Sterowanie
Do sterowania słonecznymi systemami ogrzewania powietrza można zastosować standardowe regulatory. Sterownik porównuje temperaturę powietrza w pomieszczeniu i temperaturę kolektora. Jeśli różnica temperatur pomiędzy kolektorem (TKL) i temperaturą w pokoju (TSP), wyniesie np. 5K, wentylator zostaje uruchomiony. Jeżeli różnica temperatur spadnie < 4 K, wentylator wyłącza się.
Czujnik kolektora należy zamontować wewnątrz kolektora w pobliżu wylotu powietrza z kolektora. Czujnik temperatury pomieszczenia nie powinien być umieszczony w bezpośredniej bliskości elementów doprowadzających powietrze i bez bezpośredniego nasłonecznienia lub innego narażenia na zewnętrzne źródła ciepła. Zwykle czujniki temperatury typu KTY są wystarczające, ponieważ systemy solarne nie osiągają temperatur tak wysokich, jak systemy solarne na bazie cieczy. Jednak w połączeniu z rejestratorami danych i / lub pomiarami ilości ciepła należy stosować precyzyjne czujniki typu PT 1000.
Fot. Nawiewnik i czujnik temperatury z termostatem.
Systemy pracy
Systemy kolektorów powietrznych mogą pracować w różnych konfiguracjach. W budownictwie mieszkaniowym najpopularniejsze są następujące rozwiązania.
A. System powietrza świeżego
To najprostszy rodzaj słonecznego systemu ogrzewania powietrznego. Przez kolektory przepływa tylko świeże powietrze, które jest następnie wdmuchiwane do budynku prze wentylator. Nie ma tutaj wentylacji wywiewnej; powietrze wywiewane opuszcza budynek poprzez nieszczelności lub przez klapy powietrza wywiewanego (Rysunek poniżej). Wymagana instalacja do nadmuchu powietrza może być zasilana energią słoneczną z paneli PV, pobór mocy jest minimalny.nku jest minimalna. Ten system jest używany głównie do modernizacji istniejących budynków. Zapewnia higienę i niesie ze sobą oszczędność energii. Na przykład przy temperaturze zewnętrznej –10 ° C (14 ° F) i żądanej temperaturze pomieszczenia + 20 ° C (68 ° F) wzrost temperatury w kolektorze słonecznym tylko o 15 K zmniejsza zapotrzebowanie na ciepło o 50%.
B. Wentylacja mechaniczna wspomagana przez słońce
W budynkach o dobrej izolacyjności cieplnej wymogiem jest instalacja wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła (rekuperacją). Rozwiązanie takie także umożliwia podłączenie systemy ogrzewania słonecznego powietrznego. Kolektor powietrzny nie podgrzewa w tym wypadku powietrza świeżego, ale dopiero po jego przejściu przez rekuperator. Zmniejsza to sprawność systemu ogrzewania powietrznego, ale jest konieczne z uwagi na odebranie części ciepła z wywiewanego powietrza.
C. System solarny do wspomagania podgrzewania pow
ietrza wentylacyjnego przygotowania ciepłej wody użytkowej.
To rozwiązanie podobne do powyższego z dodatkowo zamontowanym wymiennikiem ciepła do podgrzewania ciepłej wody użytkowej (A). Powietrze po przejściu przez rekuperator płynie w tym wypadku do specjalnie skonstruowanej skrzynki solarnej z wymiennikiem ciepła powietrze-woda. Wymiennik zbudowany jest z miedzianych rur z aluminiowymi lamelami, przez które swobodnie przepływa powietrze.
Rys. Po prawej – system solarny powietrzny do wspomagania ogrzewania w budynku i podgrzewania ciepłej wody użytkowej.
Skrzynka solarna pracuje w dwóch trybach:
1. podgrzewania powietrza wentylacyjnego
2. przygotowania ciepłej wody użytkowej
Sposób przepływu powietrza w obu reżimach pracy pokazują rysunki poniżej. Zmianę kierunku przepływa powietrza umożliwia klapa zwrotna. Przy reżimie podgrzewania ciepłej wody, powietrze płynące przez kolektor przepływa tylko przez wymiennik ciepła powietrze-woda z pominięciem instalacji wentylacyjnej.
Fot. Wymiennik ciepła powietrze-woda (Grammer Solar)