Nestekiertoiset keräimet

Nestekeräin muuttaa auringonsäteilyn keräimen sisällä kulkevan lämmönsiirtonesteen lämpöenergiaksi. Neste kuljettaa lämpöenergian joko suoraan käyttökohteeseen tai varaajaan. Varaajasta lämpöenergiaa voidaan käyttää käyttöveden lämmittämiseen ja myös tilojen lämmitykseen, jos rakennuksessa on vesikiertoinen lämmitysjärjestelmä. Aurinkolämpö soveltuu erinomaisesti lattialämmitykseen, jossa käytetään matalampia lämpötiloja kuin lämpöpattereissa.
Nestekeräimen rakenne ja osat
Kuva. Nestekeräimen rakenne ja osat.

Keräimessä käytettävä kiertoneste on yleensä pakkasenkestävää. Vaikka vedellä on muita nesteitä selvästi paremmat lämmönsiirto-ominaisuudet, sitä voidaan käyttää vain sellaisissa järjestelmissä, joissa ei ole jäätymisvaaraa, kuten ulkouima-altaan lämmittämisessä. Jos kiertonesteenä on vesi, on keräimen ulkoilman kanssa kosketuksessa olevat osat, kuten absorptioelementit ja putkisto, tyhjennettävä ulkolämpötilan laskiessa alle 0 °C:seen.

Jäätymisongelmien takia ympärivuotisissa nestekiertoisissa järjestelmissä veteen sekoitetaan tavallisimmin propyleeniglykoliin pohjautuvaa jäänestoainetta. Veden ja jäänestoaineen sekoitukset alentavat jäätymispistettä ja nostavat kiehumispistettä.

Nestekiertoisissa aurinkokeräimissä pyritään yleensä pieneen nestetilavuuteen (alle 1 l/m2) virtausnopeuden ollessa 30-60 l/m2/h, (Low Flow 15-20 l/m2/h). Uudenaikaisissa järjestelmissä on tavallista, että säädin pystyy säätämään ja optimoimaan pumpun kierrosnopeuksia. Tällöin virtausnopeudet keräimissä voivat vaihdella, jotta lämmöntuotto aurinkokeräimissä olisi optimaalinen.

Keräimen putkisto on usein kytketty rinnan, toisin sanoen kiertoneste jakautuu tasan keräimen alareunasta yläreunaan meneviin putkiin. Absorptioelementin ala- ja yläreunassa ne yhtyvät kokoojaputkiin, joilla elementit liitetään yhteen. Kanavisto voidaan kytkeä myös sarjaan, jolloin neste kiertää absorptioelementtiä yhdessä pitkässä putkessa. Absorptioelementtien putkistot on perinteisesti valmistettu lähes poikkeuksetta kuparista, mutta viime aikoina alumiinista valmistetut absorptiolevyt ja kanavistot ovat yleistyneet kustannussyistä.

Nestekiertoisten keräimien hyvät puolet:
  • Nesteellä, varsinkin vedellä, on hyvä lämmönsiirto-ominaisuus eli korkea lämpökapasiteetti.
  • Lämpöä voi nesteen avulla helposti siirtää lämpövaraajaan.
  • Järjestelmä on hyvin säädettävissä.
Nestekiertoiset keräimet voidaan jakaa kahteen päätyyppiin:
  • Tasokeräimet
  • Tyhjiöputkikeräimet

Taso- ja tyhjiöputkikeräimien lisäksi on niin sanottuja keskittäviä keräimiä, joita käytetään lämpimämmillä alueilla teollisuuskohteissa. Pohjoismaissa lähes kaikki uudet keräinasennukset toteutetaan tasokeräimillä.


Oliko artikkeli hyödyllinen?

Sivua päivitetty viimeksi 11.11.2016