.9 l 15m Ultimate lämmön vaihdin 4,7 l Ultimate Air Solar paneeli 1kpl 1.45l Ultimate Air Solar paneeli 2kpl 2.9l Ultimate Air Solar paneeli 2kpl 5.8l Ohjausyksikkö Ohjausyksikkö vertaa keräimen ja varaajan lämpötilaa ja käynnistää pumpun lämpötilaeron mukaan. Käynnistys tapahtuu kun keräin on astetta lämpimämpi kuin varaaja ja sammuttaa kun ero on 4 astetta. Ohjaus yksikkö myös sammuttaa pumpun,jos varaajan lämpötila nousee liian korkeaksi. Tuoton mittaaminen Voit mitata aurinkojärjestelmän tuottoa energia mittarilla. Energiamittari laskee virtausmittarin läpi menevän nesteen määrän ja lämmönvaihtimelle menevän ja tulevan nesteen lämpötilaeron. Voit myös laskea tuottoa varaajan lämpötila noususta seuraavalla kaavalla E=c*m*t E=Lämmitykseen tarvittava energia c=aineen ominaislämpökapasiteetti t=lämpötilan muutos Esim. 1500l varaajan lämpötila on päivän aikana noussut 30 astetta aurinkopaneeleilla. Vedenominaisuuslämpökapasiteetti on 4,19kj/(kg C) E=4.19kJ/(kg C) 1500kg*30 C=188550kJ kJ=188550kWs kWs : 3600s/h=52.4 kwh Laskemalla saadut tulokset ovat vain suuntaa antavia. Riippuen lämpötilanmittauksien tarkkuudesta ja varaajan kulutuksesta(esim. lattialämmitys).

4 Aurinkopaneeleiden kytkentä Aurinkokeräimmet voidaan kytkeä seuraavilla tavoilla 1.Aurinkokeräimmet sarjassa. Tässä kytkennässä saadaan korkeampi lämpöistä vettä,mutta tuotto kärsii. Virtaus on tasaista kaikissa paneeleissa,mutta virtausvastus nousee. 2.Aurinkokeräimmet rinnan. Tämä kytkentä antaa parhaan tuoton. Ja on matalin virtausvastus. Suositeltavin kytkentä.

5 Toimintaperiaate Auringon säteily muunnetaan keräimessä lämmöksi. Lämpö siirretään putkilinjassa propyleeniglykolin/veden seoksen avulla lämmönvaihtimelle,jossa seos luovuttaa lämmön varaajaan. Jäähtynyt seos kierrätetään pumpun avulla takaisin kerääjälle. Ohjausyksikkö huolehtii,että pumppu käynnistyy vain jos keräimen lämpötila on 10-15astetta korkeampi kuin varaajassa. Järjestelmän nestetilavuus muuttuu lämpötilan noustessa/laskiessa. Tämä kompensoidaan paisunta-astia avulla. Takaiskuventtiili estää seoksen vapaakierron järjestelmässä. Varoventtiili päästää nestettä järjestelmästä ulos,jos paine kasvaa liian korkeaksi. Vedä varoventtiilistä putki astiaan,ettei seos mene hukkaan. Automaattinen ilmanpoistaja asennetaan järjestelmän korkeimpaan kohtaan. Sulje automaattisen ilmanpoistajan eteen asennettu venttiili,kun järjestelmä on saatu ilmattua Jani Heikkilä