태양열 수집가. 공기 수집기. 계획, 설명

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공기 수집기는 때때로 유체 시스템이 겪는 동결 및 비등 문제를 피할 수 있는 이점이 있습니다. 공기 매니폴드의 냉각수 누출은 발견하고 고치기가 더 어렵지만 유체 누출보다 문제가 적습니다. 공기 시스템은 작동 온도가 더 낮기 때문에 종종 플라스틱 글레이징과 같은 액체 시스템보다 저렴한 재료를 사용합니다.

태양열 수집가. 공기 수집기

공기집열기는 단순한 평판형 집열기로 주로 공간난방 및 농산물 건조에 사용된다. 공기 수집기의 흡수판은 비금속 재료로 만들어진 것을 포함하여 금속 패널, 다층 스크린입니다. 공기는 자연 대류 또는 팬의 영향으로 흡수 장치를 통과합니다. 공기는 액체보다 열전도율이 낮기 때문에 열전달 유체보다 흡수체에 열을 적게 전달합니다.

일부 태양열 공기 히터에는 공기 난류를 증가시키고 열 전달을 개선하기 위해 흡수판에 팬이 부착되어 있습니다. 이 설계의 단점은 팬을 작동하는 데 에너지를 소비하므로 시스템의 운영 비용이 증가한다는 것입니다. 추운 기후에서 공기는 흡수판과 수집기의 절연된 후면 벽 사이의 틈으로 향합니다. 따라서 글레이징을 통한 열 손실이 방지됩니다. 그러나 공기가 17 이하로 가열되면°외부 온도보다 C 이상인 경우 열 전달 매체는 효율의 큰 손실 없이 흡수판의 양쪽에서 순환할 수 있습니다.

공기 수집기의 주요 장점은 단순성과 신뢰성입니다. 이러한 수집기에는 간단한 장치가 있습니다. 적절한 관리를 통해 품질 수집가는 10-20년 동안 지속될 수 있으며 관리하기가 매우 쉽습니다. 공기가 얼지 않기 때문에 열교환기가 필요하지 않습니다.

그러나 태양열 온풍기의 사용은 개발도상국을 중심으로 여전히 공간 난방 및 농산물 건조에 국한되어 있다. 산업 규모에서 공기 수집기의 광범위한 사용을 제한하는 몇 가지 요인이 있습니다. 그 중 액체에 비해 공기 냉각수의 밀도가 낮고 비열이 낮아 수집기의 면적이 넓습니다. 긴 덕트의 필요성; 집열기를 통해 공기를 구동하기 위한 전기 수요가 높을 뿐만 아니라 열을 저장하기 어렵습니다. 상대적으로 일사량이 적고 악천후가 장기간 지속되는 지역은 추가 열이 필요합니다. 결과적으로 투자 비용이 너무 많이 증가하여 기존 난방 시스템과 비교하여 태양열 집열기의 경쟁력을 제한합니다. 컬렉터의 비용을 줄이는 잠재적인 방법은 건물의 벽이나 지붕에 컬렉터를 통합하고 조립식 부품으로 조립할 수 있는 컬렉터를 만드는 것입니다.

작동 원리

공기 태양열 수집기는 공기가 순환되는 방식에 따라 그룹으로 나눌 수 있습니다. 이들 중 가장 간단한 경우, 공기는 흡수기 아래의 수집기를 통과합니다. 이 유형의 수집기는 온도를 3-5까지 올리는 데만 적합합니다.°C 대류 및 복사를 통한 수집기 표면의 높은 열 손실로 인해. 이러한 손실은 흡수체를 적외선 전도율이 낮은 투명 재료로 덮음으로써 크게 줄일 수 있습니다. 이러한 수집기에서 공기 흐름은 흡수체 아래 또는 흡수체와 투명 덮개 사이에서 발생합니다.

태양열 수집가. 공기 수집기

투명한 덮개 덕분에 흡수체의 열 복사는 약간 감소하지만 대류 열 손실 감소로 인해 온도 상승이 20-50°C는 일사량과 공기 흐름의 강도에 따라 다릅니다. 열 손실의 추가 감소는 열 전달 표면적을 두 배로 늘리기 때문에 공기 흐름을 흡수체 위와 아래로 통과시킴으로써 달성할 수 있습니다. 따라서 복사로 인한 열 손실은 흡수체의 온도 감소로 인해 감소합니다. 그러나 동시에 공기 흐름이 흡수체의 양쪽을 통과하면 먼지가 쌓여 흡수체의 흡수 능력도 감소합니다.

일부 태양열 집열기는 유약, 금속 상자 및 단열재를 제거하여 비용을 절감합니다. 이러한 컬렉터는 검은색 천공 금속 시트로 만들어져 열 전달이 양호합니다. 태양은 금속을 가열하고 팬은 금속의 구멍을 통해 가열된 공기를 끌어들입니다. 크기가 다른 이러한 수집가는 개인 주택에서 사용됩니다. 2,4 x 0,8m 크기의 일반 수집기는 초당 0,002m3의 실외 공기를 가열할 수 있습니다. 화창한 겨울날 수집기의 공기는 28도까지 가열됩니다.°C 외부와 비교. 외부에서 들어오는 신선한 공기를 집열기가 직접 가열하므로 집안 공기의 질이 향상됩니다. 이 컬렉터는 매우 높은 효율성을 달성했습니다. 일부 산업 응용 분야에서는 70%를 초과합니다. 또한 유약, 단열재가 필요하지 않으며 제조 비용이 저렴합니다.

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또한 소독제는 모든 유형의 병원체에 항상 효과적인 것은 아닙니다. 노로바이러스 및 크립토스포리디움과 같은 일부 병원체는 소독에 대한 저항성을 유지할 수 있습니다. 또한, 소독제는 살충제나 중금속과 같은 특정 화학물질에 대해서는 효과적이지 않을 수 있습니다.

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