Fan tmc nas respostas da bateria solar. Montamos um coletor solar a partir do corpo de uma antiga luminária de teto

Todos grande quantidade Os fabricantes de eletrodomésticos estão começando a produzir com a capacidade de trabalhar off-line, quando fontes de energia alternativas e renováveis ​​são usadas para alimentar os dispositivos.
Um desses dispositivos são ventiladores operando em bateria solar.

Princípio de funcionamento

Os principais elementos incluídos no kit de ventiladores não diferem de um dispositivo convencional, a única diferença está na fonte de energia utilizada pela bateria solar e no fato de que, via de regra, este é um dispositivo de baixo consumo de energia, que é determinado por a capacidade da bateria solar de gerar uma certa quantidade de energia elétrica.

A corrente elétrica utilizada para alimentar o aparelho é obtida pela conversão da energia solar no interior das fotocélulas, que são a base da bateria solar.

A transformação ocorre dentro das placas, que são feitas de silício. A composição da fotocélula inclui duas placas (duas camadas), cada uma delas feita com a adição de vários componentes. Assim, o fósforo é adicionado à placa superior (camada P + no diagrama), o boro é adicionado à placa inferior (camada B- no diagrama). Eletrodos são conectados a cada uma das placas, um eletrodo externo é conectado à superior, um eletrodo interno é conectado à inferior, um revestimento anti-reflexo é aplicado na superfície da fotocélula.

Sob a influência da luz solar, forma-se um excesso de partículas carregadas negativamente na placa superior e os chamados "buracos" na placa inferior. Ao mesmo tempo, forma-se uma diferença de potencial entre as camadas, sob a influência da qual, quando a carga é conectada, o circuito flui eletricidade devido ao fato de que partículas com cargas diferentes se movem em direções opostas.

Os carregados negativamente sobem, os carregados positivamente descem.

Circuitos eletrônicos, que são o principal componente de qualquer dispositivos eletrônicos, operam sobre a tensão gerada e a corrente gerada, o que permite fornecer energia aos mecanismos dos eletrodomésticos a eles conectados.

Estruturalmente, dependendo da finalidade e especificações, os ventiladores movidos a energia solar podem ser muito diferentes.

A bateria solar pode ser embutida na caixa ou ter um design remoto. O design da caixa e o material de que é feita também são escolhidos pelo fabricante, dependendo dos requisitos de modelo específico e seus parâmetros técnicos.

Para estufa

Todo jardineiro sabe que não basta abrir as portas da estufa para criar no seu interior o microclima necessário. Ventiladores são usados ​​para criar circulação forçada de ar dentro desses abrigos, e ventiladores movidos a energia solar são um dos mais convenientes em termos de operação.

A principal vantagem de um ventilador com painéis solares, ao utilizá-lo em trama pessoal, é que não há necessidade de instalação de redes elétricas adicionais, além disso, não há custos com energia elétrica consumida, o que também é importante no cultivo de suas próprias hortaliças e frutas.

Como ventiladores de circulação, em estufas, podem ser utilizados os dispositivos da série TMS fabricados em Taiwan, listados acima. A bateria solar, para esses modelos, fica embutida no corpo do aparelho, que funciona apenas durante o dia, na presença de luz solar, à noite - o aparelho fica desligado. O desempenho do modelo é de 0,32 m3 por minuto. O custo, nas redes de varejo - a partir de 3.500,00 rublos.

Quando é necessário movimentar volumes significativos de massas de ar, são utilizadas unidades mais potentes, nas quais o painel solar é de desenho remoto, o que permite aumentar a sua potência e, consequentemente, a potência e o desempenho do ventilador.

O modo de funcionamento deste dispositivo é semelhante ao anterior, na presença de iluminação - trabalho, na ausência - modo standby. O desempenho de tais modelos é superior, o custo é de 15.000,00 rublos.

Para carros

Para proprietários de automóveis, também estão disponíveis ventiladores que podem funcionar com energia solar. São ventiladores de baixa potência colocados sob o para-brisa do carro e servem para criar circulação adicional de ar no interior da cabine.

A aparência de tais dispositivos pode variar desde o tipo clássico de ventilador até as formas vanguardistas inerentes aos trabalhos de desenvolvedores e designers do autor.

A vantagem desse tipo de ventilador é que é possível ventilar o interior do carro com o motor desligado, sem gastar energia. bateria veículo para conservar sua carga.

Para um boné

Uma invenção interessante foi proposta por desenvolvedores chineses, eles fizeram um ventilador para uma tampa que funciona com energia solar.

À primeira vista pode parecer que este empreendimento não é de uso permanente, mas devido ao custo relativamente baixo e à capacidade de criar um microclima e conforto individual para o proprietário, esta invenção já é amplamente utilizada por turistas em países diferentes paz.

A tampa serve para proteger do sol e o ventilador fornece fluxo de ar na presença de luz solar direta. O custo desses produtos é de 500,00 rublos.

Como fazer você mesmo

Para fazer um ventilador alimentado por bateria solar, basta ter qualquer ventilador operando com tensão constante de 12,0 V (automóvel ou similar), além de uma pequena bateria solar.

Ao conectar os elementos existentes à rede elétrica, você pode obter o resultado desejado.

Como fonte de energia, você pode usar painéis solares de outros dispositivos com conectores USB, através dos quais você pode conectar um ventilador. Pode ser: uma lanterna de camping, uma lâmpada solar ou um holofote, além de uma bateria externa.

Hoje, algumas pessoas podem encontrar uma lâmpada dessas em casa, talvez ela não esteja mais funcionando, mas ainda pode servir para outros fins. Um coletor caseiro pode ser usado para aquecer uma casa, garagem, celeiro e qualquer outro cômodo.

Materiais e ferramentas para fabricação do coletor:
- uma lâmpada velha;
- fita de alumínio;
- tinta preta fosca;
- tesouras para metal;
- silicone;
- vidro;
- ventilador de computador, bateria solar (opcional).

Processo de fabricação do coletor:

Passo um. Removemos todos os desnecessários
Primeiro de tudo, você precisa pegar a lâmpada e desmontá-la. Tudo precisa ser removido dele, incluindo fiação e conectores. Para o coletor será necessário apenas o alojamento da lâmpada. Depois disso, permanecerão buracos na caixa, eles devem ser cuidadosamente selados. Para isso, é mais fácil usar fita de alumínio. Mesmo embaixo dos furos, você pode cortar remendos e depois colá-los com silicone ou pregos líquidos.

A tinta deve ser resistente ao calor. Caso contrário, formam-se bolhas quando aquecido e ele cairá, pois em dias de sol o coletor aquecerá bastante.

É melhor fazer furos antes de pintar, mas o autor fez isso depois. Você pode usar uma tesoura de metal para criar furos. Porém, também podem ser feitos com o auxílio de uma esmerilhadeira, não haverá com o que se preocupar se os furos forem quadrados e não redondos.

Além disso, é desejável isolar a carcaça metálica do coletor do lado de fora, pois o metal esfriará e a eficiência do coletor diminuirá.

10:00 horas - 46°C
- 11:00 horas - 58,5 °С
- 12:00 horas - 63,1 °С
- 13:00 horas - 65,9 °С
- 14:00 horas - 62,4 °С
- 15:00 horas - 54,3 °С
- 16:00 horas - 35,0 °С

Esses números foram alcançados apesar do fato de a temperatura externa não ter subido acima de +15 graus. E tudo isso sem o uso de ventilador, ou seja, o ar circulava naturalmente. É claro que, se o ventilador funcionar muito rápido, o coletor pode não ter tempo de aquecer até essa temperatura, mas esse problema pode ser resolvido fazendo vários desses dispositivos e conectando-os entre si. Esses dispositivos podem ser instalados no telhado ou em qualquer outro local onde haja sol e, em seguida, levar calor para o ambiente por meio de canos.

Aliás, se a lâmpada não estiver disponível, você pode usar o cocho antigo, é perfeito tanto no formato quanto no tamanho.

No artigo de hoje quero abordar a questão da economia de energia. Em geral, a questão da poupança de energia neste momento está a tornar-se muito relevante para muitos, por isso avançar nesta direção é muito tentador. E o mais importante, interessante. E é por isso que a nossa empresa está caminhando para lá (no sentido de direção). :) A propósito, a questão das tecnologias de poupança de energia deve igualmente ser reduzida ao desenvolvimento de novas fontes e à redução do consumo atual de energia. Isto é aproximadamente como aumentar a receita reduzindo despesas. :)

Como você sabe, as principais fontes de energia alternativa são o sol, o vento e a água. A energia solar é utilizada, na maioria dos casos, em painéis solares, a energia eólica em moinhos ou aerogeradores e a água, via de regra, em usinas hidrelétricas. Todas as fontes alternativas de energia são utilizadas para gerar energia elétrica e depois distribuímos a energia elétrica aos consumidores de que necessitamos.

No entanto, a fase intermédia de distribuição aos consumidores de que necessitamos hoje pode ser excluída. Então conheça - VENTILADOR SOLAR.
Uma ideia brilhante é combinar um painel solar com um ventilador de teto. Não são necessários fios, não há desperdício de eletricidade, instalação simples e, o mais importante, um exaustor funcional.

Então, qual é o objetivo principal de um ventilador solar? A resposta é simples. Para combater o excesso de calor e para combater a humidade.
Acontece que o telhado (e com ele o ar do sótão) fica muito quente por causa do sol. O sótão funciona como um grande dispositivo de aquecimento, de onde o calor entra nos quartos. E por experiência própria, posso dizer que muitos sótãos também possuem unidades externas de ar condicionado. Isto, claro, é uma forma de evitar a não coordenação da instalação da unidade exterior com o arquitecto da cidade, mas no inverno, por exemplo, o ar quente no sótão, juntamente com o ar quente das unidades exteriores, faz com que a neve no telhado derreter e fluir para baixo, formando gelo.

Em muitas casas, a troca de ar no sótão é insuficiente. Muitos acreditam que você pode fazer uma travessa aberta e tudo ficará bem. :) Porém, quando se descobre umidade excessiva e umidade, todos começam a pensar. A umidade passa do teto até o telhado, onde, em contato com estruturas frias, forma condensação e depois gelo ou geada. Eles, por sua vez, danificam a estrutura do telhado. E a umidade pode saturar o isolamento e perder suas propriedades.

O ventilador solar Solar Star® é tecnologicamente avançado e totalmente seguro para ambiente. O ventilador funciona com painéis solares e, enquanto o sol brilha, remove regularmente o excesso de calor e umidade do sótão.
Além disso, há várias opções opções de montagem de ventilador.
Você também pode solicitar um painel solar adicional separadamente. Por exemplo, o ventilador fica de um lado do telhado e o painel do outro lado. Isso manterá o ventilador funcionando até o sol finalmente se pôr. Ou use um ventilador não nativo, mas outro que seja adequado em termos de potência.
Claro, adicionando uma pequena bateria, você pode acionar o ventilador à noite, mas à noite a temperatura do ar cai e não há energia solar.

Devo dizer que o painel solar e o motor têm garantia de 5 anos. Todo o resto são 10 anos. O painel solar fotovoltaico Solar Star® gera 10 W e não tem medo de granizo, vento ou outros desastres naturais bárbaros. 8)

O motor do ventilador é especialmente projetado para uso a longo prazo, a tensão é de 1 a 38 volts. Absolutamente silencioso. Pás do ventilador em polímero resistente à corrosão. Leve, não criando muita resistência.

O rufo contínuo garante uma instalação rápida em telhados de todos os tipos e inclinações. O bloco é feito de aço galvanizado. Facilmente instalado em 30 minutos.

O progresso não pára e acho que em alguns anos veremos muitos casos de uso fontes alternativas energia, mas por enquanto não se esqueça - você não pode confiar em ninguém, pode confiar em nós!!!

André L.

ADIÇÃO. Planejamos, planejamos, mas não planejamos vender produtos Solatube®. Portanto, as informações sobre este produto são apenas para fins informativos. Tudo o que vendemos está refletido em nosso.

A maneira mais fácil de resfriar sua casa é instalar um ar condicionado. No entanto, é caro e ineficiente. É muito mais barato usar um sistema de ventilação barato que evite principalmente o superaquecimento do ar no ambiente e o aumento da umidade.

O sistema de ventilação deve ser instalado de forma a retirar o ar do sótão. Por que do sótão? Porque ele é a fonte de todos os problemas.

Tudo começa de manhã cedo, assim que o sol começa a brilhar no telhado. Não sei se você sabe ou não, mas as telhas absorvem a radiação solar de forma bastante eficaz. Os telhados revestidos de betume atraem e retêm especialmente bem o calor do sol.

O calor do telhado é então transferido para o ar que enche o sótão. À medida que o dia avança, mais e mais calor entra no espaço aéreo do sótão. Agora entra em ação outro mecanismo dentro do sótão: é sabido que o ar quente sobe e o ar frio desce. Como o ar do sótão não se mistura, cria-se uma distribuição de temperatura na casa, mostrada na Fig. 1. A distribuição de temperatura em camadas causa acúmulo de calor. Temos um enorme reservatório de calor que precisa ser aproveitado.

Em muitas casas, fica muito quente devido à entrada de calor do sótão. Ao ligar o ar condicionado, você está tentando remover o calor dos ambientes residenciais para tornar as condições mais confortáveis. Porém, ao mesmo tempo, o sótão continua a aquecer a casa. Esse confronto custa caro e não leva aos resultados desejados.

A única maneira de impedir esse fluxo de calor do sótão para a área residencial é isolar a casa do sótão. O isolamento térmico com lã de vidro é muito eficaz. Uma camada de lã de vidro com espessura não superior a 15 cm, cobrindo o teto, afeta significativamente a quantidade de calor que penetra.

Mecanismos de resfriamento

No entanto, nenhuma quantidade de isolamento pode isolar completamente os quartos inferiores da penetração do calor do sótão. O calor penetrará nos espaços residenciais por meio de transferência de calor e radiação.

Para ilustrar isso, considere o seguinte exemplo. Suponha que o sótão da sua casa tenha dimensões de 9x12 m (área 108 m2). Se a temperatura média no sótão for de 55°C e você quiser que a temperatura na sala não exceda 27°C, então o melhor que você pode esperar é conseguir uma transferência de calor não superior a 2.000 J/h. E este é o caso de um sistema de isolamento perfeito. Para uma casa típica com isolamento de teto de lã de vidro de camada única, a penetração de calor é de cerca de 4.500 J/h.

Figura 1

Foi estabelecido experimentalmente que para neutralizar 9.000 J de calor, o ar condicionado deve bombear 1 tonelada de ar. Assim, para eliminar o efeito do aquecimento do sótão, precisamos bombear 0,5 tonelada extra de ar com ar condicionado!

No entanto, a quantidade real de calor que penetra depende da diferença de temperatura entre o sótão e a casa. Uma diferença de temperatura de 5°C corresponde a milhares de joules. Portanto, quanto mais frio está no sótão, menos funciona o ar condicionado.

Ventilação do sótão

Como você pode resfriar seu sótão? Você só precisa ventilar! São muito raros os casos em que a temperatura do ar exterior é superior à temperatura do ar no sótão, onde normalmente é quente, como num fogão; Você pode resfriar o sótão substituindo o ar quente e estagnado por ar externo mais frio.

Isto é relativamente fácil de fazer cortando uma ventilação no telhado perto de sua crista e instalando fã exausto. Um ventilador sopra ar frio através de um beiral saliente do telhado e retira o ar quente e viciado do sótão através de um respiradouro.

Esta circulação de ar no interior do sótão provoca a mistura do ar quente e frio e elimina as diferenças de temperatura (Fig. 2). Deve-se notar como isso afetou a temperatura no interior do sótão. Agora a temperatura está distribuída de maneira mais uniforme e temperatura média derrubado.

Figura 2

Quero observar que não é necessário um ventilador muito grande para ventilar o sótão. O objetivo será alcançado se a troca de ar no sótão for realizada aproximadamente a cada 3 minutos.

O tamanho do ventilador é determinado pelo tamanho do sótão. Sótão tamanhos padrão(9x12 m2) tem um volume aproximado de 135 m3. Para trocar esse volume de ar a cada 4 minutos, é necessário um ventilador que bombeará 34 m3/min.

Os principais elementos do ventilador

O ventilador é acionado por um pequeno motor elétrico corrente direta, cuja característica costuma ser linear: quanto mais energia lhe é fornecida, mais rápido ele gira. Sabe-se que a potência depende de duas grandezas: tensão e corrente. Alterar qualquer um desses valores causará uma mudança na potência.

Por exemplo, um motor com tensão de 12 V e corrente de 3A pode girar a uma velocidade de 6.000 rpm. Se reduzirmos a energia elétrica fornecida ao motor diminuindo a tensão para 6 V, a velocidade de rotação diminuirá 2 vezes e se tornará igual a 3.000 rpm.

Por outro lado, se no mesmo motor de 12 V a 3 A, girando na mesma velocidade de 6000 rpm, reduzimos a corrente em 2 vezes, mantendo a tensão no mesmo nível (12 V a 1,5 A), temos obtenha o mesmo resultado: a velocidade do motor será de 3.000 rpm. Dado o princípio de funcionamento dos conversores fotovoltaicos, é especialmente importante compreender o motivo da alteração da velocidade de rotação do motor com a alteração da corrente consumida.

O volume de ar que as pás do ventilador irão destilar é diretamente proporcional à velocidade de rotação. Isto indica que o fluxo de ar pode ser controlado simplesmente alterando a velocidade do motor.

Bateria solar

Sem dúvida, conversores fotoelétricos podem ser usados ​​para alimentar o exaustor. Esta é a escolha preferida. Ao mesmo tempo, deve-se notar que quando uma fonte fotovoltaica é conectada a um motor elétrico de ventilador, surge uma relação interessante.

As células solares fotovoltaicas geralmente podem ser consideradas fontes de corrente. Com pouca luz, o painel solar gera uma pequena corrente, embora a tensão permaneça normal. Como resultado, o ventilador (se estiver girando) gira lentamente e, portanto, bombeia apenas uma pequena quantidade de ar.

Esta circunstância apenas cumpre a tarefa de ventilar o sótão. De manhã o telhado praticamente não aquece e a esta hora do dia não há necessidade de ventilação ou é necessária apenas um pouco de ventilação.

Durante o dia, com o aumento da radiação solar, cada vez mais energia é fornecida ao motor do ventilador por conversores fotovoltaicos, e a velocidade do ventilador aumenta. Com o aumento da insolação solar, uma quantidade cada vez maior de calor entra no sótão. Ressalta-se que um aumento na velocidade do ventilador (troca de ar) é observado exatamente quando é necessário.

Intensidade do final da tarde radiação solar diminui novamente, o telhado absorve menos calor e a necessidade de ventilação diminui. Isto é consistente com a mudança na potência de saída dos conversores fotovoltaicos, que giram o ventilador a uma velocidade menor.

Como resultado, desenvolvemos sistema autorregulável ventilação do sótão, que mantém a temperatura relativamente constante. Normalmente, o controle do ventilador, dependendo do aquecimento do sótão, é feito por meio de um interruptor térmico mecânico.

Projeto de bateria solar

Para os fins mencionados, foram selecionados dois ventiladores disponíveis comercialmente, projetados especificamente para essas aplicações. Vamos colocar nossas fontes fotovoltaicas perto dos ventiladores. Lembre-se, entretanto, de que você pode usar qualquer combinação de motor e ventilador que mais lhe convier.

O primeiro ventilador é um exaustor da Solarex Corp.

O referido ventilador é acionado por um motor DC de 12 V. No entanto, a Solarex recomenda operar o motor a 6 V para maior longevidade.

Não será difícil desenvolver uma bateria de 7 W que satisfaça os requisitos mencionados. Primeiro você precisa imaginar a intensidade máxima da corrente necessária. Como mencionado acima, corresponde a 1,2 A.

É do conhecimento geral que uma célula solar redonda de 7,5 cm fornece uma corrente de 1,2 A. Na verdade, você pode encontrar células abaixo do padrão de 7,5 cm bastante baratas que desenvolvem "apenas" 1 A. Essas células são adequadas para os propósitos mencionados.

Para atingir uma potência de 7 W com intensidade máxima de radiação solar, são necessários 12 elementos. Os elementos podem ser soldados em série, colocando-os em 3 filas de 4 elementos cada. Se elementos abaixo do padrão de 1 A forem selecionados para uso no projeto, então, para compensar seu defeito, é necessário aumentar o número de elementos na bateria em 2 e trazer seu número para 14.

O segundo ventilador que veremos vem do Wm. Cordeiro. Seu diâmetro é de 35 cm; É equipado com motor elétrico linear com rolamentos de esferas. Rolamentos de esferas prensados ​​prolongam a vida útil do motor. O motor é alimentado por qualquer tensão: 6-48 V. Para nossos propósitos, o fabricante recomenda usar uma tensão de 12V.

Um gerador solar de 30 W girará o ventilador a uma velocidade suficiente para trocar ar a cerca de 30 m3/min, enquanto uma bateria de 7 W fornecerá energia suficiente para trocar ar a uma taxa de 14 m3/min. Na fig. 3 mostra a dependência da taxa de troca de ar da potência do conversor fotoelétrico.

Figura 3

Instalação da estrutura na cobertura

De acordo com uma das opções de instalação de dispositivo de ventilação, será necessário fazer furos no telhado. Como qualquer trabalho no telhado está associado ao risco de possíveis vazamentos de água, a precisão é a chave para um trabalho bem-sucedido.

Primeiro, um buraco redondo no telhado é feito com uma serra. Ambos os ventiladores são fornecidos fixos em carcaças metálicas e a abertura no teto deve corresponder exatamente ao diâmetro da carcaça. Certifique-se de que o local do furo seja escolhido entre as vigas do telhado!

Em seguida, um ventilador é instalado no buraco. Agora, um refletor de metal é colocado ao redor do dispositivo e todas as lacunas possíveis são preenchidas abundantemente com alcatrão para evitar vazamentos. Para evitar que a chuva entre pelo furo feito, o ventilador é coberto com uma tampa cônica ou em forma de U.

Se não quiser fazer um furo no telhado, existe outra opção. O ventilador pode ser montado acima de uma das aberturas localizadas sob o beiral do telhado. A melhor maneira para isso, fixe o ventilador em um ângulo de 45° em relação ao piso do sótão. Recomenda-se fazer uma moldura a partir de um par de molduras com proporção de 2:1 (Fig. 4) e, em seguida, fixar o ventilador em uma delas (Fig. 5). Depois disso, você pode colocar a moldura sobre a ventilação. Certifique-se de que a abertura seja grande o suficiente para que todo o ar trocado passe por ela, caso contrário o ventilador não funcionará com eficiência suficiente.

Leia e escrevaútil

A maneira mais fácil de resfriar sua casa é instalar um ar condicionado. No entanto, é caro e ineficiente. É muito mais barato usar um sistema de ventilação barato, que por sua vez evita o superaquecimento do ar do ambiente e o aumento da umidade. O sistema de ventilação deve ser instalado de forma a retirar o ar do sótão. Por que do sótão? Porque ele é a fonte de todos os problemas.

Tudo começa de manhã cedo, assim que o sol começa a iluminar o telhado. Não sei se você sabe ou não, mas as telhas absorvem a radiação solar de forma bastante eficaz. Os telhados cobertos com betume são especialmente bons para atrair e reter o calor solar.

O calor do telhado é então transferido para o ar que enche o sótão. À medida que o dia avança, mais e mais calor entra no espaço aéreo do sótão. Agora entra em ação outro mecanismo dentro do sótão: é sabido que o ar quente sobe e o ar frio desce. Como o ar do sótão não se mistura, cria-se uma distribuição de temperatura na casa, mostrada na Fig. 1. A distribuição de temperatura em camadas causa acúmulo de calor. Temos um enorme reservatório de calor que precisa ser aproveitado.

Em muitas casas, fica muito quente devido à entrada de calor do sótão. Ao ligar o ar condicionado, você está tentando remover o calor dos ambientes residenciais para tornar as condições mais confortáveis. Porém, ao mesmo tempo, o sótão continua a aquecer a casa. Esse confronto custa caro e não leva aos resultados desejados.

A única maneira de impedir esse fluxo de calor do sótão para a área residencial é isolar a casa do sótão. O isolamento térmico com lã de vidro é muito eficaz. Uma camada de lã de vidro com espessura não superior a 15 cm, cobrindo o teto, afeta significativamente a quantidade de calor que penetra.

No entanto, nenhuma quantidade de isolamento pode isolar completamente os quartos inferiores da penetração do calor do sótão. O calor penetrará nos espaços residenciais por meio de transferência de calor e radiação.

Para ilustrar isso, considere o seguinte exemplo. Suponha que o sótão da sua casa tenha dimensões de 9X 12 m (área 108 m2). Se a temperatura média no sótão for de 55°C e você quiser que a temperatura na sala não exceda 27°C, então o melhor que você pode esperar é conseguir uma transferência de calor não superior a 2.000 J/h. E este é o caso de um sistema de isolamento perfeito. Para uma casa típica com isolamento de teto de lã de vidro de camada única, a penetração de calor é de cerca de 4.500 J/h.

Foi estabelecido experimentalmente que para neutralizar 9.000 J de calor, o ar condicionado deve bombear 1 tonelada de ar. Assim, para eliminar o efeito do aquecimento do sótão, precisamos bombear 0,5 tonelada extra de ar com ar condicionado!

Mecanismos de resfriamento

No entanto, a quantidade real de calor que penetra depende da diferença de temperatura entre o sótão e a casa. Uma diferença de temperatura de 5°C corresponde a milhares de joules. Portanto, quanto mais frio está no sótão, menos funciona o ar condicionado.

Como você pode resfriar seu sótão? Você só precisa ventilar! São muito raros os casos em que a temperatura do ar exterior é superior à temperatura do ar no sótão, onde normalmente é quente, como num fogão; Você pode resfriar o sótão substituindo o ar quente e estagnado por ar externo mais frio.

Isso é relativamente fácil de fazer cortando uma ventilação no telhado perto de sua crista e instalando um exaustor nela. Um ventilador sopra ar frio através de um beiral saliente do telhado e retira o ar quente e viciado do sótão através de um respiradouro.

Mistura ar quente e frio e elimina diferenças de temperatura (Fig. 2). Deve-se notar como isso afetou a temperatura no interior do sótão. Agora a temperatura está distribuída de maneira mais uniforme e a temperatura média caiu.

Quero observar que não é necessário um ventilador muito grande para ventilar o sótão. O objetivo será alcançado se a troca de ar no sótão for realizada aproximadamente a cada 3 minutos.

Os principais elementos do ventilador

O tamanho do ventilador é determinado pelo tamanho do sótão. O sótão de dimensões standard (9x12 m2) tem um volume aproximado de 135 m3. Para trocar esse volume de ar a cada 4 minutos, é necessário um ventilador que bombeará 34 m3/min.

Se o sótão for menor, será necessário um ventilador menor. A relação aqui é simples: o volume do sótão em m3 é dividido pelo tempo de troca de ar desejado (em minutos) e obtém-se o desempenho do ventilador. Por exemplo 135m3/4min~34m3/min. O ventilador é acionado por um pequeno motor DC, que geralmente é linear: quanto mais energia for fornecida a ele, mais rápido ele gira.

Essa circulação de ar dentro do sótão provoca transbordamento. Alterar qualquer um desses valores causará uma mudança na potência. Por exemplo, um motor com tensão de 12 V e corrente de 3A pode girar a uma velocidade de 6.000 rpm. Se reduzirmos a energia elétrica fornecida ao motor diminuindo a tensão para 6 V, a velocidade de rotação diminuirá 2 vezes e se tornará igual a 3.000 rpm.

Por outro lado, se no mesmo motor de 12 V a 3 A, girando na mesma velocidade de 6000 rpm, reduzimos a corrente em 2 vezes, mantendo a tensão no mesmo nível (12 V a 1,5 A), temos obtenha o mesmo resultado: a velocidade do motor será de 3.000 rpm. Dado o princípio de funcionamento dos conversores fotovoltaicos, é especialmente importante compreender o motivo da alteração da velocidade de rotação do motor com a alteração da corrente consumida.

O volume de ar que as pás do ventilador irão destilar é diretamente proporcional à velocidade de rotação. Isto indica que o fluxo de ar pode ser controlado simplesmente alterando a velocidade do motor.

Sem dúvida, conversores fotoelétricos podem ser usados ​​para alimentar o exaustor. Esta é a escolha preferida. Ao mesmo tempo, deve-se notar que quando uma fonte fotovoltaica é conectada a um motor elétrico de ventilador, surge uma relação interessante.

As células solares fotovoltaicas geralmente podem ser consideradas fontes de corrente. Com pouca luz, o painel solar gera uma pequena corrente, embora a tensão permaneça normal. Como resultado, o ventilador (se estiver girando) gira lentamente e, portanto, bombeia apenas uma pequena quantidade de ar.

Esta circunstância apenas cumpre a tarefa de ventilar o sótão. De manhã o telhado praticamente não aquece e a esta hora do dia não há necessidade de ventilação ou é necessária apenas um pouco de ventilação.

Durante o dia, com o aumento da radiação solar, cada vez mais energia é fornecida ao motor do ventilador por conversores fotovoltaicos, e a velocidade do ventilador aumenta. Com o aumento da insolação solar, uma quantidade cada vez maior de calor entra no sótão. Ressalta-se que um aumento na velocidade do ventilador (troca de ar) é observado exatamente quando é necessário.

Ao anoitecer, a intensidade da radiação solar diminui novamente, o telhado absorve menos calor e a necessidade de ventilação diminui. Isto é consistente com a mudança na potência de saída dos conversores fotovoltaicos, que giram o ventilador a uma velocidade menor.

Como resultado, desenvolvemos um sistema de ventilação autorregulável do sótão que mantém a temperatura do sótão num nível relativamente constante. Normalmente, o controle do ventilador, dependendo do aquecimento do sótão, é feito por meio de um interruptor térmico mecânico.

Para os fins mencionados, foram selecionados dois ventiladores disponíveis comercialmente, projetados especificamente para essas aplicações. Vamos colocar nossas fontes fotovoltaicas perto dos ventiladores. Lembre-se, entretanto, de que você pode usar qualquer combinação de motor e ventilador que mais lhe convier.

O primeiro ventilador é um exaustor da Solarex Corp. Os endereços das empresas que produzem ambos os ventiladores podem ser encontrados na lista de peças. (Deve-se notar que não tentamos comparar um ventilador com outro.)

Bateria solar

O referido ventilador é acionado por um motor DC de 12 V. No entanto, a Solarex recomenda operar o motor a 6 V para maior longevidade.

Não será difícil desenvolver uma bateria de 7 W que satisfaça os requisitos mencionados. Primeiro você precisa imaginar a intensidade máxima da corrente necessária. Como mencionado acima, corresponde a 1,2 A.

É do conhecimento geral que uma célula solar redonda de 7,5 cm fornece uma corrente de 1,2 A. Na verdade, você pode encontrar células abaixo do padrão de 7,5 cm bastante baratas que desenvolvem "apenas" 1 A. Essas células são adequadas para os propósitos mencionados.

Para atingir uma potência de 7 W com intensidade máxima de radiação solar, são necessários 12 elementos. Os elementos podem ser soldados em série, colocando-os em 3 filas de 4 elementos cada. Na fabricação de baterias siga as recomendações estabelecidas na Seç. 1. Se elementos abaixo do padrão de 1 A forem selecionados para uso no projeto, então, para compensar seu defeito, é necessário aumentar o número de elementos na bateria em 2 e trazer seu número para 14.

O segundo ventilador que veremos vem do Wm. Cordeiro. Seu diâmetro é de 35 cm; É equipado com motor elétrico linear com rolamentos de esferas. Rolamentos de esferas prensados ​​prolongam a vida útil do motor. O motor é alimentado por qualquer tensão: 6-48 V. Para nossos propósitos, o fabricante recomenda usar uma tensão de 12V.

Um gerador solar de 30 W girará o ventilador a uma velocidade suficiente para trocar ar a cerca de 30 m3/min, enquanto uma bateria de 7 W fornecerá energia suficiente para trocar ar a uma taxa de 14 m3/min. Na fig. 3 mostra a dependência da taxa de troca de ar da potência do conversor fotoelétrico.

De acordo com uma das opções de instalação de dispositivo de ventilação, será necessário fazer furos no telhado. Como qualquer trabalho no telhado está associado ao risco de possíveis vazamentos de água, a precisão é a chave para um trabalho bem-sucedido.

Primeiro, um buraco redondo no telhado é feito com uma serra. Ambos os ventiladores são fornecidos fixos em carcaças metálicas e a abertura no teto deve corresponder exatamente ao diâmetro da carcaça. Certifique-se de que o local do furo seja escolhido entre as vigas do telhado!

Em seguida, um ventilador é instalado no buraco. Agora, um refletor de metal é colocado ao redor do dispositivo e todas as lacunas possíveis são preenchidas abundantemente com alcatrão para evitar vazamentos. Para evitar que a chuva entre pelo furo feito, o leque-1 é coberto com uma tampa em formato de cone ou U.

Se não quiser fazer um furo no telhado, existe outra opção. O ventilador pode ser montado acima de uma das aberturas localizadas sob o beiral do telhado. A melhor maneira de fazer isso é montar o ventilador em um ângulo de 45° em relação ao piso do sótão. Recomenda-se fazer uma moldura a partir de um par de molduras com proporção de 2:1 (Fig. 4) e, em seguida, fixar o ventilador em uma delas (Fig. 5). Depois disso, você pode colocar a moldura sobre a ventilação. Certifique-se de que a abertura seja grande o suficiente para que todo o ar trocado passe por ela, caso contrário o Ventilador não funcionará com eficiência suficiente.

O painel solar é fixado na seção do telhado voltada para sul e ao ventilador. É melhor passar os fios até a borda do telhado e passá-los pela abertura do beiral do que fazer um furo especial para eles no telhado: há menos chance de quebrar o telhado.

Ao conectar uma bateria solar a um ventilador, chama-se a atenção para o sentido de rotação do motor elétrico. Em uma direção de rotação, o ar será retirado, na outra direção será puxado para dentro da sala. Se o ventilador não girar na direção correta, os fios de alimentação deverão ser invertidos.

Lista de peças

Ventilador de 20 cm fornecido pela Energy Sciences 832 Rockville Pike Rockville, MD 20852 Contato: Larry Miller

Uma ventoinha de 30 cm é fornecida pela Wm. Cordeiro Co. 10615 Chandler Blvd. North Hollywood, CA 91601

Bateria fotovoltaica (ver texto)

Literatura: Byers T. 20 estruturas com células solares: Per. do inglês - M.: Mir, 1988.