מאוורר עליית גג סולארי. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מאוורר עליית גג סולארי. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים

הדרך הקלה ביותר לקרר את הבית היא התקנת מזגן. עם זאת, זה יקר ולא יעיל. הרבה יותר זול להשתמש במערכת אוורור לא יקרה שמונעת בעיקר התחממות יתר של האוויר בחדר ועלייה בלחות.

מאוורר לופט סולארי

יש להתקין את מערכת האוורור בצורה כזו שתסיר אוויר מעליית הגג. למה מעליית הגג? כי הוא המקור לכל הבעיות.

הכל מתחיל מוקדם בבוקר, ברגע שהשמש מתחילה לזרוח על הגג. אני לא יודע אם אתה יודע את זה או לא, אבל רעפים סופגים קרינת שמש בצורה די יעילה. גגות מצופים ביטומן מושכים ושומרים את חום השמש בצורה טובה במיוחד.

לאחר מכן החום מהגג מועבר לאוויר הממלא את עליית הגג. ככל שהיום מתקדם, יותר ויותר חום נכנס למרחב האווירי בעליית הגג. כעת נכנס למשחק מנגנון נוסף בתוך עליית הגג, ידוע כי אוויר חם עולה ואוויר קר שוקע. מכיוון שהאוויר בעליית הגג אינו מתערבב, נוצרת חלוקת טמפרטורה בבית, המוצגת באיור. 1. פיזור טמפרטורה בשכבות גורם להצטברות חום. יש לנו מאגר חום ענק שצריך להשתמש בו.

בבתים רבים נעשה חם מדי בגלל חדירת חום מעליית הגג. כשאתה מפעיל את המזגן אתה מנסה להסיר חום מחללי המגורים כדי להפוך את התנאים לנוחים יותר. עם זאת, במקביל, עליית הגג ממשיכה לחמם את הבית. עימות כזה הוא יקר ואינו מביא לתוצאות הרצויות.

הדרך היחידה לעצור את זרימת החום הזו מעליית הגג אל חלל המגורים היא לבודד את הבית מעליית הגג. בידוד תרמי עם צמר זכוכית יעיל מאוד. שכבת צמר זכוכית בעובי של לא יותר מ-15 ס"מ, המכסה את התקרה, משפיעה באופן משמעותי על כמות החום החודר מטה.

מנגנוני קירור

עם זאת, שום כמות של בידוד לא יכולה לבודד לחלוטין את החדרים התחתונים מחדירת חום מעליית הגג. חום יחדור אל חללי המגורים באמצעות העברת חום וקרינה.

כדי להמחיש זאת, שקול את הדוגמה הבאה. נניח שלעליית הגג של הבית שלך יש מידות של 9x12 מ' (שטח 108 מ"ר). אם הטמפרטורה בעליית הגג היא בממוצע 2 מעלות צלזיוס, ואתה רוצה שהטמפרטורה בסלון לא תעלה על 55 מעלות צלזיוס, אז הכי טוב שאתה יכול לקוות לו הוא להשיג העברת חום של לא יותר מ-27 J/h. וזה במקרה של מערכת בידוד מושלמת. עבור בית טיפוסי עם בידוד תקרת צמר זכוכית חד-שכבתי, חדירת החום היא כ-2000 J/h.

מאוורר לופט סולארי
איור 1

נקבע בניסוי שכדי לנטרל חום של 9000 J על המזגן לשאוב 1 טון אוויר. לפיכך, כדי לבטל את ההשפעה של חימום עליית הגג, אנחנו צריכים לשאוב עוד 0,5 טון אוויר עם מזגן!

עם זאת, כמות החום החודרת בפועל מטה תלויה בהפרש הטמפרטורה בין עליית הגג לבית. הפרש טמפרטורה של 5 מעלות צלזיוס מתאים לאלפי ג'אול. לכן, ככל שקר יותר בעליית הגג, כך המזגן עובד פחות.

אוורור בעליית הגג

איך אתה יכול לקרר את עליית הגג שלך? אתה רק צריך לאוורר אותו! ישנם מקרים נדירים מאוד כאשר טמפרטורת האוויר החיצונית גבוהה יותר מטמפרטורת האוויר בעליית הגג, שם הוא בדרך כלל חם, כמו בתנור; אתה יכול לקרר את עליית הגג על ידי החלפת האוויר החם והעומד בה באוויר חיצוני קר יותר.

קל יחסית לעשות זאת על ידי חיתוך פתח אוורור בגג סמוך לפסגה שלו והתקנת מאוורר פליטה בו. מאוורר נושף אוויר קר דרך גג גג בולט ושואב אוויר חם ומעופש מעליית הגג דרך פתח אוורור.

זרימת אוויר זו בתוך עליית הגג גורמת לערבוב של אוויר חם וקר ומבטלת הפרשי טמפרטורות (איור 2). יש לציין כיצד זה השפיע על הטמפרטורה בתוך עליית הגג. כעת הטמפרטורה מפוזרת באופן שווה יותר, והטמפרטורה הממוצעת ירדה.

מאוורר לופט סולארי
איור 2

אני רוצה לציין שלא נדרש מאוורר גדול מאוד לאוורור עליית הגג. המטרה תושג אם החלפת האוויר בעליית הגג תתבצע בערך כל 3 דקות.

גודל המאוורר נקבע לפי גודל עליית הגג. עליית הגג במידות סטנדרטיות (9x12 מ"ר) בנפח של כ-2 מ"ר. כדי להחליף נפח אוויר זה כל 135 דקות, נדרש מאוורר שישאב 3 מ"ק/דקה.

אם עליית הגג קטנה יותר, יידרש מאוורר קטן יותר. היחס כאן פשוט: נפח עליית הגג ב-m3 מחולק בזמן החלפת האוויר הרצוי (בדקות) ומתקבל ביצועי המאוורר. לדוגמה 135 מ"ק / 3 דקות = 4 מ"ק לדקה.

המרכיבים העיקריים של המאוורר

המאוורר מונע על ידי מנוע DC קטן, שהוא בדרך כלל ליניארי: ככל שמספקים לו יותר כוח, כך הוא מסתובב מהר יותר. ידוע שהכוח תלוי בשני כמויות: מתח וזרם. שינוי כל אחד מהערכים הללו יגרום לשינוי בעוצמה.

לדוגמה, מנוע עם מתח של 12 וולט בזרם של 6000A יכול להסתובב במהירות של 6 סל"ד. אם נצמצם את האנרגיה החשמלית המסופקת למנוע על ידי הורדת המתח ל-2V, אזי מהירות הסיבוב תקטן פי 3000 ותהיה שווה ל-XNUMX סל"ד.

מצד שני, אם באותו מנוע ב-12 V ב-3 A, מסתובב באותה מהירות של 6000 סל"ד, אנו מפחיתים את הזרם פי 2, תוך שמירה על המתח באותה רמה (12 V ב-1,5 A), אנו להשיג את אותה תוצאה: מהירות המנוע תהיה 3000 סל"ד. בהתחשב בעקרון הפעולה של ממירים פוטו-וולטאיים, חשוב במיוחד להבין את הסיבה לשינוי מהירות הסיבוב של המנוע עם שינוי בזרם הנצרך.

נפח האוויר שיזקקו להבי המאווררים עומד ביחס ישר למהירות הסיבוב. זה מצביע על כך שניתן לשלוט בזרימת האוויר על ידי שינוי מהירות המנוע.

סוללה סולארית

אין ספק, ניתן להשתמש בממירים פוטו-אלקטריים כדי להפעיל את מאוורר הפליטה. זו הבחירה המועדפת. יחד עם זאת, יש לציין שכאשר מקור פוטו-וולטאי מחובר למנוע חשמלי מאוורר נוצר קשר מעניין.

תאים סולאריים פוטו-וולטאיים יכולים להיחשב בדרך כלל כמקורות זרם. בתאורה חלשה, הפאנל הסולארי מייצר זרם קטן, למרות שהמתח נשאר תקין. כתוצאה מכך המאוורר (אם הוא מסתובב) מסתובב לאט ולכן שואב רק כמות קטנה של אוויר.

נסיבות אלה פשוט עומדות במשימה של אוורור עליית הגג. בבוקר, הגג כמעט ואינו מחומם, ובשעה זו של היום אין צורך באוורור או רק מעט אוורור.

במהלך היום, עם הגדלת קרינת השמש, יותר ויותר כוח מסופק למנוע המאוורר מממירים פוטו-וולטאיים, ומהירות המאוורר עולה. עם העלייה בבידוד השמש, כמות הולכת וגדלה של חום נכנסת לעליית הגג. יש לציין כי עלייה במהירות המאוורר (חילופי אוויר) נצפית בדיוק בעת הצורך.

לקראת ערב עוצמת קרינת השמש יורדת שוב, הגג סופג פחות חום והצורך באוורור פוחת. זה תואם את השינוי בהספק המוצא של ממירים פוטו-וולטאיים, המסובבים את המאוורר במהירות נמוכה יותר.

כתוצאה מכך, פיתחנו מערכת אוורור בעליית גג המווסתת את עצמה השומרת על טמפרטורת עליית הגג ברמה קבועה יחסית. בדרך כלל, בקרת המאוורר, בהתאם לחימום בעליית הגג, מתבצעת על ידי מתג תרמי מכני.

עיצוב סוללה סולארית

למטרות שהוזכרו, נבחרו שני מאווררים זמינים מסחרית שתוכננו במיוחד עבור יישומים אלה. בואו נמקם את המקורות הפוטו-וולטאיים שלנו ליד המאווררים. זכור, עם זאת, שאתה יכול להשתמש בכל שילוב של מנוע ומאוורר שמתאים לך.

המאוורר הראשון הוא מאוורר פליטה מבית Solarex Corp.

המאוורר האמור מונע על ידי מנוע 12V DC. עם זאת, Solarex ממליצה להפעיל את המנוע על 6V לאריכות ימים. m6/min.

לא יהיה קשה לפתח סוללת 7 וואט שעומדת בדרישות שהוזכרו. ראשית אתה צריך לדמיין את עוצמת הזרם המקסימלית הנדרשת. כפי שהוזכר לעיל, זה מתאים ל-1,2 A.

ידוע כי תא סולארי עגול בגודל 7,5 ס"מ מספק זרם של 1,2 A. למעשה ניתן למצוא תאים זולים למדי בתת-תקן של 7,5 ס"מ המפתחים "רק" 1 A. תאים אלו מתאימים למטרות שהוזכרו.

כדי להשיג הספק של 7W בעוצמת קרינת השמש המקסימלית, נדרשים 12 אלמנטים. ניתן להלחים את האלמנטים בסדרה, למקם אותם ב-3 שורות של 4 אלמנטים כל אחד. אם נבחרים אלמנטים לא תקניים של 1 A לשימוש בעיצוב, אז כדי לפצות על הפגמים שלהם, יש צורך להגדיל את מספר האלמנטים בסוללה ב-2 ולהביא את מספרם ל-14.

המאוורר השני שנסתכל עליו מגיע מ-Wm. טלה. קוטרו 35 ס"מ; הוא מצויד במנוע חשמלי ליניארי עם מיסבים כדוריים. מיסבים כדוריים לחוץ מאריכים את חיי המנוע. המנוע מופעל מכל מתח: 6-48 V. למטרותינו, היצרן ממליץ להשתמש במתח של 12V.

גנרטור סולארי של 30 וואט יסובב את המאוורר במהירות מספקת להחלפת אוויר בכ-30 מ"ק לדקה, בעוד שסוללה של 3 וואט תספק מספיק אנרגיה להחלפת אוויר בקצב של 7 מ"ק לדקה. על איור. 14 מציג את התלות של שער חילופי האוויר בהספק הממיר הפוטואלקטרי.

מאוורר לופט סולארי
איור 3

התקנת המבנה על הגג

בהתאם לאחת האפשרויות להתקנת מכשיר אוורור, יהיה צורך לבצע חורים בגג. מאחר וכל עבודה על הגג קשורה בסיכון לנזילות מים אפשריות, דיוק הוא המפתח לעבודה מוצלחת.

ראשית, חור עגול בגג מנוסר עם מסור. שני המאווררים מסופקים קבועים במארזי מתכת והפתח בגג חייב להתאים בדיוק לקוטר המעטפת. יש לוודא כי מיקום החור נבחר בין קורות הגג!

לאחר מכן מותקן מאוורר בחור. כעת מוקם רפלקטור מתכת סביב המכשיר, וכל הרווחים האפשריים ממולאים בשפע בזפת כדי למנוע דליפות. כדי למנוע גשם להיכנס דרך החור שנוצר, המאוורר מכוסה במכסה חרוטי או בצורת U.

אם אין רצון לעשות חור בגג, יש אפשרות נוספת. ניתן להרכיב את המאוורר מעל אחד מפתחי האוורור הממוקמים מתחת לגג הגג. הדרך הטובה ביותר לעשות זאת היא להרכיב את המאוורר בזווית של 45 מעלות לרצפת עליית הגג. מומלץ ליצור מסגרת מזוג מסגרות ביחס גובה-רוחב של 2:1 (איור 4), ולאחר מכן לחבר את המאוורר לאחת מהן (איור 5). לאחר מכן, אתה יכול למקם את המסגרת מעל פתח האוורור. ודאו שהפתח מספיק גדול כך שכל האוויר המוחלף יעבור דרכו, אחרת המאוורר לא יעבוד ביעילות מספקת.

מאוורר לופט סולארי
איור 4

מאוורר לופט סולארי
איור. מספר

הפאנל הסולארי מחובר לחלק הפונה דרומה של הגג ומוצמד למאוורר. עדיף להזרים את החוטים עד לקצה הגג ולהעביר אותם דרך פתח האוורור בגג מאשר לקדוח חור מיוחד עבורם בגג: יש פחות סיכוי לשבור את הגג.

מאוורר לופט סולארי
איור 6

כאשר מחברים סוללה סולארית למאוורר, תשומת הלב מופנית לכיוון הסיבוב של המנוע החשמלי. בכיוון אחד של סיבוב, האוויר יימשך החוצה, בכיוון השני הוא יימשך לחדר. אם המאוורר אינו מסתובב בכיוון הנכון, יש להפוך את חוטי האספקה.

מחבר: ביירס ט.

ראה מאמרים אחרים סעיף מקורות אנרגיה חלופיים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

SUV חשמלי סדרתי חכם #1 14.04.2022

סמארט חשפה את גרסת הייצור של הקרוסאובר החשמלי Concept #1 שלה.

ה-Smart #1 החדש דומה מאוד לאב הטיפוס. גרסת הייצור שמרה על החלונות חסרי המסגרת וגג הזכוכית. במקביל, נטשו המהנדסים כמה "סלסולים" רעיוניים, כמו דלתות מספריים, גלגלי 21 אינץ' גדולים (גרסת הייצור מסתפקת בגלגלי 19 אינץ', צמיגי 235/45 R19) ושני מושבים אחוריים (שלושה סטנדרטי - מותקנת ספת מושב).

ל-Smart #1 EV סוללה של 66 קילוואט-שעה המספקת טווח של עד 440 ק"מ (לפי מחזור הבדיקה של WLTP). במקביל, לוקח 10 שעות לטעון את הסוללה מ-80% ל-22% על רשת 3 קילוואט AC, ופחות מ-30 דקות בשימוש בטעינת DC מהירה במיוחד לאותה טעינה של הסוללה. הרכב מופעל על ידי מנוע בהספק של 200 קילוואט (272 כ"ס, 343 ננומטר) ובעל מהירות מרבית של 180 קמ"ש.

בתוך המכונית, זמינים תצוגת מידע בידור בגודל 12,8 אינץ', אשכול מכשירים דיגיטלי בגודל 9,2 אינץ' ותצוגת ראש בגודל 10 אינץ'. המהנדסים ציידו את Smart #1 במערכות סיוע לנהג, 7 כריות אוויר ו"מפתח דיגיטלי" אופציונלי המאפשר להעביר את המכונית החשמלית לחברים.

הרכב החשמלי Smart #1 הוא באורך 4270 מ"מ, רוחב 1822 מ"מ וגובה של 1636 מ"מ, עם בסיס גלגלים של 2750 מ"מ. מסת המכונית היא 1820 ק"ג, המטען הנוסף המרבי מוצהר ברמה של 450 ק"ג.

עוד חדשות מעניינות:

▪ לדים כפולים

▪ משכך כאבים חדש חזק יותר ממורפיום ולא ממכר

▪ מנהל התקן LED MAX16831

▪ מד רמת שדה חדש 103/4/5 RF

▪ אקדח קול לעומת מכשירים חכמים

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר שיחות וסימולטורים אודיו. מבחר מאמרים

▪ מאמר מאת או. הנרי. פרשיות מפורסמות

▪ מאמר היכן חונה אוניית הבואינג, היכן ניתן לשכור חדר? תשובה מפורטת

▪ מאמר דוברובניק שום. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ כתבה אנטנה עם הספק פעיל עבור 14, 21, 28 מגה-הרץ. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר ספק כוח + מטען למכשירי 3 וולט. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר