لكن مبدأ تسخين المياه متطابق - جميع الأجهزة تعمل وفق نفس المخطط المصمم. في الطقس الجيد، تبدأ أشعة الشمس في تسخين المبرد. يمر عبر أنابيب رفيعة أنيقة، ويسقط في خزان من السائل. يتم وضع المبرد والأنابيب على طول السطح الداخلي للخزان بالكامل. وبفضل هذا المبدأ، يتم تسخين السائل الموجود في الجهاز. وفي وقت لاحق، يُسمح باستخدام المياه الساخنة لتلبية الاحتياجات المنزلية. وبالتالي، يمكنك تسخين الغرفة واستخدام السائل الساخن لكبائن الاستحمام كمصدر للمياه الساخنة.

يمكن التحكم في درجة حرارة الماء عن طريق أجهزة الاستشعار المتطورة. إذا كان السائل يبرد كثيرًا، أقل من مستوى محدد مسبقًا، فسيتم تشغيل التدفئة الاحتياطية الخاصة تلقائيًا. يمكن توصيل المجمع الشمسي بغلاية كهربائية أو غازية.

يتم تقديم مخطط تشغيل مناسب لجميع سخانات المياه بالطاقة الشمسية. هذا الجهاز مثالي لتدفئة منزل خاص صغير. حتى الآن، تم تطوير العديد من الأجهزة: الأجهزة المسطحة والفراغية والهوائية. مبدأ تشغيل هذه الأجهزة مشابه جدًا. يتم تسخين سائل التبريد من أشعة الشمس مع إطلاق المزيد من الطاقة. ولكن هناك الكثير من الاختلافات في العمل.

فيديو عن أنواع مختلفةمصادر التدفئة البديلة

جامع اللوحة المسطحة

يتم تسخين سائل التبريد في مثل هذا الجهاز بفضل ممتص اللوحة. إنها لوحة مسطحة من المعدن شديد الحرارة. تم طلاء السطح العلوي للوحة بظل داكن باستخدام طلاء مطور خصيصًا. يتم لحام أنبوب أفعواني في الجزء السفلي من الجهاز.

المجمع الشمسي هو مصدر بديل للطاقة الحرارية من خلال استخدام الطاقة الشمسية. الآن هو جهاز مناسبلم يعد ابتكارًا، ولكن لا يستطيع الجميع تحمل تكاليف تثبيته. إذا قمت بالحسابات، فإن شراء وتركيب جهاز تجميع يلبي الاحتياجات المنزلية للأسرة المتوسطة يمكن أن يكلف خمسة آلاف دولار أمريكي. وبطبيعة الحال، سوف يستغرق الأمر وقتا طويلا حتى يؤتي هذا المصدر ثماره. ولكن لماذا لا تصنع جهاز تجميع الطاقة الشمسية بنفسك وتقوم بتثبيته؟

يشبه الجهاز القياسي صفيحة معدنية يتم وضعها في غلاف بلاستيكي أو حالة زجاجية. يقوم سطح هذه اللوحة بتجميع الطاقة الشمسية، ويحتفظ بالحرارة وينقلها لمختلف الاحتياجات المنزلية: التدفئة، وتسخين المياه، وما إلى ذلك. المجمعات المتكاملة تأتي في عدة أنواع.

تراكمي

تُسمى مجمعات التخزين أيضًا بجامعات الثيرموسيفون. يعتبر مجمع الطاقة الشمسية DIY بدون مضخة هو الأكثر ربحية. تتيح لك قدراتها ليس فقط تسخين المياه، ولكن أيضا للحفاظ على درجة الحرارة عند المستوى المطلوب لبعض الوقت.

يتكون مجمع التسخين الشمسي هذا من عدة خزانات مملوءة بالماء، والتي تقع في صندوق عازل للحرارة. الخزانات مغطاة بغطاء زجاجي تشرق من خلاله أشعة الشمس وتسخن الماء. هذا الخيار هو الأكثر اقتصادا، وسهل التشغيل والصيانة، ولكن فعاليته في فصل الشتاء تكاد تكون معدومة.

مستوي

إنها لوحة معدنية كبيرة - ماصة، والتي تقع داخل علبة من الألومنيوم مع غطاء زجاجي. سيكون مجمع الطاقة الشمسية المسطح الذي يتم تنفيذه بنفسك أكثر كفاءة إذا كنت تستخدم غطاء زجاجي. يمتص الطاقة الشمسية من خلال الزجاج المقاوم لتساقط البرد، والذي ينقل الضوء بشكل جيد ولا يعكسه عملياً.

يوجد داخل الصندوق عزل حراري، مما يمكن أن يقلل بشكل كبير من فقدان الحرارة. تتميز الرقاقة نفسها بكفاءة منخفضة، لذلك فهي مغلفة بمادة شبه موصلة غير متبلورة، مما يزيد بشكل كبير من معدل تراكم الطاقة الحرارية.

عند صنع جهاز تجميع الطاقة الشمسية لحمام السباحة بيديك، غالبًا ما يتم إعطاء الأفضلية لجهاز مسطح متكامل. ومع ذلك، فهو يتعامل أيضًا مع المهام الأخرى، مثل تسخين المياه لتلبية الاحتياجات المنزلية وتدفئة الغرفة. شقة هو الخيار الأكثر استخداما على نطاق واسع. يفضل صنع ممتص لمجمع الطاقة الشمسية من النحاس بيديك.

سائل

يتضح من الاسم أن سائل التبريد الرئيسي فيها هو السائل. يتم تصنيع جهاز تجميع المياه بالطاقة الشمسية بنفسك وفقًا للمخطط التالي. من خلال لوحة معدنية تمتص الطاقة الشمسية، يتم نقل الحرارة عبر أنابيب متصلة بها إلى خزان به ماء أو سائل مضاد للتجمد أو مباشرة إلى المستهلك.

أنبوبان يقتربان من اللوحة. من خلال أحدهما، يتم توفير الماء البارد من الخزان، ومن خلال السائل الثاني الذي تم تسخينه بالفعل يدخل الخزان. يجب أن تحتوي الأنابيب على فتحات مدخل ومخرج. تسمى دائرة التسخين هذه مغلقة.

عندما يتم توفير الماء الساخن مباشرة لتلبية احتياجات المستخدم، يسمى هذا النظام بالحلقة المفتوحة.

غالبًا ما يتم استخدام المجمعات غير المزججة لتسخين المياه في حمام السباحة، لذا فإن تجميع مجمعات الطاقة الشمسية الحرارية هذه بيديك لا يتطلب شراء مواد باهظة الثمن - فالمطاط والبلاستيك سيفي بالغرض. تتمتع الزجاجيات بكفاءة أعلى، لذا فهي قادرة على تدفئة المنزل وتزويد المستهلك بالماء الساخن.

هواء

تعتبر أجهزة الهواء أكثر اقتصادا من نظائرها المذكورة أعلاه والتي تستخدم الماء كمبرد. الهواء لا يتجمد ولا يتسرب ولا يغلي مثل الماء. إذا حدث تسرب في مثل هذا النظام، فإنه لا يسبب العديد من المشاكل، ولكن من الصعب جدًا تحديد مكان حدوثه.

الإنتاج الذاتي لا يكلف المستهلك الكثير. تقوم لوحة استقبال الشمس المغطاة بالزجاج بتسخين الهواء الموجود بينها وبين اللوحة العازلة للحرارة. بشكل تقريبي، هذا مجمع ذو لوحة مسطحة به مساحة للهواء بداخله. يدخل الهواء البارد إلى الداخل، وتحت تأثير الطاقة الشمسية، يتم توفير الهواء الدافئ للمستهلك.

تعمل المروحة المتصلة بالقناة أو مباشرة باللوحة على تحسين الدورة الدموية وتحسين تبادل الهواء في الجهاز. تتطلب المروحة استخدام الكهرباء لتشغيلها، وهو أمر غير اقتصادي للغاية.

هذه الخيارات متينة وموثوقة وأسهل في الصيانة من الأجهزة التي تستخدم السائل كمبرد. للحفاظ على درجة حرارة الهواء المطلوبة في القبو أو لتدفئة الدفيئة باستخدام مجمع الطاقة الشمسية، هذا الخيار مناسب فقط.

كيف يعمل هذا

يقوم المجمع بتجميع الطاقة باستخدام مركم الضوء أو بمعنى آخر لوحة استقبال الطاقة الشمسية، والتي تنقل الضوء إلى لوحة معدنية متراكمة، حيث يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية. تنقل اللوحة الحرارة إلى سائل التبريد، والذي يمكن أن يكون سائلاً أو هواء. يتم إرسال المياه عبر الأنابيب إلى المستهلك. بمساعدة هذا المجمع يمكنك تدفئة منزلك وتسخين المياه لمختلف الأغراض المنزلية أو حمام السباحة.

تُستخدم مجمعات الهواء بشكل أساسي لتدفئة الغرفة أو تسخين الهواء بداخلها. إن التوفير عند استخدام مثل هذه الأجهزة واضح. أولاً، ليست هناك حاجة لاستخدام أي وقود، وثانياً، يتم تقليل استهلاك الكهرباء.

من أجل الحصول على أقصى قدر من التأثير من استخدام المجمع وتسخين المياه مجانًا لمدة سبعة أشهر في السنة، يجب أن يحتوي على مساحة كبيرة وأجهزة إضافية للتبادل الحراري.

قدم المهندس ستانيسلاف ستانيلوف للعالم التصميم الأكثر تنوعًا لمجمع الطاقة الشمسية. الفكرة الرئيسية لاستخدام الجهاز الذي طوره هو الحصول على الطاقة الحرارية عن طريق خلق ظاهرة الاحتباس الحراري داخل المجمع.

تصميم جامع

تصميم هذا المجمع بسيط للغاية. في الأساس، هذا عبارة عن مجمع شمسي مصنوع من أنابيب فولاذية ملحومة في المبرد، ويتم وضعها في حاوية خشبية محمية بالعزل الحراري. يمكن أن تكون بمثابة مادة عازلة للحرارة الصوف المعدني، رغوة البوليسترين، البوليسترين الموسع.

يتم وضع صفيحة معدنية مجلفنة في الجزء السفلي من الصندوق، حيث يتم تركيب المبرد. تم طلاء كل من الورقة والرادياتير باللون الأسود، والصندوق نفسه مغطى بالطلاء الأبيض. وبالطبع الحاوية مغطاة بغطاء زجاجي يغلق جيدًا.

المواد والأجزاء اللازمة للتصنيع

لبناء مثل هذا المجمع الشمسي محلي الصنع لتدفئة المنزل ستحتاج إلى:

• الزجاج الذي سيكون بمثابة غطاء. حجمها يعتمد على أبعاد الصندوق. للحصول على كفاءة جيدة، من الأفضل اختيار زجاج بقياس 1700 مم × 700 مم؛
• إطار زجاجي - يمكنك لحامه بنفسك من الزوايا أو تجميعه من ألواح خشبية؛
• لوحة للمربع. هنا يمكنك استخدام أي لوحات، حتى من تفكيك الأثاث القديم أو الأرضيات الخشبية؛
• ركن الإيجار
• اقتران؛
• أنابيب لتجميع المبرد.
• المشابك لربط المبرد.
• الصاج المجلفن
• أنابيب مدخل ومخرج المبرد.
• خزان بحجم 200−300 لتر ؛
• غرفة مائية؛
• العزل الحراري (ألواح البوليسترين، البوليسترين الممدد، الصوف المعدني، الصوف البيئي).

مراحل العمل

مراحل صنع جامع ستانيلوف بيديك:

1. الحاوية مصنوعة من ألواح يتم تقوية الجزء السفلي منها بعوارض.
2. يتم وضع عازل للحرارة في الأسفل. يجب أن تكون القاعدة معزولة بعناية خاصة لتجنب تسرب الحرارة من المبادل الحراري.
3. بعد ذلك يتم وضع صفيحة مجلفنة في أسفل الصندوق ويتم تركيب مشعاع يتم لحامه من الأنابيب ومثبت بمشابك فولاذية.
4. تم طلاء الرادياتير والورقة الموجودة أسفله باللون الأسود، والصندوق مطلي باللون الأبيض أو الفضي.
5. يجب تركيب خزان المياه أسفل المجمع في غرفة دافئة. بين خزان المياه والمجمع تحتاج إلى تثبيت العزل الحراري للحفاظ على دفء الأنابيب. يمكن وضع الخزان في برميل كبير يمكن صب الطين الممتد والرمل ونشارة الخشب وما إلى ذلك. وبالتالي عزل .
6. يجب تركيب غرفة مائية فوق الخزان لخلق ضغط في الشبكة.
7. يجب أن يتم تركيب جهاز تجميع الطاقة الشمسية بنفسك على الجانب الجنوبي من السقف.
8. بعد أن تكون جميع عناصر النظام جاهزة ومثبتة، تحتاج إلى توصيلها بشبكة بأنابيب نصف بوصة، والتي يجب أن تكون معزولة جيدًا لتقليل فقدان الحرارة.
9. قد تكون فكرة جيدة أن تقوم ببناء وحدة تحكم لمجمع الطاقة الشمسية بيديك، لأن أجهزة المصنع لا تدوم طويلاً.

حساب الحجم

يهدف حساب الأبعاد من أجل إنشاء مجمع شمسي للتدفئة بيديك، أولاً وقبل كل شيء، إلى تحديد حمل نظام التدفئة، الذي يفترض هذا الجهاز تغطيته. وغني عن القول أن هذا يعني استخدام عدة مصادر للطاقة مجتمعة، وليس فقط الطاقة الشمسية. في هذا الشأن، من المهم ترتيب النظام بحيث يتفاعل مع الآخرين - فهذا سيعطي أقصى قدر من التأثير.

لتحديد منطقة المجمع، عليك أن تعرف لأي غرض سيتم استخدامه: التدفئة، تسخين المياه، أو كليهما. من خلال تحليل بيانات عداد المياه واحتياجات التدفئة وبيانات التشميس للمنطقة التي تم التخطيط للتركيب فيها، يمكن حساب مساحة المجمع. بالإضافة إلى ذلك، من الضروري مراعاة احتياجات الماء الساخن لجميع المستهلكين الذين يخططون للاتصال بالشبكة: غسالة, غسالة الأوانيإلخ.

ربما يؤدي الطلاء الانتقائي الوظيفة الأساسية في تشغيل المجمع. تجذب اللوحة أو المبرد المطلي طاقة شمسية أكثر بعدة مرات، وتحولها إلى حرارة. يمكنك شراء مادة كيميائية خاصة كطلاء انتقائي، أو يمكنك ببساطة طلاء خزان تخزين الحرارة باللون الأسود.

لعمل طلاء انتقائي لمجمعات الطاقة الشمسية بيديك، يمكنك استخدام:

• مادة كيميائية جاهزة خاصة؛
• أكاسيد المعادن المختلفة.
• مادة عازلة للحرارة رقيقة.
• الكروم الأسود.
• الطلاء الانتقائي للمجمع.
• الطلاء الأسود أو الفيلم.

جامعي من المواد الخردة

يعد تجميع مجمع الطاقة الشمسية لتدفئة المنزل بيديك أرخص وأكثر إثارة للاهتمام، لأنه يمكن تصنيعه من مواد مختلفة متاحة.

من الأنابيب المعدنية

يشبه خيار التجميع هذا مشعب ستانيلوف. عند تجميع مجمع الطاقة الشمسية من أنابيب النحاسافعل ذلك بنفسك يصنع المبرد من الأنابيب ويوضع في صندوق خشبي مبطن بالعزل الحراري من الداخل.

وستكون الأنابيب النحاسية هي الأكثر فعالية؛ ويمكن أيضًا استخدام أنابيب الألومنيوم، ولكن يصعب لحامها، لكن الأنابيب الفولاذية هي الخيار الأكثر نجاحًا.

لا ينبغي أن يكون هذا المجمع محلي الصنع كبيرًا جدًا بحيث يسهل تجميعه وتركيبه. يجب أن يكون قطر الأنابيب الموجودة على مجمعات الطاقة الشمسية للحام المبرد أصغر من قطر الأنابيب الخاصة بإدخال وإخراج سائل التبريد.

من الأنابيب البلاستيكية والمعدنية والبلاستيكية

كيفية صنع مجمع للطاقة الشمسية بيديك، مع وجود ترسانة في منزلك الأنابيب البلاستيكية؟ وهي أقل فعالية كجهاز لتخزين الحرارة، ولكنها أرخص بعدة مرات من النحاس ولا تتآكل مثل الفولاذ.

يتم وضع الأنابيب في صندوق بشكل حلزوني ومثبتة بمشابك. يمكن طلاءها بطلاء أسود أو انتقائي لمزيد من الفعالية.

يمكنك تجربة وضع الأنابيب. نظرًا لأن الأنابيب تنحني بشكل سيئ، فيمكن وضعها ليس فقط في شكل حلزوني، ولكن أيضًا في شكل متعرج. من بين المزايا، يمكن لحام الأنابيب البلاستيكية بسهولة وبسرعة.

من الخرطوم

لصنع مجمع شمسي للاستحمام بيديك، ستحتاج إلى خرطوم مطاطي. يسخن الماء الموجود فيه بسرعة كبيرة، لذلك يمكن استخدامه أيضًا كمبادل حراري. هذا هو الخيار الأكثر اقتصادا عند إنشاء المجمع بنفسك. خرطوم أو أنابيب البولي ايثيلينتوضع في صندوق ومثبتة بالمشابك.

نظرًا لأن الخرطوم ملتوي بشكل حلزوني، فلن يحدث فيه دوران طبيعي للمياه. لاستخدام خزان المياه في هذا النظام، يجب أن يكون مزودًا بمضخة تدوير. إذا كان هذا مؤامرة كوخ صيفيولا يخرج الكثير من الماء الساخن، فقد تكون الكمية التي تتدفق في الأنبوب كافية.

من العلب

مبرد المجمع الشمسي المصنوع من علب الألمنيوم هو الهواء. ترتبط العلب ببعضها البعض لتشكل أنبوبًا. لصنع مجمع للطاقة الشمسية من علب البيرة، تحتاج إلى قطع الجزء السفلي والعلوي من كل علبة، وربطهما معًا ولصقهما بمادة مانعة للتسرب. توضع الأنابيب النهائية في صندوق خشبي ومغطاة بالزجاج.

في الأساس، يتم استخدام جهاز تجميع الهواء الشمسي المصنوع من علب البيرة للتخلص من الرطوبة في الطابق السفلي أو لتدفئة الدفيئة. لا يمكن استخدام علب البيرة فحسب، بل أيضًا الزجاجات البلاستيكية كجهاز لتخزين الحرارة.

من الثلاجة

يمكنك صنع ألواح تسخين المياه بالطاقة الشمسية الخاصة بك من ثلاجة غير صالحة للاستعمال أو من مشعاع سيارة قديمة. يجب شطف المكثف الذي تم إخراجه من الثلاجة جيدًا. من الأفضل استخدام الماء الساخن الذي يتم الحصول عليه بهذه الطريقة للأغراض الفنية فقط.

يتم نشر رقائق معدنية وحصيرة مطاطية في الجزء السفلي من الصندوق، ثم يتم وضع المكثف عليهما وتأمينهما. للقيام بذلك، يمكنك استخدام الأحزمة أو المشابك أو التثبيت الذي تم إرفاقه به في الثلاجة. لخلق ضغط في النظام، لن يضر تركيب مضخة أو حجرة مائية فوق الخزان.

فيديو

سوف تتعلم كيفية صنع جهاز تجميع الطاقة الشمسية بيديك من الفيديو التالي.

ويشجع ارتفاع تكلفة مصادر الطاقة التقليدية أصحاب المنازل الخاصة على البحث عن خيارات بديلة لتدفئة منازلهم وتسخين المياه. موافق، سيلعب العنصر المالي للقضية دورًا مهمًا عند اختيار نظام التدفئة.

واحدة من أكثر الطرق الواعدة لإمدادات الطاقة هي تحويل الإشعاع الشمسي. ولهذا الغرض، يتم استخدام أنظمة الطاقة الشمسية. إن فهم مبدأ تصميمها وآلية عملها، فإن صنع مجمع للطاقة الشمسية للتدفئة بيديك لن يكون بالأمر الصعب.

سنخبرك عنها ميزات التصميمأنظمة الطاقة الشمسية، نحن نقدم رسم تخطيطي بسيطالتجميع ووصف المواد التي يمكن استخدامها. تكون مراحل العمل مصحوبة بصور مرئية، ويتم استكمال المادة بمقاطع فيديو حول الإنشاء والتشغيل جامع محلي الصنع.

تعتبر أنظمة الطاقة الشمسية الحديثة أحد مصادر الحرارة. يتم استخدامها كمعدات تدفئة مساعدة تحول الإشعاع الشمسي إلى طاقة مفيدة لأصحاب المنازل.

إنهم قادرون على توفير إمدادات المياه الساخنة والتدفئة بشكل كامل خلال موسم البرد فقط في المناطق الجنوبية. وفقط إذا كانت تشغل مساحة كبيرة بدرجة كافية وتم تركيبها في مناطق مفتوحة غير مظللة بالأشجار.

على الرغم من العدد الكبير من الأصناف، فإن مبدأ عملها هو نفسه. أي منها عبارة عن دائرة بها ترتيب متسلسل للأجهزة التي توفر الطاقة الحرارية وتنقلها إلى المستهلك.

عناصر العمل الرئيسية هي مجمعات الطاقة الشمسية. تعد تقنية لوحات التصوير الفوتوغرافي أكثر تعقيدًا إلى حد ما من تقنية المجمع الأنبوبي.

في هذه المقالة سننظر في الخيار الثاني – نظام تجميع الطاقة الشمسية.

لا يزال مجمعو الطاقة الشمسية يعملون كموردين مساعدين للطاقة. من الخطير تحويل تدفئة المنزل بالكامل إلى النظام الشمسي بسبب عدم القدرة على التنبؤ بعدد واضح من الأيام المشمسة

المجمعات عبارة عن نظام من الأنابيب المتصلة على التوالي بخطوط الإخراج والإدخال أو موضوعة على شكل ملف. يتم تداول المياه المعالجة أو تدفق الهواء أو خليط من الماء ونوع من السوائل غير المتجمدة عبر الأنابيب.

يتم تحفيز الدورة الدموية من خلال الظواهر الفيزيائية: التبخر، والتغيرات في الضغط والكثافة من الانتقال من حالة التجمع إلى أخرى، وما إلى ذلك.

يتم جمع وتراكم الطاقة الشمسية عن طريق أجهزة الامتصاص. وهي إما عبارة عن صفيحة معدنية صلبة ذات سطح خارجي أسود، أو نظام من الألواح الفردية المتصلة بالأنابيب.

لتصنيع الجزء العلوي من السكن، يتم استخدام الغطاء والمواد ذات النفاذية العالية تدفق مضيئة. يمكن أن يكون هذا زجاجًا شبكيًا ومواد بوليمر مماثلة وأنواعًا من الزجاج التقليدي.

ومن أجل القضاء على فقدان الطاقة، يتم وضع العزل الحراري في الصندوق الموجود على الجانب الخلفي للجهاز

يجب أن يقال أن مواد البوليمر لا تتحمل تأثيرها الأشعة فوق البنفسجية. تتمتع جميع أنواع البلاستيك بمعامل تمدد حراري مرتفع إلى حد ما، مما يؤدي غالبًا إلى انخفاض ضغط الجسم. ولذلك، ينبغي أن يكون استخدام هذه المواد لتصنيع جسم المجمع محدودا.

لا يمكن استخدام الماء كمبرد إلا في الأنظمة المصممة لتوفير حرارة إضافية في فترة الخريف/الربيع. إذا كنت تخطط لاستخدام النظام الشمسي على مدار السنة، قبل أول موجة برد، قم بتغيير الماء المعالج إلى خليط منه ومضاد للتجمد.

إذا تم تركيب مجمع شمسي لتدفئة مبنى صغير لا يوجد لديه اتصال بالتدفئة المستقلة للمنزل أو بالشبكات المركزية، فسيتم إنشاء نظام بسيط أحادي الدائرة مع جهاز تدفئة في البداية.

لا تشمل السلسلة مضخات الدوران وأجهزة التدفئة. المخطط بسيط للغاية، لكنه لا يمكن أن يعمل إلا في الصيف المشمس.

عندما يتم تضمين المجمع في الهيكل الفني ذو الدائرة المزدوجة، يكون كل شيء أكثر تعقيدًا، ولكن نطاق الأيام المناسبة للاستخدام يزداد بشكل كبير. يقوم المجمع بمعالجة دائرة واحدة فقط. يتم وضع الحمل السائد على وحدة التدفئة الرئيسية، التي تعمل بالكهرباء أو أي نوع من الوقود.

اخترع الحرفيون المنزليون خيارًا أرخص - مبادل حراري حلزوني مصنوع من.

أحد الحلول المثيرة للاهتمام للميزانية هو جهاز امتصاص النظام الشمسي المصنوع من أنبوب بوليمر مرن. يتم استخدام التركيبات المناسبة للاتصال بالأجهزة عند المدخل والمخرج. إن اختيار المواد المتاحة التي يمكن من خلالها صنع مبادل حراري لمجمع الطاقة الشمسية واسع جدًا. يمكن أن يكون هذا هو المبادل الحراري للثلاجة القديمة، وأنابيب المياه المصنوعة من البولي إيثيلين، ومشعات الألواح الفولاذية، وما إلى ذلك.

أحد المعايير المهمة للكفاءة هو التوصيل الحراري للمادة التي يتكون منها المبادل الحراري.

ل صناعة شخصية الخيار الأفضلهو النحاس. الموصلية الحرارية 394 واط/م2. بالنسبة للألمنيوم، تتراوح هذه المعلمة من 202 إلى 236 واط/م².

ومع ذلك، هناك فرق كبير في معلمات التوصيل الحراري بين النحاس و أنابيب البولي بروبلينلا يعني ذلك على الإطلاق أن المبادل الحراري بأنابيب النحاس سينتج كميات أكبر بمئات المرات من الماء الساخن.

في ظل ظروف متساوية، سيكون أداء المبادل الحراري المصنوع من الأنابيب النحاسية أكثر كفاءة بنسبة 20٪ من أداء الخيارات المعدنية والبلاستيكية. لذا فإن المبادلات الحرارية المصنوعة من أنابيب البوليمر لها الحق في الحياة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن هذه الخيارات ستكون أرخص بكثير.

بغض النظر عن مادة الأنابيب، يجب أن تكون جميع الوصلات، الملحومة والملولبة، محكمة الغلق. يمكن وضع الأنابيب إما بالتوازي مع بعضها البعض أو على شكل ملف.

تعمل الدائرة اللولبية على تقليل عدد التوصيلات - وهذا يقلل من احتمالية التسرب ويضمن تدفقًا أكثر انتظامًا لسائل التبريد.

الجزء العلوي من الصندوق الذي يوجد به المبادل الحراري مغطى بالزجاج. كبديل، يمكنك استخدام المواد الحديثة، مثل التناظرية الاكريليك أو البولي متجانسة. قد لا تكون المادة الشفافة ناعمة، ولكنها محززة أو غير لامعة.

استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع

عملية تصنيع مجمع الطاقة الشمسية الأساسي:

كيفية تجميع وتشغيل النظام الشمسي:

وبطبيعة الحال، لن يكون بمقدور مجمع الطاقة الشمسية المصنوع ذاتيًا التنافس معه النماذج الصناعية. وباستخدام المواد المتاحة، من الصعب للغاية تحقيق الكفاءة العالية التي تتمتع بها التصاميم الصناعية. لكن التكاليف المالية ستكون أقل بكثير مقارنة بشراء التركيبات الجاهزة.

تحظى المصادر البديلة للطاقة المتجددة بشعبية كبيرة. وفي بعض دول الاتحاد الأوروبي، تغطي إمدادات التدفئة المستقلة أكثر من 50% من احتياجات الطاقة. في الاتحاد الروسي، لم تنتشر مجمعات الطاقة الشمسية بعد. أحد الأسباب الرئيسية: ارتفاع تكلفة المعدات. بالنسبة للوحة الشمسية من الشركة المصنعة المحلية، ستحتاج إلى دفع ما لا يقل عن 16-20 ألف روبل. سوف تكلف المنتجات من العلامات التجارية الأوروبية أكثر من ذلك، بدءا من 40-45 ألف روبل.

إن صنع جهاز تجميع الطاقة الشمسية بيديك سيكون أرخص بنصف السعر على الأقل. سيوفر مجمع الطاقة الشمسية محلي الصنع حرارة كافية لتسخين مياه الاستحمام لـ 3-4 أشخاص. وللقيام بذلك، ستحتاج إلى أدوات البناء والبراعة والمواد المتاحة.

ما الذي يمكن صنع النظام الشمسي منه؟

• إطار؛
• ممتص؛
• مبادل حراري يتم من خلاله تعميم المبرد.
• عاكسات لتركيز أشعة الشمس.

• امتصاص الحرارة – تمر أشعة الشمس عبر الزجاج الموجود أعلى الجسم أو عبر أنابيب مفرغة. يتم طلاء الطبقة الماصة الداخلية الملامسة للمبادل الحراري بطلاء انتقائي. عندما يضرب ضوء الشمس جهاز الامتصاص، يتم إطلاق كمية كبيرة من الحرارة، والتي يتم جمعها واستخدامها لتسخين المياه.
• نقل الحرارة - يقع جهاز الامتصاص على اتصال وثيق بالمبادل الحراري. تعمل الحرارة المتراكمة بواسطة جهاز الامتصاص والمنقولة إلى المبادل الحراري على تسخين السائل المتحرك عبر الأنابيب إلى الملف الموجود داخل خزان تخزين الحرارة. يتم تداول المياه في سخان المياه بالوسائل القسرية أو الطبيعية.
• DHW - يتم استخدام مبدأين لتسخين الماء الساخن:
  1. التدفئة المباشرة - الماء الساخنبعد التسخين، يتم إلقاؤه ببساطة في حاوية عازلة للحرارة. في النظام الشمسي أحادي الكتلة، يتم استخدام المياه المنزلية العادية كمبرد.
  2. الخيار الثاني هو توفير الماء الساخن بسخان الماء السلبي على أساس مبدأ التسخين غير المباشر. يتم إرسال المبرد (غالبًا مضاد التجمد) تحت الضغط إلى المبادل الحراري لمجمع الطاقة الشمسية. بعد التسخين، يتم إمداد السائل الساخن إلى خزان تخزين، حيث يتم بناء ملف بداخله (يلعب دور عنصر التسخين)، محاطة بالمياه لنظام الماء الساخن.
     يقوم المبرد بتسخين الملف، وبالتالي نقل الحرارة إلى الماء الموجود في الحاوية. عند فتح الصنبور، يتدفق الماء الساخن من خزان تخزين الحرارة إلى نقطة تجميع المياه. خصوصية النظام الشمسي مع التدفئة غير المباشرة هو قدرته على العمل طوال العام.

التصميمات العاملة لسخانات المياه الشمسية لها هيكل مماثل. أنها مصنوعة فقط من المواد الخردة. هناك مخططات لإنتاج جامعي من:

• البولي.
• أنابيب مفرغة؛
• زجاجات PET؛
• علب البيرة؛
• مشعاع الثلاجة
• أنابيب النحاس؛
• البولي ايثيلين عالي الكثافة و الأنابيب البلاستيكية.

مجمع البولي كربونات

لكي تصنع نظامًا شمسيًا بنفسك، وخاصة سخان الماء الشمسي محلي الصنع المصنوع من البولي كربونات، ستحتاج إلى المواد التالية:

• اثنين من قضبان الخيوط.
• زوايا البروبيلين، يجب أن تحتوي التركيبات على وصلة خارجية ملولبة؛
• مواسير بلاستيك PVC: 2 قطعة، الطول 1.5 م، القطر 32؛
• 2 قابس.

لزيادة الكفاءة الحرارية لمجمع البولي كربونات الخلوي، يتم طلاء الورقة بأي طلاء انتقائي. يتسارع تسخين الماء بعد تطبيق الطلاء الانتقائي مرتين تقريبًا.

مشعب أنبوب فراغ

بالنسبة للإنتاج المستقل، من الأفضل اختيار قوارير ذات قضبان ريشية وقناة حرارية للأنابيب الحرارية. الأنابيب أسهل في التركيب والتغيير إذا لزم الأمر.

تحتاج أيضًا إلى شراء كتلة مركزة لمجمع الطاقة الشمسية الفراغي. عند الاختيار، انتبه إلى أداء العقدة (التي يحددها عدد الهواتف التي يمكن توصيلها بالجهاز في نفس الوقت). يتكون الإطار بشكل مستقل عن طريق التجميع إطار خشبي. التوفير عند التصنيع في المنزل، مع الأخذ في الاعتبار شراء الأنابيب المفرغة الجاهزة، سيكون 50٪ على الأقل.

النظام الشمسي مصنوع من الزجاجات البلاستيكية

• خرطوم 12 متر لسقي النباتات، قطر 20 ملم؛
• 8 محولات T؛
• 2 ركبتين
• لفة من فيلم تفلون.
• 2 صمامات كروية.

في يوم صاف، في غضون 15 دقيقة. سوف يسخن الماء حتى درجة حرارة 45 درجة مئوية. وبالنظر إلى الأداء العالي، فمن المنطقي توصيل سخان المياه الشمسي المصنوع من الزجاجات البلاستيكية بخزان سعة 200 لتر. هذا الأخير معزول بشكل جيد لمنع فقدان الحرارة.

يمكن جامع البيرة الألومنيوم

يمكن استخدام علب الألمنيوم في صناعة أنظمة الطاقة الشمسية محلية الصنع. العلب المصنوعة من القصدير أو أي معدن آخر ليست مناسبة للإنتاج.

ستكون المكونات التالية مطلوبة للوحة شمسية واحدة:

• الجرار، حوالي 15 جهاز كمبيوتر شخصى. في كل سطر، يستوعب الجسم 10-15 صفًا؛
• مبادل حراري - يتم استخدام مجمع مصنوع من خرطوم مطاطي أو أنابيب بلاستيكية؛
• الغراء للصق العلب معا؛
• طلاء انتقائي.

غالبًا ما يتم تصنيع مجمع الطاقة الشمسية المصنوع من علب الألمنيوم لتسخين الهواء. عند استخدام مبرد الماء، تنخفض الكفاءة الحرارية للجهاز.

النظام الشمسي من الثلاجة

هناك خيار لصنع مكيف الهواء من المكثف. للقيام بذلك، يتم توصيل عدة مشعات في شبكة واحدة. إذا كان من الممكن شراء حوالي 8 قطع بسعر رخيص. المكثفات، تصنيع المجمع أمر ممكن تماما.

جامع أنابيب النحاس

• أنابيب بقطر 1 1/4 بوصة، تستخدم في تركيب أنظمة التدفئة وإمدادات المياه الساخنة؛
• أنابيب 1/4 بوصة تستخدم في أنظمة تكييف الهواء؛
• موقد غاز
• لحام وتدفق.

غلاية شمسية مصنوعة من أنابيب HDPE وخراطيم PVC

لا يتم تصنيع أنظمة الطاقة الشمسية من الأنابيب المعدنية والبلاستيكية بسبب أختام التركيب المطاطية التي لا يمكنها تحمل الحرارة القوية. مع الإشعاع الشمسي المكثف، تصل درجة حرارة المجمع إلى 300 درجة مئوية. ارتفاع درجة الحرارة جوانات الختمسوف تسرب بالتأكيد.

من الممكن تصنيع مجمع الطاقة الشمسية من الأنابيب المموجة المقاومة للصدأ. ترجع شعبية الحل إلى سرعة وسهولة التثبيت. يتم وضع أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ المموجة في حلقات أو ثعابين. العيب هو التكلفة العالية النسبية للأنابيب المموجة غير القابل للصدأ.

بالرغم من الخيارات الموجودةكما هو موضح أعلاه، تظل مجمعات الطاقة الشمسية المصنوعة من أنابيب البروبيلين والبولي إيثيلين عالي الكثافة هي الأكثر شيوعًا. كل خيار له مزاياه الخاصة:

• مجمع الطاقة الشمسية مصنوع من أنابيب HDPE- للتصنيع اختر مادة مقاومة للحرارة. يتم بيع عدد كبير من التركيبات لتسهيل تجميع مشعاع تخزين الحرارة. أنابيب البولي ايثيلين الضغط المنخفضتكون في البداية سوداء أو زرقاء داكنة اللون، لذا فهي لا تحتاج إلى طلاء.
• مجمع الطاقة الشمسية مصنوع من أنابيب PVC- تكمن شعبية الحل في سهولة تركيب الهيكل باستخدام اللحام. وجود عدد كبير من الزوايا والمحملات والاناث الامريكية وغيرها من التركيبات يسهل عملية التجميع. باستخدام اللحام، يمكنك إنشاء مبادل حراري جامع من أي تكوين.

صنع مجمع الماء الساخن بالطاقة الشمسية من أنبوب PEX:

يتم استخدام جميع الأنابيب الموصوفة بكفاءة متفاوتة كنواة في صناعة مجمع الطاقة الشمسية محلي الصنع من الزجاجات البلاستيكية وعلب الألمنيوم.

كيفية صنع طلاء انتقائي

لضمان تراكم الحرارة الكافي، من الضروري إنشاء طلاء انتقائي. هناك العديد من خيارات الإنتاج:

• طلاء جامع انتقائي محلي الصنع- استخدم أي دهانات سوداء تترك سطحًا غير لامع بعد التجفيف. هناك حلول عند استخدام قطعة قماش زيتية داكنة غير شفافة كممتص للجامع. يتم تطبيق المينا السوداء على أنابيب المبادل الحراري، وعلى سطح العلب والزجاجات، مع تأثير غير لامع.
• طبقات ماصة خاصة- يمكنك الذهاب في الاتجاه الآخر من خلال شراء طلاء انتقائي خاص للمجمع. تحتوي الدهانات والورنيشات الانتقائية على مواد ملدنة بوليمرية ومواد مضافة توفر التصاقًا جيدًا ومقاومة للحرارة ودرجة عالية من امتصاص أشعة الشمس.

يمكن بسهولة الحصول على أنظمة الطاقة الشمسية المستخدمة حصريًا لتسخين المياه في الصيف عن طريق طلاء جهاز الامتصاص باللون الأسود باستخدام الطلاء العادي. يجب أن تحتوي مجمعات الطاقة الشمسية محلية الصنع لتدفئة المنزل في الشتاء على طلاء انتقائي عالي الجودة. لا يمكنك أن تبخل على الطلاء.

النظام الشمسي محلي الصنع أم المصنع - أيهما أفضل؟

أما بالنسبة لمجمعات السوائل التي تعمل في فصل الشتاء، فلا يمكن حتى لجميع أنظمة الطاقة الشمسية في المصانع العمل في درجات حرارة منخفضة. غالبًا ما تكون الأنظمة المناسبة لجميع المواسم عبارة عن أجهزة مزودة بأنابيب حرارية مفرغة، ذات كفاءة متزايدة، وقادرة على العمل حتى درجات حرارة تصل إلى -50 درجة مئوية.

غالبًا ما تكون مجمعات الطاقة الشمسية في المصانع مجهزة بآلية دوارة تقوم تلقائيًا بضبط زاوية ميل اللوحة واتجاهها إلى النقاط الأساسية، اعتمادًا على موقع الشمس.

سخان المياه الشمسي الفعال هو الذي يلبي الغرض المقصود منه بالكامل. لتسخين المياه في الصيف لشخصين أو ثلاثة أشخاص، يمكنك القيام بمجمع طاقة شمسية عادي مصنوع بيديك من مواد الخردة. للتدفئة في الشتاء، على الرغم من التكاليف الأولية، من الأفضل تركيب نظام الطاقة الشمسية في المصنع.

دورة فيديو حول صنع لوحة سخان المياه بالطاقة الشمسية