Most, hogy végigvettük, hányféle szempontot is kellene figyelembe venni egy sörkollektor építésénél, itt az ideje, hogy hozzálássunk a sajátunk építésének. Ezt persze tudományosan, gondosan méretezve kellene elkészíteni. Azonban a helyzet az, hogy a korábbi értekezésünkben összeszedett rengeteg szempont igen sokrétű háttérmunkát igényelne. Konkrét számítások, amelyek alapján el lehetne indulni, sem nagyon léteznek. Ezért aztán arra jutottunk, hogy a mi projektünk egy olyan kollektor lesz, amiben több minden is változtatható/cserélhető lesz. És ha elkészül, elkezdünk mérni. Aztán hátha kikerekedik ebből az egészből valami használható segédanyag az utánunk következőknek...
Ezen kollektorok egyik számottevő előnye, hogy viszonylag alacsony költséggel elkészíthetőek. Az első ilyen kollektoroknál például kifejezetten ajánlották a netes források a bontásból származó, hagyományos, gerébtokos ablakok és tokjaik használatát. A tokok képezték a kollektor keretét, a külső ablakszárnyak az üvegezett fedelet. Csak egy hátlemezre és pár deszkára volt szükség, no meg persze a csöveket adó sörösdobozokra. Való igaz, hogy egy ilyen őskollektor gyakorlatilag nulla költséggel, pusztán a saját kezünk munkájával elkészülhetett. Miután egyedi darabokról volt szó, nem igényelt túl sok tervezést sem, inkább némi improvizációs készséget.
És amikor elkészült, a belőle a szobába bekerülő meleg levegő mindenképp pozitív érzéseket keltett a készítőben, fel sem merült a 'megtérülés' és a hatékonyság kérdése, hiszen valóban ingyen energiát használtunk.
Azonban, ahogy látom, mostanában már számít a külcsíny is. És ha már szépet építünk, akkor a bontott anyagok kevésbé jönnek szóba, tehát vásárolni kell a hozzávalókat. Ha pedig pénzt adunk ki, akkor bizony már szóba kerül a hatásfok, szóval tervezni kell. Azonban, mint írtam, sörkollektorok esetén igazán jó tervezési segédletek nincsenek, inkább konkrét mérési adatok, egy-egy eszköz használatával összegyűlt tapasztalatok. Vannak viszont ajánlások a 'hivatalos' légkollektorokat, levegős fűtési rendszereket gyártó cégek honlapjain. Ökölszabályként ajánlják az 1:10 szabályt, tehát egy négyzetméter felületű kollektor lehet alkalmas 10 nm lakóterület (kiegészítő) fűtésére. De ezek a cégek is hangsúlyozzák, hogy az ingatlan hőszigetelése, belmagassága, a belső elrendezése mind-mind komoly különbségeket jelent. Szóval ezzel sokra nem megyünk.
De ha mégis ellenálhatatlan vágyat éreznénk mérnöki énünk kiteljesítésére, nincs azért veszve minden, hiszen a kollektoron átáramló levegő tekintetében már találatunk számolni valót. A ventilátorok és a légszállítás méretezése komoly tudomány, az alábbi linken találunk is egy helyes, képletekkel kellő módon megtömött segédanyagot a számoláshoz:
http://www.kepzesevolucioja.hu/dmdocuments/4ap/5_2699_011_100930.pdf
És akkor lássuk a Furdancs projektjét:
Esetünkben végül a szokások és az intuíció mellett tettem le a voksom. Az nagyjából általános, hogy a két méter körüli csőhossz az ideális. Legfőképp azért, mert ez a méret még viszonylag kezelhető. A kollektor szélességére pedig az egy métert ajánlják a legtöbben, mert a két négyzetméter felületű kollektor még viszonylag kis méretű ventillátorral meghajtható. És a 2:1 oldalarány amúgy is nagyon komolyan és mérnökösen mutat. Azonban van ennél nyomósabb ok is erre a méretre. Azt írtam már korábban, hogy a kollektor fedésére a 2mm vastag, UV védelemmel ellátott polikarbonát lemez a legalkalmasabb, mert ez még ilyen vékony változatban is sokkal többet kibír, mint egy jóval vastagabb - ezért a napfényt is jobban szűrő - üvegtábla. (Közbevetés, mielőtt valaki megjegyezné: igen, a polikarbonát pont hőre lágyuló műanyag! Viszont ezek az építőlemezek -40 és +115 celsius fok között használhatóak, ami nekünk vélhetően elég lesz.) Szóval, a polikarbonát annyira nem olcsó, és táblaméretben forgalmazzák. Következésképp érdemes a kollektort olyan méretben elkészíteni, ami a polikarbonát lemez méretéhez illik.
Táblaméret többféle van, például 3050x2050, 2050x1250, 2050x1520, 1020x1015 méretek, de ez forgalmazótól és főképp gyártótól is függ.
Most úgy tűnik, én a 1020x1015 méretet választom, és két táblából fedem be a durván két négyzetméteres kollektort. Egyrészt azért, mert ekkora táblákat könnyű beszuszakolni a kocsiba, másrészt azért, mert ha mégis valami sérülés érné a kész kollektort, jó eséllyel csak egy fél táblát kell cserélni. Ráadásul így a két fedőlemez találkozásánál szükség lesz egy osztólécre, ami a csöveknek is ad egy plusz támasztást. Bár polikarbonátból nagyon sokféle többrétegű, cellás változat is van, ami hőszigetelés szempontjából nagyon előnyös, de nekünk most többet ér a minél jobb fényátbocsájtó képesség, úgyhogy nem ezeket a szemrevaló változatokat használjuk, hanem sima víztiszta, 2mm vastag lemezt.
És hogy miből lesznek maguk a csövek? Hát, nem italosdobozból...
Hanem macskakajás konzervdobozokból! Hogy miért? Elmondom, de előre bocsátom, hogy ez a projekt intuíción alapuló fele. Szóval, megítélésem szerint a konzervdobozok számos előnnyel rendelkeznek. Az első, hogy nagyon könnyű belőlük csövet készíteni, hiszen a konzervdobozok két vége egymásba illeszkedik. Egy konzervnyitóval kinyitjuk az aljukat is, eltávolítjuk a fenéklemezt, és ezután elegendő csak egy kis tömítő-ragasztó anyagba mártani a doboz végét, és szépen rányomni a következőre. Sokkal egyszerűbb és pontosabb az illeszkedés, mint az italosdobozok esetében. Aztán, ezeknek a dobozoknak az oldalfala hullámos. Meggyőződésem, hogy ez nagyban növeli a hőátadás képességét, hiszen jelentősen nagyobb a felület, mintha sima lenne a cső oldala. További előnyük, hogy nálam nagyon-nagyon sok van belőlük...
Van talán hátrány is, ez igaz. A konzervdobozok vastagabb oldalfallal rendelkeznek mint az italosok, tehát nagyobb a hőtehetetlenségük. Azonban véleményem szerint ez abszolút elhanyagolható különbség, a rendszer talán 1-2 perccel később éri el az üzemi hőmérsékletét, a folyamatos üzemben ennek nem lesz jelentősége.
A 400 grammos töltősúlyú konzervdobozok mérete is jónak tűnik, netto 10,5 cm a hosszuk (egymásba dugva, az átfedést levonva) és 7,4 cm a külső átmérő. Vagyis egy durván két négyzetméteres kollektorhoz kell vagy 200-220 doboz. Itt elég sok éhes macska van, talán összejön ennyi doboz. Ahol meg nem, ott itt az ideje befogadni minden szembejövő kóbor jószágot, esetleg összefogdoshatjuk a szomszéd macskákat is, és utána már csak venni kell nekik rengeteg konzerv ennivalót.
A kollektor további alkatrészei a megszokott anyagokból kézülnek. A káva fenyődeszkából, a hátfal OSB lapból. A levegőgyűjtő csatornák a láda két végén valószínűleg alumínium lemezből hajtogatódnak.
A kollektor belső hőszigeteléséhez a Knauf Isolation segítségét kértem. Több megoldás is felmerült, hiszen ma már döbbenetesen jó hőszigetelő anyagok is elérhetőek. Mindenesetre igyekszünk okosan választani, mert bár egy mintakollektor elkészítésénél az esetleges költségek kevésbé számítanak, de azért mégsem lehet mindegy, mennyibe is kerül a felhasznált szigetelés. És az is fontos, hogy ezt az anyagot bárki be tudja szerezni, a szükséges – nyilván nem építőipari – mennyiségben is.
Fontos lesz még a szabályzó elektronika. Ezt már megtaláltuk, az alábbi viszonylag egyszerű kapcsolással kezdünk. Ez egy sima hőkülönbség kapcsoló, két rákötött hőérzékelő jelét figyelve kapcsol. Persze, ahogy azt korábbi, kínai elektronikákról szóló beszámolónkban írtuk, jóval komplexebb szabályzást is létre lehetne hozni, akár egy komplett kis Raspberry miniszámítógép felügyelete alatt. De most úgy látom, az egész feladat messze nem annyira bonyolult, mint amennyi munkába kerülne egy ilyen összetett vezérlés megalkotása, pláne a szükséges programozása. De persze ez a véleményem még változhat.
A ventilátor még kérdéses, azért a fent linkelt .pdf oldalakat én is átnyálazom. Mindenesetre valami viszonylag könnyen és olcsón beszerezhető darabot keresünk, amely bírja a folyamatos üzemet és nem nagyon zajos. A tapasztalatok alapján nem kell szívbajosnak lenni, nyugodtan keressünk nagyobb légszállítású modelt, a jól működő kollektort szép napos időben szinte lehetetlen túlhűteni, és nekünk amúgy is minél több meleg levegőre van szükségünk, mintsem kevés forróra. Vélhetően 12V-os típust választunk, a tápellátást egy desktop tápegységgel oldom meg, ilyen maradt a PC hangszóró projektből. (Nyilván ugyanolyan tápfeszültséggel üzemelő ventilátort kell keresni amivel a szabályzó elektronika is üzemel, ne kelljen kétféle táp egy ilyen egyszerű berendezéshez.)
Van ám még néhány érdekes kérdés. Kell néhány szűrő a redszerbe, de még ennél is fontosabb, hogy kikapcsolt állapotban a ki- és befúvő cső, ami a lakásból és a lakásba juttatja el a levegőt, lezárásra kerüljön, mert különben éjszaka, ha a falon kívül a kollektorban nagyon lehűlnek a csövek, a szoba meleg levegőjéből lecsapódhat bennük a pára. Ami előbb-utóbb kondentvízként is problémát okoz, de még nagyobb gond, hogy a klímákhoz hasonlóan itt is megjelenhet a penészedés és egyéb gombásodás. Ez pedig kerülendő, különösen hogy gyakorlatolag ezeket direktben be is fújnánk a szoba levegőjébe. Erre egy-egy automatikus visszacsapó szelep, amilyen például a fürdőszoba ventilátoroknál van, alkalmas lehet. Persze a levegő áramlásának ez sem fog jót tenni...
Következő posztunkban közzé tesszük a terveket, aztán jön egy kis szünet, amíg megépül a mintadarab. Erről is beszámolunk, utána megpróbálunk folyamatosan jelenteni a tapasztalatokról, és persze az esetleges menet közbeni változtatásokról is.
Sorozat korábbi posztjait Itt olvashatjátok:
1. Beszélgessünk a sörkollekorokról!
Ha tetszett a bejegyzés, oszd meg ismerőseiddel. Ha nem, akkor is.
Csatlakozz a Furdancs Facebook-közösségéhez! Nem fogjuk megbánni.
