في الآونة الأخيرة، أصبحت الطرق غير التقليدية لتدفئة الغرف ذات أهمية متزايدة. يسعى الناس جاهدين للعثور على أكثر كفاءة و طريقة رخيصةتدفئة منزلك. إحدى هذه الطرق هي استخدام الطاقة الشمسية.

التدفئة الشمسية للمنزل

اليوم، يتم استخدام مجمعات خاصة لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية. ستخبرك مقالتنا كيف يمكنك تدفئة منزلك باستخدام هذه الأجهزة.

النظام الشمسي ومميزاته

سيؤدي تسخين المباني المنزلية باستخدام مجمعات الطاقة الشمسية إلى تقليل التكاليف التي تم إنفاقها سابقًا على الطريقة التقليدية لتدفئة المنزل باستخدام البطاريات. تتمتع الأنظمة الشمسية المكونة من هذه البطاريات بالعديد من المزايا:

• الطاقة الشمسية مجانية. بالطبع، سيتعين عليك إنفاق الأموال على إنشاء نظام وتوصيله بالمنزل. لكن التوفير سيكون ملحوظا مباشرة بعد بداية الطقس البارد؛
• وهذا النظام صديق للبيئة ولا يضر بالبيئة؛
• يحافظ على الموارد الطبيعية مثل الفحم والغاز الطبيعي؛
• يعتبر حلاً فعالاً لمشكلة الطاقة في المنزل؛
• المجمع الشمسي قادر على توفير تدفئة فعالة للمنزل عند استخدامه مع أنظمة أخرى؛
• عمر خدمة طويل
• النظام مستقل، مما يلغي الاعتماد على شركات المرافق. التدفئة المستقلة مهمة بشكل خاص للمنازل الخاصة.
• عملية آمنة
• القدرة على القيام بذلك بنفسك؛
• المظهر الجمالي
• القدرة على اختيار جامع حسب المعلمات.

جامعي الطاقة الشمسية

لا يجب أن تفكر في تركيب نظام شمسي لمنزلك بنفسك إذا كانت منطقة إقامتك بها عدد كبير بما فيه الكفاية من الأيام المشمسة على مدار العام.
للحصول على جميع المزايا المذكورة أعلاه من تدفئة منزلك أو كوخك باستخدام مجمعات الطاقة الشمسية، يجب أن تعرف:

• توافر عزل عالي الجودة للمباني المنزلية؛
• يمكنك الجمع بين التدفئة باستخدام الطاقة الشمسية وخيارات التدفئة الأخرى: الغاز والكهرباء؛
• بالنسبة للمناطق ذات التشميس المنخفض (التدفق الشمسي)، من الضروري حساب المساحة التي يجب أن يمتلكها المجمع بشكل صحيح؛
• يجب اتباع قواعد التثبيت. وإلا فإن النظام لن يعمل بشكل صحيح؛

انتبه! يجب تركيب المجمعات بزاوية مساوية لخط العرض الجغرافي للمنطقة. في هذا المنصب لديهم أقصى قدر من الكفاءة.

الخيار الصحيح لتثبيت المجمع

• يجب وضع الألواح الشمسية على الجانب الجنوبي، حيث سيتم ملاحظة أقصى شدة للتشمس في منتصف النهار؛
• يجب ألا تكون البطاريات المثبتة مظللة بالمباني أو الأشجار المجاورة.

إذا تم تنظيم نظام التدفئة في المنزل باستخدام مجمعات الطاقة الشمسية بيديك، فستحتاج في فصل الشتاء إلى زيادة زاوية ميل سطحها قليلاً. ولكن في هذه الحالة، في فترة الصيفستنخفض كفاءة البطارية قليلاً. ومع ذلك، على خلفية وفرة الإضاءة، ستبقى هذه الحقيقة غير مرئية.

مجموعة متنوعة من المنشآت

قبل البدء في إنشاء نظام التدفئة الشمسية لمنزلك ومنزلك بيديك، تحتاج إلى معرفة نوع البطاريات الموجودة. مجمعات الطاقة الشمسية اليوم تأتي في الأنواع التالية:

• مكنسة. في تصميم هذه البطارية، يوجد فراغ بين غلاف الوحدة وجسم التسخين. مع هذا الجهاز يمكنك تسخين الماء حتى 300 درجة. الجانب السلبي هنا هو عدم القدرة على تنظيف الثلج والصقيع بشكل مستقل؛

مشعب فراغ

• مستوي. خارجيا، يشبه هذا المجمع لوحة خارجية شفافة. داخل البطارية الشمسيةويتم وضع هذا النوع من الأنابيب، ويكون الجزء الخلفي مزوداً بعازل للحرارة. هناك المزيد من فقدان الحرارة هنا، ولكن من السهل تجميع التصميم بيديك. بالإضافة إلى ذلك، يمكنك تنظيفه بنفسك من الثلج والجليد المتجمد. يسخن الماء حتى 200 درجة مئوية. تشمل العيوب وجود حمولة كبيرة على مشابك الجهاز أثناء الرياح القوية، حيث أن البطارية لها شكل انسيابي سيء؛

جامع اللوحة المسطحة

• هواء. يعمل الهواء كحامل للحرارة هنا. يمكن بسهولة صنع هذه البطاريات بيديك. ولكن العيب الرئيسي هنا هو عدم القدرة على استخدام الجهاز لتسخين المياه، وكذلك انخفاض كفاءة الجهاز؛

مشعب الهواء

• أنبوبي. وتتكون الوحدة من هذا النوع من أربعة أنابيب مملوءة بسائل تبريد أساسي. يتم تداولها بسبب اختلاف درجة الحرارة بين البطارية ومنطقتها السفلية. وتتميز هذه الأجهزة بسطح سطحي كبير؛

مشعب أنبوبي

• نظام متنقل يستخدم لتدفئة المنزل بالطاقة الشمسية. هذه منشآت مصممة خصيصًا يمكنها الدوران وفقًا لحركة الشمس. اليوم، هناك نماذج مختلفة قادرة على تدوير أجزائها المختلفة.

الألواح الشمسية المتحركة

على الرغم من اختلاف الهيكل، فإن مبدأ تشغيل مجمعات الطاقة الشمسية سيكون متطابقًا تقريبًا.

مبدأ تشغيل الأجهزة

يتم تسخين المنزل باستخدام الألواح الشمسية محلية الصنع بناءً على أبسط قوانين الفيزياء. وفقا لأحدهم، فإن السائل ذو الكثافة العالية سوف يحل بشكل طبيعي محل السائل الأقل كثافة. هذا المبدأيتم استخدام الأداء لأنظمة التدفئة التي تعمل على الدوران الطبيعي لسائل التبريد الرئيسي.

مبدأ التشغيل جامع الطاقة الشمسية

تسخين المبرد له الشكل التالي:

• يتم تسخين المبرد الموجود في الأنابيب بواسطة أشعة الشمس.
• يتم تجميع الحرارة التي يتم الحصول عليها بهذه الطريقة في مجمع الحرارة.

في أغلب الأحيان، يعمل الماء الذي يتم تسخينه بواسطة أشعة الشمس كمبرد. الماء في ملف عمودي. عند تسخينها، يرتفع الماء في مثل هذا الجهاز إلى أعلى. بعد ذلك يذهب إلى الحاوية. سيتم سحب السائل منه.
لكي تعمل البطارية الشمسية بكفاءة، من الضروري تحقيق عملية الدوران الطبيعي للسائل. في الحالة التي يبرد فيها سائل التبريد، يجب أن يعود إلى المجمع ليخضع لدورة تسخين متكررة.
للتأكد من أن عملية تسخين المياه لا تتوقف، تحتاج ملحقات إضافية- مضخات.

خيارات للتجميع الذاتي لنظام التدفئة

يوجد اليوم عدة طرق لتجميع السخان الشمسي بيديك. دعونا نلقي نظرة على طرق التجميع الأكثر شعبية.
الخيار الأول. هنا تحتاج إلى حاوية مجلفنة للمياه. يجب أن يكون حجمه حوالي 100-200 لتر. تحتوي تقنية إنشاء بطارية شمسية على الخوارزمية التالية:

• نضع الحاوية على السطح. يجب تثبيته على الجانب الجنوبي من السقف.
• يجب أن يكون سطح السقف مغطى بصفائح معدنية ذات سطح لامع؛
• وضع الأنابيب فوقه.
• نقوم بتوصيلهم ببرميل وحاوية للمياه الساخنة.

خيار تجميع الطاقة الشمسية محلية الصنع

باستخدام هذه البطارية، يمكن تسخين 100 لتر من الماء بمقدار 60 درجة. هذا التثبيت لديه كفاءة عالية. ولكن في فصل الشتاء، لن تكون هذه الوحدة فعالة.
خيار التجميع الثاني. لإنشاء هذا النوع من المجمع سوف تحتاج إلى:

• صناديق الصلب.
• عدة مشعات فولاذية مسطحة
• زجاج؛
• العناصر المعدنية والبلاستيكية - التركيبات والأنابيب.

يتم بناء النظام في هذه الحالة على النحو التالي:

• صناديق فولاذية مثبتة على السطح.
• يتم وضع مشعات هناك.
• تغطيتها بالزجاج في الأعلى. هذا سوف يقلل من وقت تسخين المياه.
• يجب وضع الأنابيب بمنحدر هبوطي.
• تأكد من أن الجزء العلوي من الجهاز يقع أسفل خزان التخزين؛
• يتم تركيب برميل بلاستيكي به ماء في العلية. الحجم المناسب - 160 لترًا؛
• يجب توصيله بالرادياتير وإمدادات المياه باستخدام أجهزة معدنية بلاستيكية - تركيبات وأنابيب. يجب توصيل أنبوب الماء نفسه أعلى بقليل من منتصف الخزان؛
• يتم تثبيت صمامات الصرف في الجزء السفلي من المبرد. بمساعدتهم، يتم تصريف المياه خلال موسم البرد.

الخيار مع برميل من البلاستيك

الخيار الثالث. يتم استخدامه لتدفئة غرفة كبيرة إلى حد ما. تبلغ كفاءته 45-55%. لإنشاء هذا النوع من أنظمة التدفئة، ستحتاج إلى المواد التالية:

• أي مادة عازلة للحرارة
• إطار خشبي مع قاع الخشب الرقائقي.
• شبكة معدنية سوداء؛
• منحرف؛
• لوح بولي كربونات شفاف
• العديد من المشجعين

يتم تجميع الهيكل على النحو التالي:

• حفر ثقوب مستديرة في المنحدر. يتم قطعها من أجل تناول الهواء.
• لإزالة الهواء الساخن نقوم بعمل ثقوب مستطيلة في الجزء العلوي من الإطار؛
• نضع مادة عازلة للحرارة في قاعها. ستعمل الشبكة المعدنية السوداء كمتراكم للحرارة؛
• مراوح مدمجة في فتحات مستديرة؛
• ثم نقوم بتثبيت شرائط الدعم للعاكس. بعد ذلك نقوم بتثبيت المنحرف نفسه. سوف يشكل تدفق الهواء.
• نقوم بتثبيت ورقة شفافة في الأعلى.

المجمع الشمسي عبارة عن مجموعة من الألواح المعدنية التي يتم تركيبها عادة على الجانب الجنوبي من السقف. إنها مطلية باللون الأسود، حيث أن السطح الأسود هو الذي يسخن بشكل أسرع ويحتفظ بالحرارة لفترة أطول. يتم وضع هذه الصفائح المعدنية في إطار بلاستيكي.

عادةً ما يتم تثبيت العديد من صفائح التجميع المعدنية هذه على السطح،لأنه عندما تلامس أشعة الشمس سطح السقف، فإن الطاقة الموجودة في هذه الأشعة تتوزع بالتساوي على كامل سطح السقف. لذلك، كلما زاد عدد الألواح المثبتة على منحدر السقف، زادت الطاقة التي تتراكم.

يمكن تمثيل مبدأ التشغيل الكامل لمحطات الطاقة الشمسية على النحو التالي:

ينتقل سائل التبريد، الماء، عبر المجمع من خلال أنابيب خاصة.يمكن أن يتم تداول المياه بشكل طبيعي أو صناعي، أي باستخدام مضخات الدوران. أولا، يتم تسخين المجمع بأشعة الشمس، ثم يتم نقل هذه الحرارة إلى المبرد. ثم يتدفق السائل الساخن عبر الأنابيب ويدخل إلى خزان المجمع، وهو خزان خاص للمياه.

جدران هذا الخزان معزولة جيدًا حتى لا تفقد الحرارة.أيضًا ، يمكن تركيب سخانات كهربائية إضافية في هذا الخزان ، والتي ستعمل تلقائيًا في حالة وجود طقس غائم طويل الأمد بالخارج وعدم تسخين المجمعات. يمكن أن يبقى الماء في هذا الخزان للمدة المرغوبة، حتى يختار المالكون استخدامه لأغراضهم الخاصة.

بناءً على ما سبق، يمكننا أن نستنتج أن مبدأ التشغيل الكامل لمحطات الطاقة الشمسية يتلخص في تحويل الطاقة الشمسية إلى حرارة.

صِنف

هناك عدة أنواع من مجمعات الطاقة الشمسية:

مستوي.اليوم، يحظى ممثلو هذه الفئة بشعبية كبيرة في مجال الاستخدام. يتكون هذا التركيب الشمسي من لوح بلاتيني مطلي باللون الأسود. هذه الورقة محاطة بإطار معدني، الجانب الخارجي منه مغطى بالزجاج لتحسين نقل الضوء. في الأجهزة من هذا النوع، تم عمل كل شيء لتقليل فقدان الحرارة إلى الحد الأدنى.

يتم تصنيع الزجاج لمثل هذه الهياكل بطريقة تجعل محتوى الحديد فيه منخفضًا قدر الإمكان. وهذا يساهم في تحسين نقل الطاقة الشمسية. تمر الطاقة الشمسية عبر الزجاج وتقوم بتسخين سطح المجمع الذي يتحرك فيه المبرد. وعلاوة على ذلك، يتم تسخين هذا المبرد بواسطة لوحات البلاتين.

تسمى المجمعات التي تتراكم الطاقة الشمسية في محطات الطاقة الشمسية أيضًا بألواح الامتصاص. أنها مصنوعة ليس فقط من البلاتين. وبدلاً من ذلك، يمكن استخدام معادن مثل النحاس والألمنيوم، التي تتمتع بموصلية حرارية عالية.

سائل.في التركيبات من هذا النوع، يتم استخدام السائل كمبرد. يتم تثبيت المبادلات الحرارية أسفل العنصر الماص ويتم ربطها به من الأسفل. يمكن أن تأخذ شكل ملف، أو أنابيب منفصلة تعمل بالتوازي مع بعضها البعض. يعد الملف، بالطبع، خيارًا مناسبًا، حيث يتم تقليل خطر التسرب المحتمل إلى الحد الأدنى. يمكن تقسيم المنشآت الشمسية السائلة إلى نوعين فرعيين:

• يفتح.في مثل هذه الأنظمة، يتم استخدام الماء كمبرد. يتم تسخينه أثناء التثبيت وإرساله إلى الخزان حيث يتم استخدامه. من غير الملائم استخدام مثل هذه الأنظمة، لأنه أثناء درجات الحرارة المنخفضة يتجمد الماء ويمكن أن ينفجر الأنابيب.
• مغلق.في الأنظمة من هذا النوع، لا يلعب الماء دور المبرد، بل بواسطة سائل خاص غير متجمد. في التثبيت، يتم تسخينه بواسطة الطاقة الشمسية ويدخل في مبادل حراري، وهو خزان، يوجد بداخله خزان مياه مغلق بإحكام. ينقل السائل الساخن غير المتجمد حرارته إلى الماء، الذي يتم تسخينه واستخدامه على الفور.

المحمولة جوا.إذا كان للمياه عدد من العيوب، مثل التجميد والغليان، فإن استخدام الهواء كمبرد سيساعد في القضاء على هذه العيوب تمامًا. في الواقع، لا يتجمد الهواء عند درجات حرارة منخفضة، وكذلك لا يغلي عند درجات حرارة عالية. بفضل هذه المزايا، يعتبر الهواء مبردًا ممتازًا. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام مواد غير مكلفة في تركيبات الطاقة الشمسية الهوائية، كما أن أعمال الصيانة سهلة للغاية.

يتضمن تصميم منشآت الطاقة الشمسية العديد من المجمعات التي تلعب الألواح المعدنية دورها. يتحرك المبرد بينهما عن طريق الحمل الحراري الطبيعي (يوجد خيار حيث يتم استخدام المراوح). ثم يدخل الهواء الساخن إلى الغرفة. الجانب السلبي هو أن الهواء هو وسيلة سيئة لنقل الحرارة.

المخطط والتصميم

إن تصميم مجمع الطاقة الشمسية نفسه هو مجرد جزء من مشروع أكبر. والحقيقة هي أنه من أجل التشغيل الصحيح للنظام بأكمله، تحتاج إلى تصميم الأنابيب الصحيحة. سننظر هنا في مخطط يتم فيه تشغيل تركيب الطاقة الشمسية على دبابتين. أحد الخزانين عبارة عن تراكم حراري يستخدم للتدفئة والآخر هو الماء الساخن.

• فحص الصمامات.تتمثل الوظيفة الرئيسية لصمامات الفحص في منع التدفق العكسي للمياه، أي أنها تجبر الماء على التدفق في اتجاه واحد. في هذا المخطط، يتم تثبيت صمامات عدم الرجوع على طول مسار خروج السائل من المشعب بحيث لا يتدفق السائل مرة أخرى إلى الجهاز. يتم تركيب صمامين فحص إضافيين عند مخرج الخزانات.
• مضخات الدورة الدموية.إنها مهمة. يوضح هذا الرسم البياني استخدام مضختين. يتم تثبيت أحدهما عند مخرج خزان الماء الساخن والآخر عند مخرج مركم الحرارة. إذا كانت المضخة الموجودة في DHW فقط هي التي تعمل، فإن النظام بأكمله سيعمل فقط تسخين الماء الساخنوإذا كانت المضخة الموجودة بجوار خزان البطارية فقط هي التي تعمل، فإن النظام يعمل فقط هذا العنصر. يمكنك أيضًا تشغيل كلا المضختين.
• صمام الإغلاق.في هذا المخطط، يتدفق سائل التبريد في خزان البطارية في ملفين: في الأعلى وفي الأسفل. والحقيقة هي أن المقاومة في الملف العلوي أكبر منها في الملف السفلي، لذلك يتدفق معظم الماء في الملف السفلي. من أجل موازنة تدفق سائل التبريد، من الضروري تركيب صمام إغلاق عند مدخل السائل إلى هذا الخزان.
• فلتر.يجب أن تكون موجودة في أي نظام. وتتمثل مهمتها في احتجاز جزيئات كبيرة من الحطام الموجودة في السائل.
• مقياس التدفق.هناك حاجة لمعرفة عدد لترات الماء التي تتدفق في دقيقة واحدة. هذا المؤشرينظم باستخدام صمام الإغلاق.
• مؤشر الضغط.باستخدام هذا العنصر يمكنك تحديد مستوى الضغط في النظام. يتم تركيب صمام الانفجار في مكان قريب في حالة تجاوز الضغط فجأة للمستوى الطبيعي.
• خزان التوسع.سيبدأ الماء في النظام في التوسع بسبب التسخين. الفائض يذهب إلى خزان التوسعوعندما تبرد ستبدأ في الدوران مرة أخرى. إذا لم يكن هذا الخزان موجودا، فسوف يخرج الفائض من خلال صمام الانفجار، وعندما يبرد، لن يكون هناك ما يكفي من الماء في النظام.
• فتحات الهواء.تستخدم فتحات الهواء الأوتوماتيكية في الأنظمة الشمسية. يتم تثبيتها في الجزء العلوي من النظام. هناك حاجة لإزالة الهواء المتراكم تلقائيًا من النظام.
• استنزاف الصنبور.من خلال هذا الصنبور، يمكن تصريف سائل التبريد من النظام.

هذه هي العناصر التي تشكل نظام هذه الدائرة.

هناك تصميمات أخرى، لكن مبدأ التشغيل بأكمله يظل كما هو، فقط بعض الصمامات والصمامات قد تحتاج إلى أكثر أو أقل حسب التصميم.

المواد والأدوات المطلوبة

يمكن شراء تركيبات الطاقة الشمسية من مؤسسات خاصة، ولكن يمكنك أيضًا صنعها بنفسك، نظرًا لأن الشراء سيكون مكلفًا للغاية. يمكن صنع مجمعات الطاقة الشمسية في المنزل منها مواد مختلفة، مثل الزجاجات البلاستيكية، والخرطوم، والبولي بروبلين، ولكن الأكثر اقتصادا من الناحية المادية والأسهل هي عملية صنع بطارية شمسية من مشعاع الثلاجة.

للقيام بذلك سوف تحتاج إلى المواد التالية:

• حصيرة مطاطية.
• سكوتش
• احباط.
• زجاج عادي .
• عوارض خشبية لصنع الإطار.
• جهاز لحام.

يمكن شراء كل هذه المواد دون تكاليف خاصة. إذا كانت متوفرة بالفعل، فيمكنك البدء في العمل.

كيفية صنع مجمع للطاقة الشمسية بيديك - تعليمات خطوة بخطوة

لو ثلاجة قديمةإنه غير فعال بالفعل، فلا يجب التخلص منه، لأن مكثفه يمكن أن يكون مادة ممتازة لتجميع المجمع. عند صنع هذا الجهاز، يجب عليك اتباع التعليمات خطوة بخطوة أدناه:

1. تحتاج إلى تفكيك المكثف وشطفه جيدًا وتنظيفه من الفريون وقياسه.
2. بعد إجراء القياسات اللازمة، يجب أن تبدأ في صنع إطار خشبي، أي الجسم. وتستخدم عوارض خشبية لهذا الغرض.
3. أنت الآن بحاجة إلى أخذ الرقاقة ووضعها في الجزء السفلي من العلبة المصنعة. يتم ذلك حتى يتمكن المبادل الحراري من التسخين ليس فقط من الجانب الأمامي، ولكن أيضًا من الخلف.
4. الآن، مسلحًا بشريط لاصق، يجب عليك تغطية جميع الشقوق حول محيط العلبة بالكامل.
5. ثم تحتاج إلى تثبيت أشرطة إضافية في الجزء الخلفي من الجهاز. يتم ذلك لضمان تثبيت المبادل الحراري بإحكام.
6. الآن يتم عمل ثقوب صغيرة في الإطار لتصريف الأنابيب.
7. يجب تثبيت عدة براغي على الجانب السفلي من الإطار بحيث يتم تثبيت الزجاج بشكل آمن ولا ينزلق.
8. الآن قم بتغطية كل شيء بالزجاج وأغلق جميع الثقوب بشريط لاصق.

هذا كل شيء! كل ما تبقى هو تثبيته في مكان ما على السطح وربطه ببقية العناصر نظام التدفئةمنازل.

الفروق الدقيقة

عند تصنيع وتشغيل المجمع، يجب الانتباه إلى النقاط التالية:

• يجب استخدام الماء الذي يتم تسخينه من خلال هذا المجمع فقط للاحتياجات الفنية، حيث لا يزال الفريون موجودًا في المكثف.
• ليس من الضروري على الإطلاق استخدام مكثف الثلاجة؛ يمكنك أيضًا استخدام المبرد من السيارة.
• إذا تم توفير استخدام مضخة الدوران، فيمكن تركيب خزان المياه في أي مكان على الإطلاق. بدلا من مضخة تداول عالية الطاقة، يمكنك استخدام مضخة حوض السمك العادية. إذا كان النظام يوفر الدوران الطبيعي للسائل، فيجب أن يكون الخزان موجودا فوق المجمع نفسه.

يبحث أصحاب المنازل الخاصة دائمًا عن فرص لتوفير تكاليف تسخين المياه والتدفئة. لقد أصبح هذا ذا أهمية خاصة في الآونة الأخيرة، عندما تكون أسعار المرافق العامةلديهم ميل قوي للنمو كل ثلاثة أشهر تقريبًا. تأتي الطبيعة نفسها للإنقاذ بمصدر الطاقة الذي لا ينضب - الإشعاع الشمسي. من خلال تطبيق قوانين الفيزياء في الممارسة العملية، يجد الحرفيون طرقًا مثيرة للاهتمام لتوفير المال من خلال تطوير وتجميع مجمعات الطاقة الشمسية، وهو ما يمكن لأي مالك منزل القيام به بمفرده - فهم يحتاجون فقط إلى بذل القليل من الجهد والمهارة.

يمكن صنع جهاز تجميع الطاقة الشمسية بنفسك بطرق متعددة ومن مجموعة واسعة من المواد، حتى في بعض الأحيان من تلك التي "تقع تحت قدميك" ببساطة، فهي مصنوعة من علب البيرة القديمة العادية. الزجاجات البلاستيكيةوالخراطيم أو الأنابيب باستخدام الزجاج وألواح البولي كربونات وغيرها من المواد.

ستتم مناقشة بعض طرق تصنيع المجمعات أدناه، ولكن من المفيد أولاً دراسة مخططات التوصيل - فهي، كقاعدة عامة، شائعة تقريبًا في أي أنظمة لتسخين المياه بالطاقة الشمسية.

مخططات اتصال مجمع المياه بالطاقة الشمسية

لا يعتمد التشغيل الفعال لنظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية على المادة التي يتكون منها المجمع فحسب، بل يعتمد أيضًا على مدى صحة تركيبه وتوصيله. هناك الكثير من الخيارات لمخططات الاتصال، لكن لا يجب أن تبحث عن أكثرها تعقيدًا، حيث يمكنك بسهولة استخدام المخططات الأساسية التي يمكن الوصول إليها ومفهومة.

خيار "الصيف" لإمدادات المياه الساخنة من مجمع الطاقة الشمسية

ينطبق هذا المخطط البسيط لتوصيل مجمع الطاقة الشمسية على تسخين المياه لتلبية الاحتياجات المنزلية. إذا كانت هناك حاجة إلى الماء الساخن في الخارج في مبنى صيفي، فسيتم أيضًا تركيب الخزان الخاص به في الهواء. في حالة توزيع الماء الساخن في جميع أنحاء المنزل، ويتم تركيب خزان هناك.

خيار "الصيف" لتوصيل المجمع

يوفر هذا المخطط عادةً الدوران الطبيعي للمياه، وفي هذه الحالة يتم تركيب مجمع البطارية على مسافة 800 ÷ 1000 مم تحت مستوى الخزان الذي سيتدفق منه الماء الساخن - ويجب ضمان ذلك من خلال الاختلاف في كثافة البرد والسائل الساخن. لتوصيل المجمع بالخزان، يتم استخدام الأنابيب التي يبلغ قطرها ¾ بوصة على الأقل. للحفاظ على المياه في الخزان في حالة ساخنة، والتي سوف تصل إليها من التدفئة بواسطة شمس النهار، يجب أن تكون الجدران معزولة بشكل صحيح، على سبيل المثال، مع الصوف المعدني بسماكة 100 ملم والبولي إيثيلين (إذا لم يكن هناك سقف فوق الخزان) المرجل). ولكن لا يزال من الأفضل توفير مأوى دائم للحاوية، لأنه إذا تبلل العزل من المطر، فسوف يقلل بشكل كبير من خصائص العزل الحراري.

إن الدورة الدموية الطبيعية ليست جيدة جدًا للاستخدام في نظام يحتوي على مجمع للطاقة الشمسية، لأنها تخلق جمودًا ضعيفًا في حركة الماء في الدائرة. وإذا كانت البطارية والخزان بعيدان بما فيه الكفاية عن بعضهما البعض، فإن الماء، بعد أن مر بهذا المسار، سوف يبرد تدريجياً. لذلك، لزيادة الكفاءة، غالبا ما يتم تثبيت نظام التداول. هذا الخيار مناسب لتسخين المياه فقط في النصف الدافئ من العام، وفي فصل الشتاء، يجب تصريف المياه من النظام، وإلا فإنه عندما يتجمد، فسوف ينفجر بسهولة تر روبل

مخطط توصيل "الشتاء" لتسخين المياه بالطاقة الشمسية

إذا كنت تخطط لاستخدام المجمع الشمسي على مدار السنة، فمن أجل منع الماء في الأنابيب من التجمد أثناء البرد الشديد، يتم سكب مضاد تجمد خاص في الدائرة بدلاً من ذلك، أي سائل غير متجمد. يأخذ المخطط شكلاً مختلفًا تمامًا - يتم تركيب غلاية تسخين غير مباشرة. في هذه الحالة، سوف يمر مانع التجمد الذي يتم تسخينه في المجمع الشمسي عبر ملف المبادل الحراري للغلاية، مما يؤدي إلى تسخين الماء في الخزان.

"مجموعة الأمان" مدمجة بالضرورة في هذا النظام - تلقائيًا تنفيس الهواء‎مقياس ضغط وصمام أمان مصممان للضغط المطلوب. للحركة المستمرة لسائل التبريد، عادة ما يتم استخدام مضخة الدورة الدموية.

خيار التدفئة الشمسية

عند استخدام الطاقة الحرارية الشمسية لتدفئة المنزل، يتم أيضًا استخدام غلاية تسخين غير مباشرة متصلة بالمجمع، بالإضافة إلى تسخين إضافي لسائل التبريد - الذي يعمل بالوقود الصلب أو الغاز. في أيام الخريف أو الربيع، عندما تكون الشمس قادرة على تسخين سائل التبريد إلى درجة الحرارة المطلوبة، يمكن ببساطة إيقاف تشغيل المرجل.

يعد المجمع الشمسي أيضًا بمثابة مساعدة جيدة لتدفئة المنزل

إذا كان الشتاء في المنطقة باردًا جدًا، فلا تتوقع كفاءة كبيرة من المجمع، لأنه خلال هذه الفترة يكون هناك القليل من الأيام المشمسة، والنجم نفسه منخفض في الأفق. لذلك، تسخين إضافي للمبرد و الماء الساخنببساطة ضرورية. الطريقة الوحيدة التي ستساعدك بها البطارية الشمسية على توفير الوقود هي أن الغلاية لن تتلقى الماء البارد، ولكن الماء الساخن إلى حد ما، مما يعني أنك ستحتاج إلى حرق كميات أقل من الغاز أو الخشب للوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة.

عليك أيضًا أن تعرف أنه كلما كان المجمع الحراري الشمسي أكبر، كلما زادت الطاقة التي يمكنه استيعابها. ولذلك، لكي يتمكن مثل هذا النظام من توليد حرارة كافية لتدفئة المنزل، يجب زيادة حجم منطقة المجمع إلى 40-45٪ من المساحة الإجمالية للمنزل.

خيار إمدادات الماء الساخن والتدفئة من مجمع الطاقة الشمسية

لاستخدام المجمع الشمسي للتدفئة وإمدادات المياه الساخنة، من الضروري الجمع بين كلا الخيارين السابقين في النظام، واستخدام غلاية خاصة للمياه مع خزان إضافي به ملف يتم من خلاله تدوير المبرد الذي يتم تسخينه بواسطة البطارية الشمسية. نظرًا لحقيقة أن الخزان الداخلي أصغر بكثير من الخزان الرئيسي، فإن الماء الموجود فيه يسخن من الملف بشكل أسرع وينقل الحرارة إلى الخزان العام.

يمكن تضمين المجمع في نظام "التدفئة - الماء الساخن" العام

بالإضافة إلى ذلك، يجب توصيل الغلاية بمصدر تسخين إضافي - يمكن أن يكون إما غلاية كهربائية أو مولد حرارة يعمل بالوقود الصلب.

يمكن أن يساهم عدم استقرار درجة الحرارة الناتج عن البطارية الشمسية في ارتفاع درجة حرارة سائل التبريد أو، على العكس من ذلك، في تبريده السريع جدًا في دوائر التدفئة وإمدادات المياه. لمنع حدوث ذلك، يجب التحكم في النظام بأكمله تلقائيًا. المثبتة في الأسلاك تحكمدرجة الحرارة، والتي يمكنها إما إعادة توجيه تدفقات سائل التبريد، أو تشغيل مضخات الدوران أو إيقاف تشغيلها، أو إجراء عمليات تحكم أخرى.

في الرسم البياني الموضح أعلاه، يتم تعيين جهاز التحكم في درجة الحرارة هذا كمنظم.

لذا، بشكل عام هناك وضوح في مخططات التوصيل (الأنابيب). ولكن الآن من المنطقي النظر في عدة خيارات صناعة شخصيةمجمعات الطاقة الشمسية.

أسعار مجمعات الطاقة الشمسية

جامعي الطاقة الشمسية

مجمع الطاقة الشمسية مصنوع من خرطوم أو أنبوب مرن

أولئك الذين لديهم منزل خاصمع حديقة أو منزل ريفي، بالطبع، يعرفون أن المياه المتبقية في خطوط الضوء المؤقتة بعد سقي الأسرة تسخن بسرعة. هذه نوعية إيجابية للخراطيم أو أنابيب مرنةواستخدمها الحرفيون الشعبيون في صنع مبادلات حرارية شمسية منهم. تجدر الإشارة إلى أن مثل هذا المجمع سيكلف عدة مرات أقل من تلك التي تم شراؤها في المتجر، ولكن لكي تكون عملية التصنيع ناجحة، يجب بذل بعض الجهد.

يوجد على السطح بطارية كاملة من مجمعات الطاقة الشمسية

يمكن أن يتكون هذا المجمع من قسم واحد أو عدة أقسام يتم فيها وضع وتأمين الخراطيم الملفوفة بإحكام في "الحلزون" الحلزوني.

"الحلزون" - مبادل حراري

يمكن تسمية هذا التصميم بالأبسط سواء في التصميم أو التثبيت. عيبه الرئيسي هو أنه لا يمكن استخدامه عمليًا دون استخدام الدوران القسري، لأنه إذا كانت خطوط الأنابيب طويلة جدًا، فإن المقاومة الهيدروليكية ستتجاوز قوة الضغط الناتجة عن اختلاف درجات الحرارة. ومع ذلك، فإن حل مشكلة تركيب مضخة الدورة الدموية ليس بالأمر الصعب على الإطلاق. وتم تثبيت مثل هذا النظام في منزل ريفي، ستكون مساعدة ممتازة وستدفع تكاليفها بسرعة، بما في ذلك التكاليف (البسيطة جدًا) لتشغيل المضخة.

تُستخدم المجمعات المماثلة أيضًا لتسخين المياه في حمامات السباحة. وهي متصلة بنظام ترشيح مجهز بالضرورة بمضخة. المياه المتداولة عبر أنابيب المجمع لديها الوقت للتسخين قبل دخول حوض السباحة.

في بعض الحالاتمن خلال إنشاء النظام بأكمله، يمكنك الاستغناء عن تركيب خزان. وهذا ممكن عند استخدام الماء الساخن فقط خلال النهار وبكميات صغيرة. على سبيل المثال، دائرة مكونة من 150 مترًا من الأنابيب وقطرها الداخلي 16 مم تحتوي على 30 لترًا من الماء. وإذا تم جمع خمسة أو ستة من هذه "القواقع" من الأنابيب في بطارية واحدة، فيمكن لكل فرد من أفراد الأسرة الاستحمام عدة مرات خلال النهار، وسيظل هناك الكثير من الماء الساخن لتلبية الاحتياجات المنزلية.

إذا كان لدى أي شخص أي شك حول فعالية تسخين المياه، نوصي بمشاهدة مقطع فيديو يوضح اختبار جامع الخراطيم:

فيديو: كفاءة جهاز تجميع الطاقة الشمسية البسيط

مواد للإنتاج

لصنع مثل هذا المجمع للمياه بالطاقة الشمسية، تحتاج إلى إعداد بعض المواد. وليس من المستحيل على الإطلاق العثور على بعضها في حظيرة أو مرآب.

• يعد الخرطوم المطاطي أو الأنبوب البلاستيكي الأسود المرن الذي يبلغ قطره 20 ÷ 25 مم هو العنصر الرئيسي في النظام الذي سيحدث فيه التبادل الحراري أثناء دوران الماء. تعتمد كمية الخرطوم على حجم اللوحة الشمسية - يمكن أن يكون 100 أو 1000 متر. ويفضل اللون الأسود للخرطوم لأنه يمتص الحرارة أكثر من جميع الألوان الأخرى.

تجدر الإشارة على الفور إلى أن الأنابيب المعدنية والبلاستيكية ليست مناسبة بشكل خاص لصنع المجمع، حتى لو كانت مطلية بالطلاء الأسود. والحقيقة هي أن اللدونة الخاصة بهم في هذه الحالة غير كافية - فهي تنكسر عند ثني نصف قطر صغير، وبالتالي، حتى لو لم يتم انتهاك سلامة الجدران، فسوف تنخفض شدة تدفق المياه.

تباع الخراطيم في ملفات بطول 50 أو 100 أو 200 متر. إذا كنت تخطط لصنع بطارية كبيرة الحجم، فسيتعين عليك شراء عدة فتحات. إذا كنت تخطط لاستخدام، على سبيل المثال، 50 أو 100 متر من الخرطوم في كل قسم، فلا ينبغي عليك شراء ملف كامل بطول 200 متر، فمن الأفضل شراء خرطوم مُقاس جاهز. سيساعد هذا في توفير الوقت أثناء التثبيت.

يمكن وضع الخرطوم ليس فقط في شكل حلزوني دائري، ولكن أيضًا بشكل بيضاوي، وأيضًا على شكل ملف.

كبديل جيد، يمكنك تجربة أنابيب البولي إيثيلين المتصالبة الحديثة من PEX. لديهم مرونة جيدة، ولكن ليس من الصعب معرفة كيفية منحهم اللون الأسود إذا لم يكن معروضًا للبيع.

• إذا كان منحدر السقف الذي سيتم تركيب بطارية المجمع عليه شديد الانحدار، فسيتم صنع صناديق خاصة من القضبان أو الخشب الرقائقي أو الصفائح المعدنية لللولبات الخراطيم. للقيام بذلك، ستحتاج إلى قضبان 40 × 40 أو 40 × 50 مم، أو خشب رقائقي بسمك 6 مم، أو صفائح معدنية بسمك 1.5-2 مم.

تتم معالجة فراغات الوحدة المستقبلية (الخشب) أو بمركبات مضادة للتآكل (المعدن). ثم يتم تجميع الصندوق منها في شكل حلزوني واحد أو أكثر.

بالمناسبة، يمكنك استخدام إطارات النوافذ القديمة كجوانب للصندوق، حيث يتم تركيب الجزء السفلي عليها ببساطة.

• للمعالجة المسبقة للمعادن والخشب، من الضروري شراء مركبات مطهرة ومضادة للتآكل والتمهيدي.
• سوف تواجه الخراطيم (الأنابيب) أحمالًا كبيرة سواء من كتلة سائل التبريد أو من التغيرات في درجات الحرارة والضغط الداخلي. لذلك، سيحاولون تعطيل التثبيت والتشويه والترهل، لذلك من الضروري توفير أدوات تثبيت خاصة للحفاظ عليها في الموضع المحدد في البداية.

يمكن أن يكون هذا شريطًا معدنيًا مثبتًا بين الأنابيب بمسامير.

خيار آخر هو حزمة فضفاضة بسلك محكم أو مشبك "ربطة عنق" بلاستيكي مع عضو متقاطع أو متقاطع. ولكن لا تزال طريقة التثبيت هذه مناسبة للأنبوب البلاستيكي أكثر من الخرطوم، لأنه يمكن أن يتدلى على الحبل عندما يتوسع المطاط. إذا تم اختيار خرطوم مطاطي مقوى للمجمع، فإن هذه الطريقة مناسبة تماما للتثبيت.

خيار التثبيت الآخر المناسب للأنبوب البلاستيكي أو الخرطوم المقوى هو المسامير ذات الرؤوس العريضة. يمكن دفعها إما إلى الجزء السفلي من الصندوق (في هذه الحالة يجب أن يكون سمكها 10 مم على الأقل)، أو على نوع من الصليب مصنوع من كتلة.

• سيكون من الضروري أيضًا إعداد عناصر التوصيل للخرطوم أو الأنابيب. هناك عدد لا بأس به من أنواع هذه التركيبات، ولكن عليك أن تختار بالضبط تلك المخصصة لمن تم اختياره للإنتاججامع المواد.

بالإضافة إلى هذه الموصلات، ستكون التركيبات الملولبة مطلوبة للانتقال من الأنابيب البلاستيكية أو المطاطية إلى الأنابيب المعدنية الشائعة. سيكون مثل هذا الاتصال ضروريًا إذا كان المجمع يتكون من عدة وحدات.

لمعرفة عدد عناصر الاتصال المطلوبة، عليك الرسم مسبقًا رسم تخطيطيالنظام الذي يتم إنشاؤه وحساب عددهم عليه.

• لدمج جميع الوحدات في بطارية واحدة، اثنتان جامع - قطع الأنابيب المعدنية. من خلال أحدهم، المثبت في الجزء السفلي من البطارية، سوف يتدفق الماء البارد إلى المبادلات الحرارية، وفي الثانية، المثبتة في الأعلى، سيتم جمع الماء الدافئ.

سيتم توصيل الأنبوب العلوي بخزان التخزين، أي الذهاب إلى المستهلك. يجب أن يكون قطرها 40 ÷ 50 ملم.

تركيب البطارية

بعد إعداد كل ما تحتاجه، يمكنك البدء في العمل.

• تحتاج أولاً إلى معالجة جميع الأجزاء الخشبية للهيكل المستقبلي بمطهر.
• بعد ذلك، إذا كان الجزء السفلي من الوحدات مصنوعًا من صفائح معدنية، فيجب تغطيته بمركب مضاد للتآكل. عادة، يتم استخدام المصطكي المصمم لتغطية الجوانب السفلية للسيارات لهذا الغرض.

إن "مضاد التآكل" المعروف لدى جميع سائقي السيارات هو ما تحتاجه

• بعد أن تجف التركيبات على العناصر المحضرة، يتم تجميع وحدات مفردة أو مشتركة منها.
• ثم يتم وضع الخراطيم فيها، والتي يتم تأمين أصحابها.

• للسماح للأنابيب بالمرور بحرية عبر جوانب الوحدات، يتم حفر الثقوب لها - في الأجزاء العلوية والسفلية. وفقا لذلك، يتم إدخال أنبوب مدخل الماء البارد إلى الفتحة السفلية، ومخرج الماء الساخن إلى الفتحة العلوية.
• إذا تم تركيب عدة وحدات عموديًا، أو وحدة واحدة مشتركة، حيث يتم أيضًا وضع عدة "حلزونات" أنبوبية، واحدة فوق الأخرى، فإن الطرف السفلي من كل من اللوالب متصل بالمخرج العلوي للوحدة الأساسية - ووفقًا إلى هذا المبدأ المتسلسل، يتم تبديل "العمود" بأكمله. يتم توصيل الطرف الأدنى بمجمع معدني مشترك يتدفق من خلاله الماء البارد. يتم تثبيت جميع الصفوف الرأسية المجاورة بنفس الطريقة - مع اتصال مشترك بمشعب الإمداد.

• وبناء على ذلك، يتم توصيل الأطراف العلوية لخراطيم الصف الأفقي العلوي من الوحدات بأنبوب تجميع معدني يتم من خلاله تفريغ الماء الساخن للاستهلاك.
• يمكن أيضًا تركيب دائرة المجمع ذات الشكل الحلزوني على لوح معدني مثبت ليس على السطح، ولكن بالقرب من المنزل، أو على جانبه الجنوبي، أو بالقرب من حمام السباحة، إذا كان يتطلب التدفئة. في هذه الحالة، ستساهم القاعدة المعدنية في تسخين الماء بشكل أسرع والاحتفاظ بالحرارة في الأنابيب، لأنها تتمتع بموصلية حرارية جيدة وقدرة حرارية.

• هناك خيار آخر لمجمع الطاقة الشمسية الحراري وهو وضع الدائرة على سطح السقف في صناديق خاصة في صفوف متوازية طويلة بطول السقف بالكامل.

أسعار أنابيب البولي إيثيلين المتقاطعة

أنابيب XLPE

فيديو: مجمع شمسي بسيط مع ترتيب الأنابيب الخطية

نحن نعزز التأثير بالزجاجات البلاستيكية

يوضح الشكل مجمعًا شمسيًا مصنوعًا من الخراطيم (الأنابيب)، والتي تزداد كفاءتها بشكل كبير من خلال استخدام الزجاجات البلاستيكية العادية. ما هي "الخدعة" هنا؟ وهناك العديد منهم في وقت واحد:

تأثير الزجاجة البلاستيكية كغلاف - من الناحية التخطيطية

• تعمل الزجاجات كغلاف شفاف وتمنع تدفق الهواء من إزالة الحرارة أثناء ذلك غير ضرورية على الاطلاقالتبادل الحراري المتبادل. علاوة على ذلك، تصبح غرف الهواء نفسها نوعا من المراكم الحرارية. هناك تأثير الاحتباس الحراري، والذي يستخدم بنشاط في التكنولوجيا الزراعية.
• يعمل السطح المستدير للزجاجة كعدسة، مما يعزز تأثير ضوء الشمس.
• إذا كان السطح السفلي للزجاجة مبطنًا بمادة رقائق عاكسة، فيمكنك تحقيق تأثير تركيز الأشعة في المنطقة التي يمر فيها الأنبوب. التدفئة سوف تستفيد فقط من هذا.
• عامل مهم آخر. سوف يقلل السطح البلاستيكي الشفاف إلى حد ما من التأثير السلبي المدمر الأشعة فوق البنفسجيةالتي لا "يحبها" المطاط ولا البلاستيك. يجب أن تستمر هذه الدائرة لفترة أطول.

لصنع مثل هذا المجمع الشمسي سوف تحتاج إلى:

1 – خرطوم مطاطي أو مواسير معدنية سوداء أو بلاستيكية – كمبادل حراري.

2- الزجاجات البلاستيكية التي ستصبح غلافاً حول مواسير الدائرة.

3 - في الزجاجات، في نصفها، الذي سيكون ملاصقًا للقاعدة، يمكن إدخال رقائق معدنية أو مواد عاكسة أخرى. يجب أن يواجه الجزء العاكس اتجاه الشمس.

4 – سيكون من السهل جدًا تركيب الحامل من كتلة أو أنبوب معدني.

5 - خزان للمياه الساخنة، والذي يجب أن يكون متصلاً بنقطة التجميع - الصنبور، الدش، إلخ.

6- وعاء للمياه الباردة يمكن توصيله بنظام إمداد المياه.

تركيب المجمع الشمسي

تجميع الخيار الموضح في الرسم البياني العلوي هو كما يلي:

• للبدء، يتم تركيب الحامل من أنبوب معدني أو شريط. إذا كانت مصنوعة من الخشب فيجب تغليفها بتركيبة مطهرة، أما إذا كانت مصنوعة من المعدن فيجب معالجتها بمادة مضادة للتآكل. من الضروري حساب الطول بحيث يتم تثبيت عدد زوجي من الزجاجات بين الرفين.
• على الرفوف، على مسافةعرض الزجاجات، يتم تثبيت الشرائط الأفقية التي يمكن من خلالها إجراء تثبيت إضافي للملف. وبالإضافة إلى ذلك، فإنها سوف تعطي الإطار صلابة إضافية.
• بعد ذلك، يتم إعداد العدد المطلوب من الزجاجات البلاستيكية - يتم قطع الجزء السفلي منها بحيث تتناسب زجاجة واحدة مع جانب الرقبة بإحكام في الفتحة الناتجة.

• خذ خرطومًا (أنبوبًا) بالطول المطلوب والذي سيكون كافيًا للتثبيت دائرة لفائفعلى حامل الإطار الجاهز.

التراجع مسافة 100 ÷ 150 مم من حافة الخرطوم، حدد المكان الذي يتم توصيله فيه. بعد ذلك، من خلال هذه الحافة، يتم وضع العدد المطلوب من الزجاجات المعدة على الأنبوب، والذي سيكون كافيا لتغطية المنطقة بالكامل إلى الرف المقابل. يتم وضع الزجاجات بإحكام بجانب بعضها البعض، بحيث تتناسب رقبة الزجاجة الثانية مع الفتحة المقطوعة في الجزء السفلي من الزجاجة السابقة.

• عندما يتم تغطية قسم الأنبوب المخصص لوضع الجزء العلوي من الملف بالكامل بصندوق من الزجاجات، يتم تثبيت حافته أعلى عمود الإطار الأيسر. للتثبيت، يمكنك استخدام حاملات المشابك الأنابيب البلاستيكيةمع مزلاج، الحجم الصحيح.

• إذا لزم الأمر، يتم ضبط موضع الزجاجات بحيث يكون نصفها من الرقائق في الأسفل، بالقرب من إطار المجمع.
• يتم بعد ذلك إعطاء الأنبوب دورانًا سلسًا ويتم تثبيته مرة أخرى على المقطع.
• والخطوة التالية هي وضع الزجاجات على الأنبوب مرة أخرى، ويتم تثبيتها على الرف الأيسر. يستمر هذا النمط حتى يتم ملء الإطار بالكامل بملف المجمع.
• الآن كل ما تبقى هو "حزم" التركيبات التي سيتم من خلالها توصيل المجمع الناتج بإمدادات الماء البارد وخزان التخزين الساخن.

هذا ما يمكن أن يحدث في النهاية، لا يمكن أن يكون الأمر أبسط من ذلك!

مثل هذا المجمع، كما ترون، ليست معقدة على الاطلاقفي التصنيع، ولكن يمكن أن يصبح "مساعدًا" جيدًا في منزل خاص، حيث يتولى وظائف تسخين المياه.

بالمناسبة، يمكن استخدام الطاقة الشمسية ليس فقط لتسخين المياه، ولكن أيضًا لتزويد الغرف بالهواء الساخن. على سبيل المثال، يمكنك معرفة كيفية القيام بذلك بنفسك، من خلال اتباع الرابط لمنشور خاص على بوابتنا.

فيديو - تجميع محطة الطاقة الشمسية DIY

موارد الطاقة. ستكون الطاقة الشمسية المجانية قادرة على توفير ما لا يقل عن 6-7 أشهر في السنة الماء الدافئللاحتياجات المنزلية. وفي الأشهر المتبقية يساعد أيضًا نظام التدفئة.

لكن الشيء الأكثر أهمية هو أنه يمكن صنع مجمع شمسي بسيط (على عكس، على سبيل المثال) بشكل مستقل. للقيام بذلك، ستحتاج إلى مواد وأدوات يمكن شراؤها من معظم متاجر الأجهزة. في بعض الحالات، حتى ما يمكنك العثور عليه في المرآب العادي سيكون كافيًا.

تم استخدام تقنية تجميع السخان الشمسي الموضحة أدناه في المشروع "قم بتشغيل الشمس - عش بشكل مريح". تم تطويره خصيصًا للمشروع من قبل شركة ألمانية دعوى قضائية ضد شريك الطاقة الشمسية، التي تبيع وتركب وتخدم بشكل احترافي مجمعات الطاقة الشمسية والأنظمة الكهروضوئية.

الفكرة الرئيسية هي أن كل شيء يجب أن يكون رخيصًا ومبهجًا. لتصنيع المجمع، يتم استخدام مواد بسيطة وشائعة إلى حد ما، ولكن كفاءتها مقبولة تماما. إنه أقل من نماذج المصنع، ولكن الفرق في السعر يعوض تماما عن هذا العيب.

تمر أشعة الشمس من خلال الزجاج وتسخن المجمع، ويمنع التزجيج فقدان الحرارة. يمنع الزجاج أيضًا حركة الهواء في جهاز الامتصاص، وبدونه، سيفقد المجمع الحرارة بسرعة بسبب الرياح أو المطر أو الثلج أو درجات الحرارة الخارجية المنخفضة.

يجب معالجة الإطار بمطهر وطلاء للاستخدام الخارجي.

يتم عمل ثقوب في السكن لتزويد السائل البارد وإزالة السائل الساخن من المشعب.

تم طلاء جهاز الامتصاص نفسه بطبقة مقاومة للحرارة. تبدأ الدهانات السوداء العادية في التقشر أو التبخر عند درجات حرارة عالية، مما يؤدي إلى تغميق الزجاج. يجب أن يكون الطلاء جافًا تمامًا قبل تركيب الغطاء الزجاجي (لمنع التكثيف).

يتم وضع العزل تحت الامتصاص. غالبا ما تستخدم الصوف المعدني. الشيء الرئيسي هو أنه يمكنه تحمل درجات الحرارة المرتفعة إلى حد ما خلال فصل الصيف (أحيانًا أكثر من 200 درجة).

الإطار مغلق من الأسفل لوحة OSB، الخشب الرقائقي، لوحات، الخ. الشرط الرئيسي لهذه المرحلة هو التأكد من أن الجزء السفلي من المجمع محمي بشكل موثوق من دخول الرطوبة إلى الداخل.

لتأمين الزجاج في الإطار، يتم عمل الأخاديد أو ربط الشرائط على طول داخلإطارات عند حساب حجم الإطار، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه عندما يتغير الطقس (درجة الحرارة والرطوبة) خلال العام، فإن تكوينه سيتغير قليلاً. لذلك، يتم ترك بضعة ملليمترات من الهامش على كل جانب من جوانب الإطار.

يتم تثبيت ختم النافذة المطاطي (على شكل D أو E) على الأخدود أو الشريط. يتم وضع الزجاج عليه، والذي يتم وضع مانع التسرب عليه بنفس الطريقة. يتم تأمين كل هذا في الأعلى باستخدام الصفائح المعدنية المجلفنة. وبالتالي، يتم تثبيت الزجاج بشكل آمن في الإطار، ويحمي الختم الممتص من البرد والرطوبة، ولن يتضرر الزجاج عندما "يتنفس" الإطار الخشبي.

يتم عزل المفاصل بين صفائح الزجاج بمادة مانعة للتسرب أو السيليكون.

لتنظيم التدفئة الشمسية في المنزل سوف تحتاج إلى خزان. يتم تخزين المياه التي يتم تسخينها بواسطة المجمع هنا، لذلك يستحق الاهتمام بالعزل الحراري.

يمكنك استخدام ما يلي كخزان:

• الغلايات الكهربائية غير العاملة
• اسطوانات الغاز المختلفة
• براميل للاستخدام الغذائي

الشيء الرئيسي هو أن تتذكر أن الخزان المغلق سيخلق ضغطًا اعتمادًا على ضغط نظام السباكة الذي سيتم توصيله به. ليست كل حاوية قادرة على تحمل ضغط العديد من الأجواء.

يتم عمل ثقوب في الخزان لدخول وخروج المبادل الحراري ودخول الماء البارد وسحب الماء الساخن.

يحتوي الخزان على مبادل حراري حلزوني. ويستخدم النحاس والفولاذ المقاوم للصدأ أو البلاستيك لذلك. سوف يرتفع الماء الذي يتم تسخينه من خلال المبادل الحراري إلى الأعلى، لذا يجب وضعه في قاع الخزان.

يتم توصيل المجمع بالخزان باستخدام الأنابيب (على سبيل المثال، المعدن والبلاستيك أو البلاستيك) المنقولة من المجمع إلى الخزان من خلال مبادل حراري والعودة إلى المجمع. من المهم جدًا هنا منع تسرب الحرارة: يجب أن يكون المسار من الخزان إلى المستهلك قصيرًا قدر الإمكان، ويجب أن تكون الأنابيب معزولة جيدًا.

يعد خزان التمدد عنصرًا مهمًا جدًا في النظام. وهو خزان مفتوح يقع في أعلى نقطة في دائرة دوران السائل. بالنسبة لخزان التمدد، يمكنك استخدام حاوية معدنية أو بلاستيكية. بمساعدتها، يتم التحكم في الضغط في المشعب (بسبب حقيقة أن السائل يتوسع من التسخين، قد تتشقق الأنابيب). لتقليل فقدان الحرارة، يجب أيضًا عزل الخزان. إذا كان هناك هواء في النظام، فيمكنه أيضًا الهروب عبر الخزان. يتم أيضًا ملء الخزان بالسائل من خلال خزان التمدد.

مجمعات الطاقة الشمسية ل تسخين المياهأصبحت شائعة مؤخرًا نسبيًا وخلال هذا الوقت أثبتت نفسها كأجهزة تقدمية مثبتة تستخدم في الحياة اليومية. إن النهج العقلاني لاختيارها وترتيبها هو الأساس للتشغيل الناجح للمنتجات.

تعتبر مجمعات الطاقة الشمسية لتسخين المياه من الأنواع الواعدة، لذلك، في الواقع الحديث، فإن تنفيذ مثل هذا الحل هو الطريقة الأمثل للخروج من أي موقف. يحتاج العديد من العائلات الحديثة - أصحابها إلى توفر هذا النوع من المعدات المجهزة السكن الخاصأصحاب المؤسسات، لأن شراء النظام سيكون مربحًا نوعيًا واستثمارًا رأسماليًا أمثل للمستقبل.

مميزات أنظمة تسخين المياه الحديثة

أجهزة التخزين في إطار التقنيات المستخدمة هي الأكثر شعبية. سماتها الرئيسية هي وجود خزان خاص في منطقة الارتفاع، أي في منطقة مبنى معين. يتلقى الموارد المائية، ثم يتم تسخينه خلال النهار إلى درجة حرارة معينة تبلغ +40 درجة مئوية، وبعد ذلك يكون من المنطقي استخدام السائل للقيام بالأعمال المنزلية.

يتم توفير المياه، التي كان لديها وقت للتدفئة، إلى منطقة الوجهة من خلال تدفق مستقل بسبب اختلاف الارتفاع الذي يتشكل بشكل طبيعي. يتم استخدام التكنولوجيا التراكمية تقليديا في الحالات، وإذا تم تعديل هذا النظام، فهناك كل فرصة لاستخدامه في الحمام الصيفي. تعمل أجهزة تجميع الطاقة الشمسية بحيث تتغير الكثافة عند تسخينها، ونتيجة لذلك، يرتفع السائل ويدفع الماء البارد. من خلال تطبيق هذا المبدأ، يمكنك التخلص من الحاجة إلى استخدام دعم إضافي من نوع المضخة.

قد يكون شراء جهاز تجميع الطاقة الشمسية لتسخين المياه هو الحل الأمثل بالنسبة لك. لقد تصميم بسيط، والذي يتضمن مجموعة كاملة من العناصر:

• ماص للحرارة . تقليديا، يتم رسم هذا المكون باللون الداكن، مثل قاعدة الهيكل بأكمله.
• جهاز الخزان لتخزين وتشغيل المبرد دون أي عوائق خاصة.
• لفائف، تعزيز تداول المياه الطبيعية في تشغيل هذا النظام.
• جهاز التبادل الحراري، بمثابة العنصر الرئيسي في النظام بأكمله، ويستخدم لنقل الحرارة إلى سائل العمل بأكمله.

لذلك، أثناء عملية التسخين، يرتفع السائل عبر الأنابيب ثم يدخل إلى الخزان، حيث يستخرج أصحابه الماء الساخن.

نموذج	صفات	تصميم
مجمع الطاقة الشمسية المسطحة SELECT PK 2.7 40388 روبل روسي يشتري	نوع الزجاج: زجاج مقسى منشوري حراري Durasolar P+؛ أنابيب الامتصاص، عدد: 10؛ المساحة الإجمالية م2: 2.7؛ حجم سائل التبريد، لتر: 2؛ مادة الإطار: ألومنيوم مطلي؛ مادة الامتصاص: النحاس؛ طلاء الامتصاص: طلاء انتقائي؛ درجة حرارة الركود، درجة مئوية: 200؛ الحد الأقصى لضغط التشغيل، بار: 6
جهاز تجميع الطاقة الشمسية الفراغي الأنبوبي auroTHERM حصريًا VTK 1140 / 2 78185 روبل روسي يشتري	عدد الأنابيب المفرغة، قطعة: 12؛ المساحة الإجمالية م2: 2.3؛ حجم سائل التبريد، لتر: 1.8؛ مادة الأنبوب: زجاج بوروسيليكات مقسى؛ الأعلى درجة حرارة التشغيل، درجة مئوية: 180؛ الحد الأقصى لضغط التشغيل، بار: 10
جهاز تجميع الطاقة الشمسية الفراغي VTC 30 76.765 روبل روسي يشتري	عدد الأنابيب المفرغة، قطعة: 30؛ المساحة الكلية م2 : 4.55 ؛ حجم سائل التبريد، لتر: 1.82؛ مادة الأنبوب: زجاج بوروسيليكات مقسى؛ درجة حرارة التشغيل القصوى، درجة مئوية: 180؛ الحد الأقصى لضغط التشغيل، بار: 12
مجمع الطاقة الشمسية أزورو سوبريم 1.19x0.76 م 8564 روبل روسي	مجمع الطاقة الشمسية Azuro Supreme من الشركة التشيكية Mountfield لحمام السباحة؛ السطح: 0.94 م2؛ خصائص الأداء: حجم حمام السباحة - 15 م 3؛ الميزات: ساقان داعمتان، تركيب سهل, التصميم الحديث، تسخين اقتصادي وفعال، مناسب لجميع أنواع الهياكل والمسابح الجاهزة، أداء أعلى بسبب تأثير الاحتباس الحراري
مجمع الطاقة الشمسية المسطح Huch EnTEC FKFH-240-V Al/Cu 52469 روبل روسي يشتري	الشركة المصنعة: هوتش إنتيك؛ الدولة: ألمانيا; المساحة م2: 2.2؛ العزل الحراري: الصوف المعدني؛ ضغط العمل، بار: 6؛ الإطار: هيكل من الألومنيوم؛ اللوحة الخلفية: هيكل من الألومنيوم؛ الزجاج: الطاقة الشمسية البيئية والاجتماعية والحوكمة؛ درجة حرارة الركود، درجة مئوية: 210؛ العرض مم: 2100؛ الارتفاع مم: 1200؛ العمق مم: 85؛ الوزن كجم: 38
مجمع الطاقة الشمسية Azuro Shelter 1.2x1x0.9 م 10.080 روبل روسي	نظام التدفئة الشمسية ( لوحة شمسية) منزل صغير من ماونتفيلد للمسبح؛ السطح: 1.84 م2؛ العرض: 100 سم؛ الارتفاع: 90 سم؛ الطول: 120 سم؛ خصائص الأداء: حجم حمام السباحة - 15 م 3
مجمع الطاقة الشمسية كوكيدو كيوبس 12878 روبل روسي	سخان شمسي Keops من الشركة المصنعة Kokido للمسبح؛ حجم البركة: 10 م3 ; العرض: 57 سم؛ الارتفاع: 32 سم؛ الطول: 57 سم؛ تسخين المياه الاقتصادية. مناسبة لحمامات السباحة حتى 10000 لتر
سخان المياه بالطاقة الشمسيةسابون سي بي اس-100 31500 روبل روسي يشتري	ضغط العمل الاسمي: 3-6 بار؛ الحد الأقصى لضغط التشغيل: 7 بار؛ درجة الحرارة الاسمية: 45-70 درجة مئوية؛ درجة الحرارة القصوى: 90 درجة مئوية؛ مادة العلبة: فولاذ مطلي
مجمع الطاقة الشمسية لإمدادات المياه طوال الموسم 22980 روبل روسي يشتري	الطاقة: 1.5 كيلوواط عند درجة حرارة 20 درجة مئوية وكثافة إشعاع 900 واط/م2؛ الأبعاد: 1093x2008x76.7 ملم؛ منطقة الامتصاص: 2.06 م2؛ الوزن: 32 كجم؛ حجم القناة: 1.4 لتر؛ توصيل الأنابيب: 4 قطع. المسمار / الجوز G 3/4 مع الفواصل المسطحة؛ العزل الشفاف: زجاج مقسى 3.2 مم مع طلاء مضاد للوهج؛ امتصاص الألومنيوم
مجمع الطاقة الشمسية Vaillant aurostep/4 2.250 HT 287000 فرك. يشتري	بلد المنشأ: سلوفاكيا؛ الحد الأقصى لضغط التشغيل: 1 بار؛ المساحة: 1.6 م2; حجم المنوع: 150 لتر؛ درجة حرارة الركود: 60 درجة مئوية؛ العرض: 608 ملم؛ الارتفاع: 1084 ملم؛ العمق: 774 ملم

أنواع أجهزة التجميع

اعتمادًا على نوع التصميم، يتم تقسيم المنتجات إلى عدة أنواع:

• مستوي– تعمل لوحة الألومنيوم أو عنصر النحاس كممتص للطاقة الشمسية، حيث أن هذه المواد هي الموصلات الحرارية المثالية. يجب معالجة مكون اللوحة بطبقة خاصة توفر الامتصاص الحراري. يمكن تركيب هذا النوع من النماذج في مكان مناسب، أي على الحائط. هذه نماذج عالمية تستخدم لتسخين المياه والمياه.

• مكنسةتتضمن عناصر النموذج استخدام نظام الأنابيب - الملف - كمكون رئيسي. اتضح أنه في الجزء العلوي يتم توصيل عدة أجزاء أنبوبية منفصلة، ​​\u200b\u200bيتم خلالها تشكيل لوحة منفصلة. يعمل هذا الجهاز على مبدأ الترمس. هذا نطاق النموذجمجهزة بآلية التدفق المباشر التي يتم من خلالها الدوران، وكذلك المنتجات ذات الأنابيب الحرارية.

النماذج الأكثر شيوعا لمجمعات الطاقة الشمسية في جميع المواسم مع الأنابيب المفرغة:

يمكنك صنع جهاز تجميع الطاقة الشمسية لتسخين المياه بنفسك، وهذا الحل سيوفر المال، لكنه سيستغرق قدرًا معينًا من الوقت.

مزايا وعيوب هذا النوع من المنتجات

نماذج فراغ

تم تجهيز هذه السلسلة بعدد معين من المزايا التي يجب عليك بالتأكيد الانتباه إليها:

وفي منطقة مناخية معتدلة، سيتحول هذا الاختلاف إلى الحل الأمثل. يجدر أيضًا الانتباه إلى العديد من الجوانب السلبية لممثل هذا النطاق النموذجي:

ما إذا كان الأمر يستحق إعطاء الأفضلية لهذا العنصر - فكل مستهلك يتخذ قراره الخاص.