|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Ventilateur de grenier solaire. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Sources d'énergie alternatives Le moyen le plus simple de rafraîchir votre maison est d'installer un climatiseur. Cependant, il est coûteux et peu efficace. Il est beaucoup moins cher d'utiliser un système de ventilation peu coûteux qui empêche principalement la surchauffe de l'air dans la pièce et une augmentation de l'humidité.
Le système de ventilation doit être installé de manière à évacuer l'air du grenier. Pourquoi du grenier ? Parce qu'il est la source de tous les problèmes. Tout commence tôt le matin, dès que le soleil commence à briller sur le toit. Je ne sais pas si vous le savez ou non, mais les tuiles absorbent assez bien le rayonnement solaire. Les toits revêtus de bitume attirent et retiennent particulièrement bien la chaleur du soleil. La chaleur du toit est ensuite transférée à l'air qui remplit le grenier. Au fur et à mesure que la journée avance, de plus en plus de chaleur pénètre dans l'espace aérien du grenier. Or, un autre mécanisme entre en jeu à l'intérieur du grenier : il est bien connu que l'air chaud monte et que l'air froid descend. Étant donné que l'air dans le grenier ne se mélange pas, une distribution de température est créée dans la maison, illustrée à la Fig. 1. La distribution de température en couches provoque une accumulation de chaleur. Nous avons un énorme réservoir de chaleur qui doit être utilisé. Dans de nombreuses maisons, il fait trop chaud en raison de l'intrusion de chaleur du grenier. Lorsque vous allumez le climatiseur, vous essayez d'évacuer la chaleur des espaces de vie pour rendre les conditions plus confortables. Cependant, en même temps, le grenier continue de chauffer la maison. Une telle confrontation est coûteuse et ne conduit pas aux résultats souhaités. La seule façon d'arrêter cet afflux de chaleur du grenier dans l'espace de vie est d'isoler la maison du grenier. L'isolation thermique avec de la laine de verre est très efficace. Une couche de laine de verre d'une épaisseur maximale de 15 cm, recouvrant le plafond, affecte considérablement la quantité de chaleur pénétrant vers le bas. Mécanismes de refroidissement Cependant, aucune quantité d'isolant ne peut complètement isoler les pièces inférieures de la pénétration de la chaleur du grenier. La chaleur pénétrera dans les espaces de vie par transfert de chaleur et rayonnement. Pour illustrer cela, considérons l'exemple suivant. Supposons que le grenier de votre maison ait des dimensions de 9x12 m (superficie 108 m2). Si la température dans les combles est en moyenne de 55°C et que vous souhaitez que la température dans le séjour ne dépasse pas 27°C, le mieux que vous puissiez espérer est d'atteindre un transfert de chaleur ne dépassant pas 2000 J/h. Et c'est dans le cas d'un système d'isolation parfait. Pour une maison typique avec une isolation de plafond en laine de verre monocouche, la pénétration de chaleur est d'environ 4500 J/h.
Il a été établi expérimentalement que pour neutraliser 9000 J de chaleur, le climatiseur doit pomper 1 tonne d'air. Ainsi, pour éliminer l'effet du chauffage des combles, nous devons pomper 0,5 tonne d'air supplémentaire avec un climatiseur ! Cependant, la quantité réelle de chaleur qui pénètre dépend de la différence de température entre le grenier et la maison. Une différence de température de 5°C correspond à des milliers de joules. Par conséquent, plus il fait froid dans le grenier, moins le climatiseur fonctionne. Ventilation des combles Comment rafraîchir votre grenier ? Il ne vous reste plus qu'à l'aérer ! Il existe de très rares cas où la température de l'air extérieur est supérieure à la température de l'air dans le grenier, où il fait généralement chaud, comme dans un poêle; Vous pouvez rafraîchir le grenier en remplaçant l'air chaud et stagnant qu'il contient par de l'air extérieur plus froid. Ceci est relativement facile à faire en coupant un évent dans le toit près de sa crête et en y installant un ventilateur d'extraction. Un ventilateur souffle de l'air froid à travers un avant-toit en saillie et aspire l'air chaud et vicié du grenier par un évent. Cette circulation d'air à l'intérieur des combles provoque le mélange d'air chaud et froid et élimine les différences de température (Fig. 2). Il convient de noter comment cela a affecté la température à l'intérieur du grenier. Maintenant, la température est plus uniformément répartie et la température moyenne a chuté.
Je tiens à souligner qu'un très gros ventilateur n'est pas nécessaire pour ventiler le grenier. L'objectif sera atteint si l'échange d'air dans le grenier est effectué environ toutes les 3 minutes. La taille du ventilateur est déterminée par la taille du grenier. Le grenier de dimensions standards (9x12 m2) a un volume d'environ 135 m3. Pour échanger ce volume d'air toutes les 4 minutes, il faut un ventilateur qui pompera 34 m3/min. Si le grenier est plus petit, un ventilateur plus petit sera nécessaire. Le rapport est ici simple : le volume du grenier en m3 est divisé par le temps de renouvellement d'air souhaité (en minutes) et la performance du ventilateur est obtenue. Par exemple 135 m3 / 4 min = 34 m3/min. Les principaux éléments du ventilateur Le ventilateur est entraîné par un petit moteur à courant continu, qui est généralement linéaire : plus il est alimenté en énergie, plus il tourne vite. On sait que la puissance dépend de deux grandeurs : la tension et le courant. La modification de l'une de ces valeurs entraînera un changement de puissance. Par exemple, un moteur avec une tension de 12 V à un courant de 6000A peut tourner à une vitesse de 6 tr/min. Si nous réduisons l'énergie électrique fournie au moteur en abaissant la tension à 2 V, alors la vitesse de rotation diminuera de 3000 fois et deviendra égale à XNUMX tr/min. Par contre, si dans le même moteur à 12 V à 3 A, tournant à la même vitesse de 6000 tr/min, on réduit le courant de 2 fois, en maintenant la tension au même niveau (12 V à 1,5 A), on obtenir le même résultat : la vitesse du moteur sera de 3000 tr/min. Compte tenu du principe de fonctionnement des convertisseurs photovoltaïques, il est particulièrement important de comprendre la raison de la modification de la vitesse de rotation du moteur avec une modification du courant consommé. Le volume d'air que les pales du ventilateur vont distiller est directement proportionnel à la vitesse de rotation. Cela indique que le débit d'air peut être contrôlé en modifiant simplement la vitesse du moteur. Batterie solaire Sans aucun doute, des convertisseurs photoélectriques peuvent être utilisés pour alimenter le ventilateur d'extraction. C'est le choix préféré. Dans le même temps, il convient de noter que lorsqu'une source photovoltaïque est connectée à un moteur électrique de ventilateur, une relation intéressante apparaît. Les cellules solaires photovoltaïques peuvent généralement être considérées comme des sources de courant. En basse lumière, le panneau solaire génère un petit courant, bien que la tension reste normale. En conséquence, le ventilateur (s'il tourne) tourne lentement et ne pompe donc qu'une petite quantité d'air. Cette circonstance répond juste à la tâche de ventiler le grenier. Le matin, le toit n'est pratiquement pas chauffé et à cette heure de la journée, il n'y a pas besoin de ventilation ou seulement une petite ventilation est nécessaire. Pendant la journée, avec l'augmentation du rayonnement solaire, de plus en plus d'énergie est fournie au moteur du ventilateur par les convertisseurs photovoltaïques et la vitesse du ventilateur augmente. Avec l'augmentation de l'ensoleillement, une quantité croissante de chaleur pénètre dans les combles. Il convient de noter qu'une augmentation de la vitesse du ventilateur (échange d'air) est observée exactement au moment où elle est nécessaire. Vers le soir, l'intensité du rayonnement solaire diminue à nouveau, le toit absorbe moins de chaleur et le besoin de ventilation diminue. Ceci est cohérent avec le changement de puissance de sortie des convertisseurs photovoltaïques, qui font tourner le ventilateur à une vitesse inférieure. En conséquence, nous avons développé un système de ventilation de grenier autorégulateur qui maintient la température du grenier à un niveau relativement constant. Habituellement, le contrôle du ventilateur, en fonction du chauffage des combles, est effectué par un interrupteur thermique mécanique. Conception de batterie solaire Aux fins mentionnées, deux ventilateurs disponibles dans le commerce et conçus spécifiquement pour ces applications ont été sélectionnés. Plaçons nos sources photovoltaïques à proximité des ventilateurs. Rappelez-vous, cependant, que vous pouvez utiliser n'importe quelle combinaison de moteur et de ventilateur qui vous convient. Le premier ventilateur est un ventilateur d'extraction de Solarex Corp. Ce ventilateur est entraîné par un moteur à courant continu de 12 V. Cependant, Solarex recommande de faire fonctionner le moteur à 6 V pour plus de longévité. m6/min. Il ne sera pas difficile de développer une batterie de 7 W qui réponde aux exigences mentionnées. Vous devez d'abord imaginer la force de courant maximale requise. Comme mentionné ci-dessus, cela correspond à 1,2 A. Il est de notoriété publique qu'une cellule solaire ronde de 7,5 cm délivre un courant de 1,2 A. En fait, vous pouvez trouver des cellules de 7,5 cm de qualité inférieure assez bon marché qui ne développent "que" 1 A. Ces cellules conviennent aux fins mentionnées. Pour atteindre une puissance de 7 W à une intensité maximale de rayonnement solaire, 12 éléments sont nécessaires. Les éléments peuvent être soudés en série, en les plaçant en 3 rangées de 4 éléments chacune. Si des éléments de qualité inférieure de 1 A sont sélectionnés pour être utilisés dans la conception, alors pour compenser leur défectuosité, il est nécessaire d'augmenter le nombre d'éléments dans la batterie de 2 et de porter leur nombre à 14. Le deuxième ventilateur que nous examinerons vient de Wm. Agneau. Son diamètre est de 35 cm ; Il est équipé d'un moteur électrique linéaire avec roulements à billes. Les roulements à billes pressés prolongent la durée de vie du moteur. Le moteur est alimenté par n'importe quelle tension : 6-48 V. Pour nos besoins, le fabricant recommande d'utiliser une tension de 12 V. Un générateur solaire de 30 W fera tourner le ventilateur à une vitesse suffisante pour échanger de l'air à environ 30 m3/min, tandis qu'une batterie de 7 W fournira suffisamment d'énergie pour échanger de l'air à un débit de 14 m3/min. Sur la fig. La figure 3 montre la dépendance du taux de renouvellement d'air à la puissance du convertisseur photoélectrique.
Installation de la structure sur le toit Conformément à l'une des options d'installation d'un dispositif de ventilation, il sera nécessaire de faire des trous dans le toit. Étant donné que tout travail sur le toit est associé au risque de fuites d'eau possibles, la précision est la clé d'un travail réussi. Tout d'abord, un trou rond dans le toit est scié avec une scie à métaux. Les deux ventilateurs sont fournis fixés dans des boîtiers métalliques et l'ouverture dans le toit doit correspondre exactement au diamètre du boîtier. Assurez-vous que l'emplacement du trou est choisi entre les chevrons du toit! Ensuite, un ventilateur est installé dans le trou. Désormais, un réflecteur métallique est placé autour de l'appareil, et tous les espaces possibles sont abondamment remplis de goudron pour éviter les fuites. Pour empêcher la pluie de pénétrer par le trou pratiqué, le ventilateur est recouvert d'un capuchon conique ou en forme de U. S'il n'y a pas envie de faire un trou dans le toit, il existe une autre option. Le ventilateur peut être monté au-dessus de l'un des évents situés sous l'avant-toit. La meilleure façon de le faire est de monter le ventilateur à un angle de 45° par rapport au sol du grenier. Il est recommandé de créer un cadre à partir d'une paire de cadres avec un rapport d'aspect de 2: 1 (Fig. 4), puis de fixer le ventilateur à l'un d'eux (Fig. 5). Après cela, vous pouvez placer le cadre sur l'évent. Assurez-vous que l'ouverture est suffisamment grande pour que tout l'air échangé passe à travers, sinon le ventilateur ne fonctionnera pas assez efficacement.
Le panneau solaire est fixé à la partie sud du toit et fixé au ventilateur. Il est préférable de faire descendre les fils jusqu'au bord du toit et de les faire passer par l'évent dans l'avant-toit plutôt que de percer un trou spécial pour eux dans le toit : il y a moins de risque de casser le toit.
Lors de la connexion d'une batterie solaire à un ventilateur, l'attention est attirée sur le sens de rotation du moteur électrique. Dans un sens de rotation, l'air sera aspiré, dans l'autre sens il sera aspiré dans la pièce. Si le ventilateur ne tourne pas dans le bon sens, les fils d'alimentation doivent être inversés. Auteur : Byers T.
Inauguration du plus haut observatoire astronomique du monde
04.05.2024 Contrôler des objets à l'aide des courants d'air
04.05.2024 Les chiens de race pure ne tombent pas malades plus souvent que les chiens de race pure
03.05.2024
▪ Piles provenant de récipients en verre usagés ▪ La véritable origine de Stonehenge révélée ▪ SSD HGST Ultrastar SN200 NVMe et SS200 SAS
▪ section du site Moteurs électriques. Sélection d'articles ▪ article Historique des faillites. Expression populaire ▪ Quel est le lien entre Batman et l'idiome anglais sur les gens stupides ? Réponse détaillée ▪ article Ordinateur de vélo. Conseils touristiques ▪ article Peinture de clôture facile et peu coûteuse. Recettes et astuces simples
Page principale | bibliothèque | Articles | Plan du site | Avis sur le site
www.diagramme.com.ua |
Voir d'autres articles section 
Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :
Toutes les langues de cette page