|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Quạt gác mái năng lượng mặt trời. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Nguồn năng lượng thay thế Cách dễ nhất để làm mát ngôi nhà của bạn là lắp đặt máy điều hòa không khí. Tuy nhiên, nó là tốn kém và không hiệu quả. Sẽ rẻ hơn nhiều nếu sử dụng một hệ thống thông gió rẻ tiền, chủ yếu ngăn không khí trong phòng quá nóng và tăng độ ẩm.
Hệ thống thông gió phải được lắp đặt sao cho loại bỏ không khí khỏi gác mái. Tại sao từ gác mái? Bởi vì anh ta là nguồn gốc của mọi vấn đề. Tất cả bắt đầu từ sáng sớm, ngay khi mặt trời bắt đầu ló dạng trên mái nhà. Không biết bạn có biết hay không nhưng mái ngói hấp thụ bức xạ mặt trời khá hiệu quả. Mái phủ bitum thu hút và giữ nhiệt mặt trời đặc biệt tốt. Nhiệt từ mái nhà sau đó được truyền vào không khí lấp đầy gác mái. Khi ngày trôi qua, ngày càng có nhiều nhiệt đi vào vùng trời áp mái. Giờ đây, một cơ chế khác phát huy tác dụng bên trong gác mái Người ta biết rõ rằng không khí ấm bốc lên và không khí lạnh chìm xuống. Vì không khí trên gác mái không trộn lẫn, nên sự phân bố nhiệt độ được tạo ra trong nhà, như trong Hình. 1. Phân bố nhiệt độ theo lớp gây tích tụ nhiệt. Chúng ta có một kho nhiệt khổng lồ cần được sử dụng. Trong nhiều ngôi nhà, nó trở nên quá nóng do nhiệt xâm nhập từ gác mái. Khi bạn bật điều hòa, bạn đang cố gắng loại bỏ nhiệt khỏi không gian sống để làm cho điều kiện thoải mái hơn. Tuy nhiên, đồng thời, gác mái tiếp tục sưởi ấm ngôi nhà. Cuộc đối đầu như vậy là tốn kém và không dẫn đến kết quả mong muốn. Cách duy nhất để ngăn dòng nhiệt này từ gác mái vào không gian sống là cách nhiệt ngôi nhà khỏi gác mái. Cách nhiệt bằng bông thủy tinh rất hiệu quả. Lớp bông thủy tinh có độ dày không quá 15 cm phủ lên trần nhà có tác dụng đáng kể đến lượng nhiệt xuyên xuống dưới. Cơ chế làm mát Tuy nhiên, không có lượng vật liệu cách nhiệt nào có thể cách ly hoàn toàn các phòng phía dưới khỏi sự xâm nhập của nhiệt từ gác mái. Nhiệt sẽ xâm nhập vào không gian sống thông qua truyền nhiệt và bức xạ. Để minh họa điều này, hãy xem xét ví dụ sau. Giả sử tầng áp mái nhà bạn có kích thước 9x12 m (diện tích 108 m2). Nếu nhiệt độ trên gác mái trung bình là 55°C và bạn muốn nhiệt độ trong phòng khách không vượt quá 27°C, thì điều tốt nhất bạn có thể hy vọng là đạt được mức truyền nhiệt không quá 2000 J/h. Và đây là trường hợp của một hệ thống cách ly hoàn hảo. Đối với một ngôi nhà điển hình với trần bông thủy tinh cách nhiệt một lớp, nhiệt lượng xâm nhập vào khoảng 4500 J/h.
Người ta đã chứng minh bằng thực nghiệm rằng để trung hòa nhiệt lượng 9000 J, máy điều hòa không khí phải bơm 1 tấn không khí. Vì vậy, để loại bỏ ảnh hưởng của việc sưởi ấm gác mái, chúng ta cần bơm thêm 0,5 tấn không khí bằng máy điều hòa! Tuy nhiên, lượng nhiệt thực tế xuyên xuống phụ thuộc vào sự chênh lệch nhiệt độ giữa gác mái và trong nhà. Chênh lệch nhiệt độ 5°C tương ứng với hàng nghìn joules. Do đó, trên gác mái càng lạnh, điều hòa càng hoạt động ít. Thông gió gác mái Làm thế nào bạn có thể làm mát gác mái của bạn? Bạn chỉ cần thông gió cho nó! Rất hiếm khi nhiệt độ không khí bên ngoài cao hơn nhiệt độ không khí trên gác mái, nơi thường nóng, chẳng hạn như trong bếp lò; Bạn có thể làm mát gác mái bằng cách thay thế không khí nóng, tù đọng bên trong bằng không khí lạnh hơn bên ngoài. Điều này tương đối dễ thực hiện bằng cách cắt một lỗ thông hơi trên mái nhà gần đỉnh của nó và lắp một chiếc quạt thông gió vào đó. Một chiếc quạt thổi không khí lạnh qua mái hiên nhô ra và hút không khí nóng, cũ ra khỏi gác mái qua một lỗ thông hơi. Sự lưu thông không khí bên trong gác mái này tạo ra sự hòa trộn giữa không khí nóng và lạnh và loại bỏ chênh lệch nhiệt độ (Hình 2). Cần lưu ý cách nó ảnh hưởng đến nhiệt độ bên trong gác mái. Bây giờ nhiệt độ được phân bổ đều hơn và nhiệt độ trung bình đã giảm xuống.
Tôi muốn lưu ý rằng không cần một chiếc quạt rất lớn để thông gió cho gác mái. Mục tiêu sẽ đạt được nếu việc trao đổi không khí trên gác mái được thực hiện khoảng 3 phút một lần. Kích thước của quạt được xác định bởi kích thước của gác mái. Căn gác có kích thước tiêu chuẩn (9x12 m2) có thể tích khoảng 135 m3. Để trao đổi lượng không khí này cứ sau 4 phút, cần có một chiếc quạt sẽ bơm ra 34 m3 / phút. Nếu gác mái nhỏ hơn, sẽ cần một chiếc quạt nhỏ hơn. Tỷ lệ ở đây rất đơn giản: thể tích gác mái tính bằng m3 được chia cho thời gian thay đổi không khí mong muốn (tính bằng phút) và thu được hiệu suất của quạt. Ví dụ 135 m3 / 4 phút = 34 m3/phút. Các yếu tố chính của quạt Quạt được điều khiển bởi một động cơ DC nhỏ, thường là tuyến tính: càng cung cấp nhiều năng lượng cho nó, nó càng quay nhanh hơn. Được biết, công suất phụ thuộc vào hai đại lượng: hiệu điện thế và cường độ dòng điện. Thay đổi bất kỳ giá trị nào trong số này sẽ gây ra thay đổi về sức mạnh. Ví dụ, một động cơ có điện áp 12 V ở dòng điện 6000A có thể quay với tốc độ 6 vòng / phút. Nếu chúng ta giảm năng lượng điện cung cấp cho động cơ bằng cách giảm điện áp xuống 2 V, thì tốc độ quay sẽ giảm 3000 lần và bằng XNUMX vòng / phút. Mặt khác, nếu trong cùng một động cơ ở 12 V ở 3 A, quay cùng tốc độ 6000 vòng / phút, chúng ta giảm dòng điện đi 2 lần, giữ nguyên điện áp (12 V ở 1,5 A), chúng ta nhận được kết quả tương tự: tốc độ động cơ sẽ là 3000 vòng / phút. Với nguyên lý hoạt động của bộ chuyển đổi quang điện, việc hiểu nguyên nhân thay đổi tốc độ quay của động cơ với sự thay đổi dòng điện tiêu thụ là đặc biệt quan trọng. Thể tích không khí mà các cánh quạt sẽ chưng cất tỷ lệ thuận với tốc độ quay. Điều này chỉ ra rằng luồng không khí có thể được kiểm soát bằng cách thay đổi tốc độ của động cơ. Pin năng lượng mặt trời Không còn nghi ngờ gì nữa, bộ chuyển đổi quang điện có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho quạt hút. Đây là sự lựa chọn ưu tiên. Đồng thời, cần lưu ý rằng khi nguồn quang điện được kết nối với động cơ điện của quạt, một mối quan hệ thú vị sẽ nảy sinh. Pin mặt trời quang điện thường có thể được coi là nguồn hiện tại. Trong điều kiện ánh sáng yếu, tấm pin mặt trời tạo ra một dòng điện nhỏ, mặc dù điện áp vẫn bình thường. Do đó, quạt (nếu đang quay) quay chậm và do đó chỉ bơm một lượng không khí nhỏ. Hoàn cảnh này vừa đáp ứng nhiệm vụ thông gió cho tầng áp mái. Vào buổi sáng, mái nhà thực tế không được sưởi ấm, và vào thời điểm này trong ngày không cần thông gió hoặc chỉ cần thông gió một chút. Vào ban ngày, với bức xạ mặt trời tăng lên, ngày càng nhiều năng lượng được cung cấp cho động cơ quạt từ bộ chuyển đổi quang điện và tốc độ quạt tăng lên. Với sự gia tăng của ánh nắng mặt trời, một lượng nhiệt ngày càng tăng đi vào không gian gác mái. Cần lưu ý rằng việc tăng tốc độ quạt (trao đổi không khí) được quan sát chính xác khi cần thiết. Càng về tối, cường độ bức xạ mặt trời lại giảm, mái nhà hấp thụ nhiệt ít hơn và nhu cầu thông gió giảm. Điều này phù hợp với sự thay đổi công suất đầu ra của bộ chuyển đổi quang điện, làm quay quạt ở tốc độ thấp hơn. Do đó, chúng tôi đã phát triển một hệ thống thông gió gác mái tự điều chỉnh để giữ cho nhiệt độ gác mái ở mức tương đối ổn định. Thông thường, việc điều khiển quạt, tùy thuộc vào hệ thống sưởi của gác mái, được thực hiện bằng công tắc nhiệt cơ học. Thiết kế pin năng lượng mặt trời Đối với các mục đích đã đề cập, hai quạt bán sẵn trên thị trường được thiết kế dành riêng cho các ứng dụng này đã được chọn. Hãy đặt các nguồn quang điện gần quạt. Tuy nhiên, hãy nhớ rằng bạn có thể sử dụng bất kỳ sự kết hợp nào giữa động cơ và quạt phù hợp với mình. Chiếc quạt đầu tiên là quạt hút của Solarex Corp. Quạt nói trên được điều khiển bởi động cơ DC 12 V. Tuy nhiên, Solarex khuyên bạn nên chạy động cơ ở mức 6V để kéo dài tuổi thọ.m6/phút. Sẽ không khó để phát triển pin 7 W đáp ứng các yêu cầu đã đề cập. Trước tiên, bạn cần hình dung cường độ hiện tại tối đa cần thiết. Như đã đề cập ở trên, nó tương ứng với 1,2 A. Người ta thường biết rằng pin mặt trời tròn 7,5 cm tạo ra dòng điện 1,2 A. Trên thực tế, bạn có thể tìm thấy các tế bào 7,5 cm không đạt tiêu chuẩn khá rẻ phát triển "chỉ" 1 A. Những tế bào này phù hợp cho các mục đích đã đề cập. Để đạt được công suất 7 W ở cường độ bức xạ mặt trời tối đa, cần có 12 phần tử. Các phần tử có thể được hàn nối tiếp, đặt chúng thành 3 hàng, mỗi hàng 4 phần tử. Nếu các phần tử không đạt tiêu chuẩn 1 A được chọn để sử dụng trong thiết kế, thì để bù đắp cho khiếm khuyết của chúng, cần phải tăng số lượng phần tử trong pin lên 2 và đưa số lượng của chúng lên 14. Người hâm mộ thứ hai chúng ta sẽ xem xét đến từ Wm. Cừu non. Đường kính của nó là 35 cm; Nó được trang bị một động cơ điện tuyến tính với ổ bi. Vòng bi ép kéo dài tuổi thọ động cơ. Động cơ được cung cấp bởi bất kỳ điện áp nào: 6-48 V. Đối với mục đích của chúng tôi, nhà sản xuất khuyến nghị sử dụng điện áp 12V. Một máy phát điện năng lượng mặt trời 30 W sẽ quay quạt với tốc độ đủ để trao đổi không khí khoảng 30 m3/phút, trong khi pin 7 W sẽ cung cấp đủ năng lượng để trao đổi không khí với tốc độ 14 m3/phút. Trên hình. Hình 3 cho thấy sự phụ thuộc của tốc độ trao đổi không khí vào công suất của bộ chuyển đổi quang điện.
Lắp đặt cấu trúc trên mái nhà Theo một trong các phương án lắp đặt thiết bị thông gió, sẽ cần phải tạo lỗ trên mái nhà. Vì bất kỳ công việc nào trên mái nhà đều có liên quan đến nguy cơ rò rỉ nước, nên độ chính xác là chìa khóa cho một công việc thành công. Đầu tiên, một lỗ tròn trên mái nhà được cưa bằng cưa sắt. Cả hai quạt được cung cấp cố định trong vỏ kim loại và lỗ mở trên mái phải khớp chính xác với đường kính của vỏ. Đảm bảo rằng vị trí cho lỗ được chọn giữa các xà nhà trên mái nhà! Sau đó, một chiếc quạt được lắp vào lỗ. Giờ đây, một tấm phản xạ kim loại được đặt xung quanh thiết bị và tất cả các khoảng trống có thể được lấp đầy bằng nhựa đường để tránh rò rỉ. Để ngăn mưa lọt qua lỗ đã tạo, quạt được đậy bằng nắp hình nón hoặc hình chữ U. Nếu không muốn tạo một lỗ trên mái nhà, thì có một lựa chọn khác. Quạt có thể được gắn phía trên một trong những lỗ thông hơi nằm dưới mái hiên. Cách tốt nhất để làm điều này là lắp quạt ở góc 45° so với sàn gác mái. Bạn nên tạo khung từ một cặp khung có tỷ lệ khung hình 2:1 (Hình 4), sau đó gắn quạt vào một trong số chúng (Hình 5). Sau đó, bạn có thể đặt khung trên lỗ thông hơi. Đảm bảo rằng lỗ mở đủ lớn để tất cả không khí được trao đổi đi qua nó, nếu không quạt sẽ hoạt động không đủ hiệu quả.
Tấm năng lượng mặt trời được gắn vào phần quay mặt về phía nam của mái nhà và gắn vào quạt. Tốt hơn là luồn dây điện xuống mép mái nhà và luồn chúng qua lỗ thông hơi trên mái hiên hơn là khoan một lỗ đặc biệt cho chúng trên mái nhà: sẽ ít có khả năng làm thủng mái nhà hơn.
Khi kết nối pin năng lượng mặt trời với quạt cần chú ý đến chiều quay của động cơ điện. Theo một hướng quay, không khí sẽ được hút ra ngoài, theo hướng ngược lại, không khí sẽ được hút vào phòng. Nếu quạt không quay đúng hướng, phải đảo ngược dây nguồn. Tác giả: Byers T.
Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con
06.05.2024 Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang
05.05.2024
▪ Máy ảnh nhỏ gọn Nikon Coolpix S810c trên Android ▪ Kho lưu trữ di động thông minh cho khoai tây và hành tây ▪ Các nhà khoa học đã cấy một con chip vào não
▪ phần trang web Truyền thông di động. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết Ở một độ cao không tên. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Thể loại âm nhạc nào mê hoặc rắn nhất? đáp án chi tiết ▪ bài báo Quy định an toàn công nghiệp ▪ bài báo Chất hàn và chất trợ dung. Của cải. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài Tín hiệu anten trong nhà 1-12. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này