Przegląd kolektorów słonecznych stosowanych w suszarnictwie rolniczym.

Suszarnictwo rolnicze obejmuje procesy dosuszania i suszenia produktów rolniczych jak np. ziarna zbóż, tytoń, chmiel, siano itp. Wilgotność wszystkich tych produktów do wartości umożliwiającej ich składowanie.

W rozdziale tym zostały opisane kolektory:

Kolektor dachowy.

Kolektor poddachowy.

Kolektor ścienny.

Kolektor przyścienny.

Kolektory z tworzyw sztucznych:

Kolektor rękawowy.

Kolektor z folii pęcherzykowej.

Kolektor materacowy.

Kolektor foliowy podciśnieniowy.

Kolektor dachowy.

Urządzenia tego typu budowane są na poszyciu dachowym budynków gospodarczych eksploatowanych w gospodarstwie.

Płaszczyzna dachu na której będzie budowany kolektor powinna zajmować położenie, względem słońca, jak najmniej odbiegające od tego w którym kolektor osiąga optymalne parametry pracy.

Wierzchnie pokrycie dachu jest integralną częścią kolektora, które poprzez pokrycie warstwą materiału zwiększającego chłonność promieniowania cieplnego staje się absorberem. Poszycie dachowe może być wykonane z papy, blachy, eternitu itp..

Do budowy kolektora używa się najczęściej desek łączonych wzmacnianych przy zastosowaniu listewek.

W celu zwiększenia szczelności kolektora można , w miejscach połączeń i styków desek, nanieść materiał uszczelniający.

Od góry kolektor należy przykryć przezroczystą folią, szkłem lub oknami inspektowymi.

Wskazane jest również izolować termicznie od dołu absorber w celu zmniejszenia strat ciepła.

Proces przejmowania ciepła przez powietrze od rozgrzanego absorbera przebiega w przestrzeni między absorberem a pokryciem kolektora. Zaleca się też aby wlot powietrza nie ogrzanego do kolektora znajdował się w górnej części kolektora.

 

Rys. 1. Kolektor dachowy.

1 - wentylator;

2 - kanał;

3 - kolektor;

4 - suszarnia;

5 - przegroda.

 

Kolektor poddachowy.

Budując tego typu kolektor wykorzystujemy konstrukcję dachu i poddasza budynku gospodarczego. Od spodu do krokwi przybito płyty pilśniowe, które tworzą wraz z dachem wzdłużne kanały powietrzne. Do zasysania powietrza zewnętrznego wykonano otwory w ścianie bocznej. Wzdłuż tej ściany, od strony wewnętrznej wykonano kanał rozprowadzający, którym powietrze doprowadzane jest do kanałów wzdłużnych. W kanałach tych ogrzewa się od blachy pokrycia dachowego stanowiącej absorber. Górne końce kanałów wzdłużnych połączono ze sobą biegnącym wzdłuż kalenicy kanałem zbiorczym, który łączy się z kanałem rusztowym suszarki poprzez kanały pionowe z umieszczonymi w nich wentylatorami.

Opisany powyżej kolektor przedstawia rysunek 2.

Rys. 2. Poddachowy kolektor słoneczny

 1 - poszycie dachowe;

2 - warstwa izolacyjna;

3 - kanał zbiorczy;4 - kanały ssące;

5 - suszarka; 6 - wentylator;

7 - materiał suszony;

8 - wylot powietrza.

Kolektor ścienny.

Budowa kolektora ściennego ma miejsce wtedy gdy żadna z powierzchni dachu nie jest odpowiednio ustawiona do słońca. Wykorzystuje się wtedy ściany szczytowe budynku. Poniższy rysunek ilustruje kolektor ścienny zbudowany na ścianie stodoły.

 

Rys. 3. Ścienny kolektor słoneczny.

a - absorber;

b - pokrycie kolektora;

c - kanał zbiorczy;

d - wentylator;

e - ściana boczna.

Szczytowa, południowa ściana stodoły wykonana jest z eternitu falistego pomalowanego na czarno. Równolegle do niej w odległości 10-30 cm zamontowano ścianę przezroczystą z tworzywa sztucznego. Elementem łączącym absorber z powłoką przezroczystą są przegrody i ściany boczne. Powietrze zasysane jest do kolektora od góry przez wentylatory umieszczone w ścianie, w trójkątnym kanale zbiorczym.

Kolektor przyścienny.

Długie ściany budynków inwentarskich ustawione w kierunku południowym mogą służyć do budowy kolektorów przyściennych.

 

 

 

 

Rys. 4. Kolektor przyścienny.

 

W tym celu ustawia się ukośnie dwie płaszczyzny ekranów opartych o ścianę i podłoże. Ekrany, to prostokątne drewniane ramy opięte folią ogrodniczą i silosową. Nie zabudowane boczne ściany trójkątnego kanału są wlotem dla nie ogrzanego powietrza, które ogrzewa się przepływając przez kanał. Dla zmniejszenia strat ciepła przez odpływ do podłoża i ścian budynku zaleca się ułożenie na nich warstwy izolacyjnej.

Kolektory z tworzyw sztucznych.

Stosowanie do budowy kolektorów słonecznych staje się opłacalne ze względu na niski koszt, wkład własnej pracy i prostotę konstrukcji przy dobrych parametrach eksploatacyjnych.

Kolektor rękawowy.

Nazwa ta pochodzi od kształtu części roboczej kolektora jaką jest rękaw wykonany z folii polietylenowej.

Kolektory rękawowe składają się z następujących części:

Funkcją pomocniczego wentylatora osiowego jest wtłaczanie powietrza i utrzymanie nadciśnienia w rurociągu foliowym. Konfuzor jest łącznikiem wentylatora osiowego z rurociągiem. Dyfuzor jest łącznikiem rurociągu z wentylatorem promieniowym. Rękaw foliowy może pracować w trzech konfiguracjach:

Rys. 5. Rękawowy kolektor powietrzny.

a -wentylator;

b - rękaw foliowy;

c - linka kotwicząca;

d - wiata z suszarnią.

 

W pierwszym przypadku powietrze ogrzewa się bezpośrednio od czarnego rękawa przy czym występują tu duże straty ciepła. W celu ich zmniejszenia stosuje się rękaw foliowy, w który wkłada się czarny rękaw o mniejszej średnicy - przypadek drugi. Powietrze tłoczone przez wentylator do rękawa wewnętrznego ogrzewa się i zasila suszarnię a także poprzez otwór o średnicy 2-3 cm przedostaje się do przestrzeni miedzy rękawami nadmuchując zewnętrzny rękaw tworzy izolację.

Zależnie od potrzeb, można budować rurociągi o dowolnych długościach dochodzących nawet do 200-300 m lub też o niewielkich długościach ale o zwiększonej liczbie rękawów połączonych kanałami zbiorczymi.

Kolektor z folii pęcherzykowej.

Folia pęcherzykowa wytworzona jest w specjalnej technologii, która umożliwia wytworzenie na powierzchni tej folii pęcherzyków wypełnionych powietrzem zwiększających jej powierzchnię czynną.

Kolektor z folii pęcherzykowej jest urządzeniem podciśnieniowym, składającym się z dwóch płatów folii pęcherzykowej, przełożonych płatem czarnej folii, który pełni rolę absorbera. W celu odbierania powietrza, między płatami folii w ich środkowej części, ułożona jest rura z otworami połączona z kanałem zbiorczym. Brzegi folii należy docisnąć obciążnikami w celu zabezpieczenia przed skutkami działania wiatru.

Nagrzewanie powietrza odbywa się w przestrzeniach między pęcherzykowych.

Zalecane podciśnienie powietrza w kolektorze wynosi 600-1000 Pa.

Rys. 6. Kolektor z folii pęcherzykowej.

Kolektor materacowy.

Kolektor składa się z dwóch nałożonych na siebie folii pęcherzykowych: górnej czarnej i dolnej przezroczystej. Są one liniowo zgrzane wzdłuż dłuższych boków, i punktowo w odległościach co 0,4-0,5 m, tworząc "materac". W punktach łączenia wykonane są otwory dla odpływającej wody deszczowej. Kolektor przymocowany jest do podłoża w odstępach co 1,5 m i może być montowany na płaskich i skośnych powierzchniach. Nadciśnienie powietrza nie powinno przekraczać 200 Pa.

Rys. 7. Kolektor materacowy.

Kolektor foliowy podciśnieniowy.

Konstrukcja tego kolektora zbliżona jest do konstrukcji omówionego już kolektora z folii pęcherzykowej. Pochłaniaczem promieni słonecznych jest czarna folia, rozłożona na warstwie izolacyjnej np. słomie lub dachu z pokryciem papowym. Na pochłaniaczu ułożony jest rurociąg z perforowanej rury melioracyjnej, oraz siatka ogrodzeniowa lub drewniane listewki. Całość przykryta jest folią przezroczystą o przyciśnięta obciążnikami.

Rys. 8. Kolektor foliowy podciśnieniowy.

  1. wentylator;
  2. rura melioracyjna;
  3. folia czarna;
  4. folia przezroczysta;
  5. obciążnik.

 

 

 


  

Spis treści Wstecz Na początek