Ilmakeräimet

Ilmakeräin käyttää lämmönsiirtoaineena ilmaa. Koska ilman lämmönvastaanottokyky ja -siirtokyky ovat huonommat kuin nesteen, hyvin toimivia laitteita saadaan rakentamalla absorptioelementtejä, joissa on suuri lämmönsiirtopinta.

Kuva 1. Ilmakeräimen toimintaperiaate. Kuvan lähde:


Kuva 2. Tässä kuvan esimerkissä aurinkoilmakeräimen tuottama ilmamäärä on enintään noin 180 m³ tunnissa. Tällä puhallusmäärällä ilma ehtii lämmitä noin 10–15 °C ympäristön lämpötilaa korkeammaksi. Kun ilmamäärää kuristetaan, saavutetaan enimmillään noin 30–40 °C lämpötilan nousu. Ilmamäärää säätämällä on mahdollista valita lämmityksen ja tuuletuksen suhteellinen määrä. Kuvan lähde:

Johtumishäviöt, joissa lämmin ilma nousee absorptioelementistä katteeseen, voidaan estää imemällä ilmaa päinvastaiseen suuntaan. Säteilyhäviöitä lämpimästä pinnasta katteeseen voidaan estää selektiivisellä pinnalla samoin kuin nestekeräimessä.

Jos ilman avulla siirretään sama lämpömäärä kuin esimerkiksi veden avulla, tarvitaan noin 4 000 kertaa suurempi ilmamäärä. Tämä edellyttää suurempia kanavia ilmakeräimellä, sillä ilman ja veden virtausnopeudet eivät olennaisesti poikkea toisistaan.

Ilman edut nesteeseen verrattuna:

• Ilma ei jäädy eikä aiheuta ylilämpenemisongelmia.
• Ilma on täysin turvallista (vuodot eivät vahingoita muita rakennusosia).
• Ilma lämpenee nopeammin.
• Ilma ei aiheuta korroosio-ongelmia.
• Ilmakeräimet ovat helpompia rakentaa.
• Lämpövarastot (kivi, multa tai rakennuksen omat rakenteet, kuten välipohjat ja alapohja) ovat edullisia.

Ilmakeräimen haitat nestekeräimeen verrattuna:

• Alhainen lämpökapasiteetti.
• Vaikeampi säädettävyys.
• Soveltuu huonommin lämpimän käyttöveden ja uima-altaiden lämmittämiseen.