Furdancs

Sörkollektoros sorozatunk második részében egy rakás kérdést borítunk a tisztelt olvasók elé. Mint jeleztük már, egy ilyen szerkezet építésekor - a látszólagos egyszerűsége ellenére - igen sok, egymással néha nagyon is ellentétes szempont átgondolására lehet szükség.

Nézzük is: a rendszer tervezésénél több szakterület tudására is szükségünk lehet, több szempontot figyelembe véve kell megtalálnunk az arany középutat:

Az viszonylag könnyen átlátható, hogy itt alapvetően arról beszélünk, hogy a levegő mozgatására használt, elektromos meghajtású ventilátor energiáját minél jobban használjuk ki. Az adott ventilátor légszállítása egy fix érték, ezen csak rontani tudunk, emelni nem, tehát a cél az, hogy az adott mennyiségű (amennyit a ventilátoruk szállítani tud) levegő minél magasabb hőmérsékletű legyen, amikor a lakásba belép. Azonban az is nyilvánvaló, hogy a hőmérséklet komfort és balesetvédelmi szempontokból sem fokozható a végtelenségig, még ha módunk is lenne rá. Hogy a levegő a rendszeren milyen könnyen jut át, vagyis mekkora ellenállást kell leküzdenie a csövekben, a ventilátor hatékonysága szempontjából alapvető fontosságú lehet. Minél könnyebben, simábban, nagyobb sebességgel áramlik, annál jobb. Legalábbis az egyik irányból nézve a kérdést. Ugyanis az is felmerülhet az emberben, hogy ha a levegő túl gyorsan átjut a rendszeren, nem lesz ideje felmelegedni. Ezen persze a rendszer méretének növelése segíthetne, azonban a hosszabb csövek nyilván nagyobb ellenállást is jelentenek. Tehát meg is van az első megtalálandó kompromisszum. A doboz méretezése, pontosabban a csövek hossza kritikus kérdés. Bármilyen csövet is használjunk, kell legyen egy optimális hossz. Ennél hosszabbat felesleges építeni, mert a dobozban kialakuló hőmérséklet adott, mondjuk 80 fok, tehát ennél melegebb elméletileg sem lehet a szállított levegő. Ha növeljük a cső hosszát, csak a rendszer ellenállása lesz nagyobb. Persze a hatásfokot úgy is növelhetjük, ha több csövet használunk. Így megmaradhat a rendszer kellő átbocsátó képessége, mégis lehet a levegő áramlása lassabb. (Ha ugyanolyan mennyiségű levegő mondjuk kétszer akkora keresztmetszeten kell átjusson adott idő alatt, nyilván kevésbé kell szedje a lábát.) Így azonban kétszer akkora lesz a kollektor, kétszer annyiba kerül és persze jóval nagyobb szabad falfelület kell a felszereléséhez.

A csövek formája, felületük kialakítása is érdekes kérdés. A fenti gondolatmenet alapján, minél simább a cső fala, annál jobb, hiszen annál kisebb az ellenállásuk. Vagy mégsem, hiszen ha a levegő túl könnyen halad a csőben, nem lesz ideje átvenni a csőfalakról a hőt. Lehet, hogy egy kismértékben bordázott, a levegőt kicsit fékező cső ebből a szempontból sokkal jobb? Alighanem itt is valamilyen ideális kompromisszumra van szükség.

Nagyon fontos még, hogy meg tudjuk becsülni azt, milyen körülményekre is akarjuk belőni a rendszer teljesítményét. Egy átlagos, tiszta januári napon, már reggel 8-9 óra között is számottevő, igaz elég laposan beérkező napsugárzást észlelhetünk. Ha megállunk egy napos ablak mögött, arcunkon érezhetjük is, hogy bizony ez a napfény bizony melegít. Ezt a meleget jó volna hasznosítani, ugyanakkor azért itt komoly méretezésbeli kérdések is felmerülnek. Mert nyilván célszerű, ha már akár délelőtt 10 órakor, a laposan beeső napfényből is tud hasznosítani valamit, ugyanakkor a rendszer csúcsra járatva, déli verőfényben egy mondjuk 0 fokos napon sem 'olvadhat el'. Itt persze már szóba kerülnek az elhelyezés kérdései is, hiszen ha módunk van, ezzel tudunk játszani. Ha a berendezést úgy állítjuk fel, hogy mondjuk a reggeli napfényre optimalizáljuk, akkor délben az erősebb napsütés már kevésbé optimális szögben esik rá, tehát nem melegszik túl a rendszer. Igaz, ez esetben a délutáni napsütésből már semmit nem hasznosíthatunk, pedig az éjszakai lehűlés és érthető üzemszünet előtt minden gramm meleget érdemes volna összegyűjtenünk...

Ha a rendszert végül is megépítettük, akkor érdekes munka lehet az elektronikus szabályzás megalkotása. Persze kézzel is kapcsolgathatjuk a levegőt keringető ventilátort, de mennyivel jobb, ha ez automatikusan történik. Egy alap rendszernél elég két hőérzékelő-hőkapcsoló, amely figyeli a külső (vagyis a kollektorunkban lévő) levegő hőmérsékletét, és a szoba hőfokát. Amennyiben a külső hőmérséklet magasabb mint a benti, elindítja a ventilátort. Profibb rendszernél a ventilátor sebessége is szabályozható, itt már a levegő áramlásának sebességét is szabályozhatjuk. Ez esetben módunk van a kevésbé erős napsütésben több időt hagyni a csöveken áthaladó levegőnek a felmelegedésre.

Nagyjából ezek a figyelembe veendő elméleti szempontok. Természetesen magának a kollektor házának, vagyis a doboznak a kialakítása is vet fel kérdéseket. Például érdemes-e a legszükségesebb vastagságnál nagyobb dobozt építeni, mert a nagyobb belső térben több meleg levegő lesz, és ez amolyan pufferként is működhet, tehát ha épp egy felhő úszik a nap elé, nem áll le rögtön a rendszer. Azonban, ahogy a különböző szakportálokon olvashatjuk, ez mindenképp egy gyors, 'átmenő rendszerű' fűtési megoldás, nem nagyon érdemes a hőtároló képességre apellálnunk. Tehát a doboz építésénél érdemes mindent alárendelni a „minél gyorsabban, minél több napfényt kell elkapjunk” filozófiának. Ez az irányelv sok esetben segít, például én sokáig úgy gondoltam, érdemes lehet kétrétegű, thermo üveget használni a kollektor fedésére, de kiderült, hogy a dupla üveg feleslegesen szűri a napsugárzás energiáját, az általa jelentett plusz hőszigetelésre pedig egyszerűen nincs szükség. (Tapasztalatok szerint különben a 2mm vastag fedőüveg elég, persze ez túl vékony és sérülékeny, ezért inkább a 2mm-es UV bevonattal ellátott polikarbonát lemez az ajánlott, ez persze nem olcsó, viszont gyakorlatilag mindent kibír. Erről még írunk, természetesen.)

A következő szerdán már egy konkrét tervet mutatunk be, majd mi is építünk egy kollektort.

Ha tetszett a bejegyzés, oszd meg ismerőseiddel. Ha nem, akkor is. 
Csatlakozz a Furdancs Facebook-közösségéhez! Nem fogjuk megbánni.