Aurinkolämpöjärjestelmät

Aurinkoenergian saanti on epäsäännöllistä vuodenajan, sään ja maantieteellisen sijainnin mukaan. Aurinkolämmitysjärjestelmät ottavat aurinkoenergiaa suoraan talteen ja siirtävät tämän energian lämpövarastoon, josta se voidaan tarvittaessa siirtää käyttökohteisiin.

Aurinkokeräimen tehtävänä on muuttaa auringon säteily lämmöksi. Keräimestä lämpöenergia siirretään lämmönsiirtoaineen välityksellä eteenpäin. Järjestelmät koostuvat yleensä lämmön keruulaitteistosta, lämpövarastosta ja lämmön siirtoputkistosta.

Lämmön siirto tapahtuu useimmiten jonkin lämmönsiirtonesteen avulla. Aurinkolämpöpuhaltimissa ilma toimii lämmönsiirtimenä. Lämpövarasto on aurinkolämpöjärjestelmissä lähes aina tarpeen, koska auringonsäteilyn määrät vaihtelevat paljon, eikä kulutus useinkaan tapahdu samaan aikaan kun aurinko paistaa.

Kuva 1. Aurinkojärjestelmä koostuu aurinkolämpökeräimestä, pumpusta ja varaajasta.

Aurinkolämpökeräinjärjestelmä koostuu aurinkolämpökeräimistä, eristetystä lämmönsiirtoputkistosta ja lämpövaraajasta. Lämmönsiirtolinjassa on pumppuyksikkö ja ohjauskeskus. Varaaja on varustettu aurinkolämpökierukalla ja pumppuyksikkö turvalaitteilla ja paisunta-astialla. Ohjausyksikkö saa tiedot säätöä varten mitta-antureilla.

Järjestelmä on varustettava asianmukaisilla ilma- ja varoventtiileillä. Jos keräimissä ei ole ilmauskelloa, pumppuyksikössä pitää olla ilmausominaisuus. Ohjainyksikkö säätää pumpun tehoa keräinten ja vesisäiliön lämpötilaerojen mukaan.

Keräinpiiri on suljettu nestejärjestelmä. Keräinten lämpö siirtyy lämpövaraajaan aurinkolämpökierukan tai ulkoisen lämmönvaihtimen avulla. Lämmönsiirtoneste koostuu vedestä ja glykolista. Glykoli estää lämmönkeruunesteen jäätymisen. Nesteeseen on lisätty myös korroosionestoaineita alumiiniabsorberien ja putkiston suojaamiseksi korroosiolta.

Kuva 2. Aurinkokeräintyyppejä ovat vesi- ja ilmakeräimet, taso- ja tyhjiöputkikeräimet.

Aurinkokeräimien lämmönsiirtoaineena voidaan käyttää joko nestettä tai ilmaa. Nestekiertoisissa keräimissä lämpö siirretään nesteen avulla käyttökohteisiin tai lämpövaraajaan. Ilmakiertoisissa keräimissä lämpö siirretään ilman avulla.

Osion muut artikkelit:

• Aurinkokeräinten hyötysuhteet
• Nestekiertoiset keräimet
• Ilmakeräimet
• Järjestelmän muut osat
• Kytkentä muihin lämmitysjärjestelmiin
• Kaukolämmön tuottaminen aurinkolämmöllä
• Teollinen aurinkolämpö