太阳能空气加热器的工作原理:
上面的图表显示了太阳能空气加热器的基本概念,虽然有很多设计,但基本原理是相同的——一个小风扇将室内空气送入朝南的壁挂式面板。空气经过黑色表面后被加热,然后以更高的温度返回到有条件的空间。在预算内“免费”被动式太阳能供暖!
DIY太阳能空气加热器的视频在YouTube上很受欢迎,有几个主要的想法——回收易拉罐太阳能收集器,落水管太阳能收集器,屏幕或金属片太阳能收集器。如果你不想自己做一个,网上也有卖的太阳能空气加热器,只要在网上搜索一下就可以买到。
除了大型商业装置外,太阳能空气加热器最常见的应用似乎是为单独的房间补充热量,如添加、车间、车库或任何其他小型附属建筑。
我们说“补充”的原因是,虽然在阴天可以收集到少量的热量,但在阳光明媚的时候,你会更多地感受到热量。而没有一些相当数量的用来储存热量和释放热量的热质量,除了最绝缘良好的建筑在寒冷的冬夜,从日出到日落都能保持舒适的室温。
如果你正在寻找一个太阳能空气加热器来加热没有电力的建筑,你可以简单地通过热空气上升的自然对流获得热量,但你会得到更多的热量通过风扇迫使空气通过。风扇不需要太多的能量来运行,所以当没有其他可用的电力时,一个小型的专用光伏面板就可以完成工作,当最需要空气流动的时候——当太阳照在面板上时——它就会自动驱动风扇,在晚上当面板冷却时就会停止。用于台式电脑冷却的12v风扇是给系统加压并使离网安装的太阳能空气加热器的空气流动的理想方式。
易拉罐太阳能板:这简直太棒了,可能是证明喝汽水是正确的唯一可靠理由。然而,这是一个相当耗时的过程——罐头需要清洗,在底部挖洞,去掉标签,然后把它们粘在一起堆叠,最后涂成黑色。
空气被吹进加热面板底部的一个腔室,然后通过堆叠的易拉罐向上进入顶部的一个腔室,该腔室收集阳光加热的空气,并将其引导回室内。
落水管太阳能收集器:正如它听起来的那样,这种设计取代了太阳能空气加热板上的一堆易拉罐,取而代之的是涂成哑光黑色的标准屋檐槽落水管,以吸收太阳光。同样的原则适用于这个流行罐太阳能收集器,虽然你会花更多的材料,你会节省很多劳动力,它看起来更整洁。最终的结果是一样的;当阳光照射时,空气通过黑色管道时被加热。
太阳能电池板或钣金吸热器:我们发现的设计涉及3层屏幕,以确保统一的黑色表面。过滤网收集器通常不像前两种设计那样将空气分离到单独的腔室;空气从屏幕或平坦金属表面后面的单个腔室上升。
在我看来,屏幕设计听起来比使用金属板(如上图所示)更费事,可以使用旧金属屋顶并将其涂成哑光黑色。抛开劳动不谈,在屏幕收集器和易拉罐收集器之间进行的测试表明,屏幕收集器确实提供了更多的热量,点击这里了解更多内容。
太阳能空气加热器能提供多少热量?
这取决于很多变量:
太阳能板尺寸:这将决定你可以调节的空气量和输出温度。选择建造或购买的大小将取决于您的需求和多少外墙空间,您可以奉献给一个面板。
太阳能吸收:面板可以收集的热量是有限的,这取决于黑色表面的反光程度,使用哑光涂料比使用光滑涂料效果更好。玻璃本身会立即反射10%左右的光线,但在冬季空气流动造成风寒因素的地区尤为重要,所以你能指望的太阳能空气加热板的整体性能最好是吸收80%的可用光线。
热板导电率:具有更高导电性的材料将提高太阳能空气加热器的性能。例如,一根黑色的PVC管,就不会像一根黑色的金属管那样提供那么多的热量。甚至不同的金属也会有不同的传导率。铜是一种较好的导体,但它非常昂贵,而且很难获得更大的直径或让涂料附着,所以提高导电性的优势可能抵得上增加的成本。
要为diy太阳能空气加热器面板选择落水管面板,一定要使用金属而不是塑料,如果它有一个光滑的表面,将它漆成哑光黑色是值得的。
家性能:房子需要多少热量来保证居住者的温暖是由它损失多少热量决定的。如果一个家庭的热需求较低,太阳能热水器将提供更大比例的所需热量,所以房子的绝缘和密闭性多么好啊将是一个决定因素,多大的被动式太阳能空气加热器需要发挥作用。
云覆盖:在经常阴天的地区,比如加拿大的温哥华北岸或加利福尼亚的佩斯卡德罗,可能不值得花那么多钱或麻烦去购买或建造一台。当然,投资在太阳能空气加热板上的劳动力和资金的回收期会长得多。
纬度:越往北越少阳光小时你会在冬天,所以所需的成本或工作小组将不再是值得的在某个更高纬度——尽管如果热量收集面板固定在墙上的和额外的热量可能是受欢迎的,然后在北部地区可能仍然是值得的——任何读者在北方领土或阿拉斯加建造或使用太阳能空气加热板下面欢迎评论!
太阳能空气加热器的缺点:
太阳能空气加热器等大多数可再生能源发电机的致命弱点是可靠性,但也包括能量储存。风不会一直吹,太阳也不会一直照耀(或者更准确地说,我们并不总是能看到它)。所以太阳能空气加热器的主要缺点是你只能在阳光照耀的时候得到热量。
短暂的冬季和难以预测的云层覆盖使得依靠太阳能空气加热器作为主要热源变得困难,因为你将在阳光明媚的时间获得所有的热量,但随后不得不在没有热量输入的情况下度过轻松的16个小时。冬季白昼较短意味着在你最需要的时候,它们产生的热量最少——尽管这可以通过朝南的墙壁安装来缓解。除了气候温和、隔热效果最好的家庭外,还有大量的热物质用于储热,你可能需要额外的热源,比如高效的燃木炉或壁炉,或者如果离网无电木屑颗粒炉.
储存太阳能(热电池):
如果你在住宅中加入热质量,以储存和释放热量在美国,你可以将收集到的热量分布在更长一段时间内,有很多创造性的方法可以做到这一点。坚持DIY的主题,比如棚子、车库或温室,你可以让热空气通过嵌入沙子、砖块、砖石等的管道,然后直接排到有条件的空间。不是简单地加热空气,致密的物质会吸收一部分热量,并在太阳下山后慢慢释放出来。
这并不是说你不能在你的房子上添加这样的东西,只是我们通常对房子的最终外观更挑剔一些。因此,为了储存被动式太阳能空气加热系统所产生的热量,在住宅中可能需要比在车间或车库中更有美感的设计。
特别是与在寒冷气候下建造的温室在美国,它们在白天容易过热,但在晚上有时又会过凉,不利于幼苗生长。记住,保持根部的温度比保持植物本身的温度更重要,当然前提是空气保持在零度以上。如果你在温室设计中包含一个太阳能空气加热器,并将部分热量转移到一个有热质量的平台上,你的土壤箱可以坐在上面,你可以提前开始一个生长季节。
在太阳能空气加热面板上安装一个旁路排气口也是个好主意,这样在夏季,当电池板不积极使用时,可以释放空气,防止过热——就像“烹饪”电池板一样。
你也可以应用被动加热和冷却的原理通过将面板放在屋檐下,它将充分暴露在冬季的低太阳,但当太阳高过头顶时,你不需要热量的阴影。
如何自制太阳能空气加热器:
网上搜索显示,DIY太阳能空气加热器的设计和组装技术数不胜数,YouTube上的DIY视频也是如此。不同的设计会让不同的人产生不同的共鸣,所以选择最适合你的技能、工具收集和注意力广度的设计。如果你在这个过程中有任何绝妙的设计想法或被动式太阳能空气加热器的修改,请在下面的评论区分享。
看看下面的DIY视频,让你更好地了解太阳能空气加热板是如何容易建造的。
被动式太阳能空气加热板,无论是买的还是自制的,都是使用可再生能源节约能源、金钱和碳足迹的有趣方式。找到其他文章和信息可再生能源系统在这里:在生态之家可以看到更多的指南页面可持续建筑绿卡塔尔世界杯排名预测世界杯葡萄牙vs加纳亚盘赔率色建筑指南-按此 |
我目前正在帮助某人解决一个太阳能空气加热器的故障,它在大平原寒冷的冬天里没有很好地工作。当我寻找关于实际性能结果的真实信息时,测试期总是在初春、夏季或初秋。你知道有谁在隆冬——你知道,人们真的需要一些热量的时候——严格地测试过他们的太阳能空气加热器吗?
嗨,艾伦,
我们很快就会有结果了,我们建了一个太阳能空气加热地板(空气加热板给混凝土地板上的气管),在不久的将来应该会有一些结果,所以一定要尽快回来检查。至于在你的特殊情况下的问题解决,如果它是购买的,然后我会与制造商或安装人员检查,但鉴于你在这里问,我会胡椒你的建议,基于假设这是一个DIY工作-
也许由于遮阳的原因,太阳能板没有得到充足的日照时间
这只是几个想法,让我们知道如果它是自制的或不是,你已经测试到目前为止,这将是有趣的故障排除与你。
非常有趣的系统,谢谢你的文章。
我做了一个和你的一样的太阳能热水器。在晚上,当太阳没有出来,外面很冷的时候,加热器似乎在反向工作,它自己把房间里的热空气吸出去,输出冷空气。其他加热器是如何连接起来阻止这种情况发生的
嗨,马克,
如果你在太阳落山的时候运行它,它确实会反向工作。我们无法提供如何安装它的技术细节,但将它设置在恒温器上,当进入空气的温度对你有利时,它就会打开或关闭,这将解决这个问题。