|
Ilmakeräin tuottaa energiaa edullisesti. Lämmintä ilmaa voidaan hyödyntää lämmityksessä tai kuivaamisessa.
Lämmityksen kohdalla on hyvä erottaa energian käyttö sen tarjonnasta. Kevään keskipäivällä ei välttämättä kaivata lämmitystä, mutta illalla tai yöllä sille olisi jo tarvetta. Yksinkertainen eristetty kivivaraaja lämmitetään, kun aurinko paistaa.
Kun huonelämpötila laskee illalla tai yöllä, asunnon ilma voidaan kierrättää kivivaraajan kautta ja hyödyntää lämmitetty ilma. Tätä varten tarvitaan erillinen puhallin ja säätöjärjestelmä. Ne kuluttavat virtaa myös öisin, joten verkkovirtaliitäntä tai akkujärjestelmä on välttämätön.
Ilmakeräintä voidaan käyttää myös kesämökin tai jonkin muun rakennuksen kuivamiseen. Monen mökkiläisen päänvaivana on mökin kevätkosteus mökin oltua pitkään käyttämättä. Sisäilma ei ole päässyt vaihtumaan kunnolla talvella, mistä seuraa tunkkainen haju ja jopa homeongelmia. Pieni ilmakeräin voi ratkaista tämän ongelman kohtuullisin kustannuksin ja toimintavarmasti. Reilun neliömetrin kokoinen ilmakeräin, 5–15 watin aurinkopaneelista ja kotelotuulettimesta koostuva järjestelmä asennetaan rakennuksen eteläseinään. Erillistä akkua ja ohjausjärjestelmää ei tarvita vaan järjestelmä toimii itsenäisesti. Kun aurinko paistaa, tuuletin pyörii ja keräin lämpiää. Ilmakeräintä testattiin Jyväskylän yliopistossa vuonna 2008 kesäkuusta syyskuun loppuun. Keräimen pinta-ala oli 1,23 m² ja ilmanvaihtoon käytettiin kolmea eri puhallinta. Puhaltimeen tarvittavan sähkön tuottivat kolme 5 watin aurinkopaneelia, joita käytettiin 5, 10 tai 15 watin teholla puhaltimesta riippuen.
Tulos näyttää pähkinänkuoressa tältä: 1. Viiden watin paneeliin kytketty pienin puhallin, Nanoxia FX12-1250, kuumui pahiten ja siksi sen hyötysuhde oli huonoin. Auringon säteillessä 793 W/m² intensiteetillä se kehitti 28 K lämpötilaeron ulkoilmaan, jolloin keräimen hyötysuhde oli noin 30 prosenttia. Kun säteily laski alle 325 W/m², hyötysuhde nousi noin 40 prosenttiin (lämpötila-eron ollessa 18 K) (mitattu 21.9.08). Kolmesta kokeillusta järjestelmästä tämä antoi puhaltimen käyttö-ominaisuuksista johtuen tasaisimmat korkeat lämpötilat. Järjestelmä tarjosi muihin nähden korkeamman lämpötilan ja oli kaikista hiljaisin.
2. Keskikokoinen puhallin, Nidec D10C-11BS1, kytkettiin 10 W:n paneeliin. Se kehitti maksimi-intensiteetillä (927 W/m², kohtisuora aurinko) 36 K lämpötila-eron (mitattu 29.7.08). Auringon säteillessä 495-927 W/m² intensiteetillä järjestelmän hyötysuhde oli tasaisesti noin 50 prosenttia. Tämä harvinainen ilmiö johtuu puhaltimen ja aurinkopaneelin ominaisuuksista.
3. Suurimman puhaltimen, Delta AFB 1212VHE, ja 15 W:n paneelin yhdistelmä saavutti kaikista korkeimman hyötysuhteen, jopa 60 prosenttia. Tämä tapahtui kuitenkin mökkirauhan ja lämpötilatason kustannuksella. Auringon säteillessä 894 W/m² intensiteetillä lämpötila-ero oli 31 K ja hyötysuhde 60 prosenttia, ja 662 W/m² intensiteetillä lämpötila-ero oli 26 K ja hyötysuhde 55 prosenttia. Tämä tehokas yhdistelmä soveltuu parhaiten kesän kuivaustehtäviin, joissa pieni meteli ei haittaa. Puhallin käynnistyy noin 163 W/m² intensiteetillä. Keräimen hyötysuhde on tuolloin noin 40 prosenttia ja syntyvä lämpötila-ero noin 10 K.
Kuivaussovelluksia Yksi ilmakeräimen mielenkiintoinen sovelluskohde on esimerkiksi kesämökin ilmanvaihto ja kuivaus. Keräin ja sen puhallusyksikkö kiinnitetään suoraan eteläseinään tai katolle. Mökkiin puhalletaan eristetyn 100 mm kanavan kautta keräimessä esilämmitetty ja suodatettu ulkoilma. Koska ilman lämpötilan noustessa sen suhteellinen kosteus pienenee, lämmin ilma kuivattaa. Tulevissa testeissä tutkitaan vielä laboratorio-olosuhteissa ilmakeräimen todellinen kuivausteho. Nykytiedon perusteella 1 m² ilmakeräimen kuivaustehoksi on arvioitu aurinkoisena kesäpäivänä yksi litra vettä.
Ilmakeräimen kuivauskäytössä ei tarvita minkäänlaista akkua eikä säätöjärjestelmää. Lämmintä ilmaa saadaan aina auringon paistaessa ja jos sitä ei jostakin syystä haluta hyödyntää, keräimen voi peittää.
|