نحن نجهز التدفئة الشمسية أو كيفية بناء مجمّع محلي الصنع

كيف تعمل

يجمع المجمع الطاقة بمساعدة مركم الضوء أو ، بعبارة أخرى ، الألواح الشمسية ، التي تنقل الضوء إلى صفيحة معدنية متراكمة ، حيث يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى حرارة. تنقل اللوحة الحرارة إلى المبرد ، والذي يمكن أن يكون سائلاً وهواءً. يتم إرسال المياه عبر الأنابيب إلى المستهلك.بمساعدة مثل هذا المجمع ، يمكنك تسخين منزلك وتسخين المياه لأغراض منزلية مختلفة أو حمام سباحة.

تستخدم مجمعات الهواء بشكل أساسي للتدفئة غرفة أو تدفئة الهواء الداخلي له. التوفير عند استخدام هذه الأجهزة واضح. اولا لا داعي لاستخدام اي وقود وثانيا يتم تقليل استهلاك الكهرباء.

كيف تصنع مجمع الطاقة الشمسية؟

للإنتاج الذاتي لمجمع الطاقة الشمسية ، يمكنك استخدام مجموعة متنوعة من المواد في متناول اليد. أولاً ، يتم عمل العناصر الفردية للنظام ، ثم يتم توصيلها باستخدام الأنابيب.

المرحلة # 1 - صنع لوح شمسي

ستحتاج لعمل لوح شمسي للتدفئة صندوق ومواد للمبرد. عادة ما يكون الصندوق مصنوعًا من الخشب الرقائقي. يوصى بعزل الحوائط وأسفل الصندوق ، على سبيل المثال ، بطبقة من الرغوة لتقليل فقد الحرارة. لتصنيع المبرد ، يمكنك استخدام أجزاء من الأنابيب العريضة ، والتي ترتبط ببعضها البعض بواسطة أنابيب ذات قطر أصغر.

يتم عرض نسخة مثيرة للاهتمام من الألواح الشمسية محلية الصنع المصنوعة من علب الألمنيوم في الفيديو التالي:

الجزء العلوي من الصندوق مغطى بزجاج بحجم مناسب. لزيادة كفاءة اللوح الشمسي ، يوصى بطلاء الداخل والمشعات باللون الأسود ، والجانب الخارجي من اللوح أبيض.

يوضح هذا الرسم البياني بوضوح أحد الخيارات لإنشاء لوحة لمجمع الطاقة الشمسية. الصندوق مصنوع من ألواح وألواح صلبة مغطاة بالزجاج

المرحلة رقم 2 - الغرفة الأمامية وخزان التخزين

لتصنيع عناصر مجمعات الطاقة الشمسية هذه ، ستحتاج إلى بضع حاويات مناسبة.يحتاج محرك الأقراص إلى خزان كبير إلى حد ما ، ويجب أن تتراوح سعته بين 150-400 لتر. يجب أيضًا عزل الخزان ، على سبيل المثال ، عن طريق وضعه في صندوق من الخشب الرقائقي وملء المساحة المحيطة بمواد عازلة للحرارة: رغوة البوليسترين ، الصوف المعدني ، نشارة الخشب ، إلخ.

صُنعت أفانكاميرا من خزان صغير لا تزيد سعته عن 40 لترًا. يجب أن تكون هذه الحاوية محكمة الإغلاق ومجهزة بصمام كروي أو أي جهاز آخر لإمداد المياه.

المرحلة # 3 - تجميع النظام بأكمله

بعد أن تصبح العناصر الرئيسية جاهزة ، يجب وضعها بشكل صحيح وتوصيلها ببعضها البعض. قم أولاً بتثبيت أفانكاميرا وخزان التخزين

في هذه الحالة ، من المهم ملاحظة نسبة مستوى السائل في كل حاوية بشكل صحيح. يجب أن يكون مستوى الماء في غرفة الانتظار أعلى من مستوى الماء في الخزان بأكثر من 80 سم

عادة ما يتم وضع الألواح الشمسية على سقف على النحو الأمثل - على الجانب الجنوبي مع منحدر نحو الأفق حوالي 40 درجة. يجب ألا تقل المسافة بين خزان التخزين والرادياتير عن 70 سم ، وبذلك يتم وضع الحجرة الأمامية في الجزء العلوي من النظام ، ويتم وضع الخزان في الأسفل ، وتوضع اللوحة الشمسية في أسفلها.

ثم يجب عليك تثبيت:

• أنبوب تصريف التخزين
• أنبوب الصرف للغرفة الأمامية ؛
• أنبوب إمداد الماء البارد إلى غرفة الانتظار ؛
• أنبوب مدخل الماء البارد
• أنابيب إمداد الماء البارد للخلاطات ؛
• أنابيب إمداد الماء الساخن إلى الحنفيات
• أنبوب إمداد الماء الساخن لخزان التخزين ؛
• أنبوب "ساخن" للمبرد الشمسي ؛
• أنبوب تغذية خزان التخزين.

في الوقت نفسه ، يوصى باستخدام أنابيب نصف بوصة لأقسام الضغط العالي في النظام ، والأنابيب البوصة مناسبة للأقسام ذات الضغط المنخفض.بالإضافة إلى ذلك ، يجب استخدام العديد من التركيبات والمحولات والأغلال وما إلى ذلك. يظهر الرسم التخطيطي المفصل لمجمع الطاقة الشمسية في الشكل:

على مخطط الجهاز الشمسي يُظهر المجمع موقع غرفة الانتظار وخزان التخزين واللوحة الشمسية ، بالإضافة إلى الأنابيب التي تربطها

لتشغيل النظام ، من الضروري ملء الوحدة بالماء من خلال فتحات التصريف السفلية. ثم يتم توصيل الغرفة الأمامية بنظام إمداد المياه للمنزل ويتم تنظيم مستوى السائل في المجمع. إذا كانت جميع الوصلات ضيقة ، يمكنك البدء في تشغيل جهاز جديد.

طرق التدفئة الحقيقية

كيف فهمت لهم ما سبق ، لتنفيذ تدفئة كهربائية كاملة منازل تعمل بالطاقة الشمسية صعبة للغاية (ومكلفة). ليس كل مالك يقرر شراء وتركيب الألواح على مساحة 100-150 متر مربع لتدفئة منزل صغير أو كوخ. هذا يعني أن الغلاية الكهربائية + نظام المياه + مخطط مشعات التدفئة لم تعد ضرورية.

لكن فكرة التسخين بوحدات الطاقة الشمسية لا تزال لا يمكن أن تسمى يوتوبيا. ندرج الخيارات التي نفذها أصحاب المنازل في الممارسة:

• الألواح بالإضافة إلى مكيفات الهواء العاكس بمؤشر COP يبلغ 3.5-4 ؛
• توصيل البطاريات مباشرة بالسخانات الكهربائية بدون عاكس ؛
• بناء محطة طاقة شمسية كاملة ، بيع الكهرباء للدولة ، تستخدم العائدات لدفع تكاليف التدفئة التقليدية.

لنبدأ بالخيار الثالث الذي يهم رواد الأعمال. في البلدان التي يتم فيها تحديد ما يسمى بتعريفة التغذية من قبل الدولة ، يمكن لمالك المنزل الحصول على الكهرباء من مصادر متجددة ومنحها للشبكة العامة ، وتحقيق ربح. أي أن صاحب المنزل يشتري نفس الألواح الشمسية 200-300 ، لكنه يبيع الطاقة بسعر جيد ، ولا ينفق الكثير دون جدوى.

لن يصلح عدد كبير من البطاريات على سطح مبنى سكني ، يجب وضع محطة طاقة عالية في الموقع

على سبيل المثال ، في أوكرانيا ، تكون تعريفة التغذية أعلى بثلاث مرات من التعريفة المعتادة (اعتبارًا من يونيو 2019). من الضروري استيفاء شرط واحد: الحد الأدنى لسعة محطة الطاقة الشمسية هو 30 كيلو وات. قم ببناء محطة للطاقة ، وتوفير الطاقة للشبكة ، وشراء نفسك بثلاث مرات أرخص.

تدفئة بالمكيفات

تعتمد الطريقة على كفاءة أنظمة تقسيم العاكس ، حيث توفر حرارة داخل المنزل تزيد بمقدار أربعة أضعاف عن الكهرباء المستهلكة. كيفية تنفيذ مثل هذا التسخين:

1. بادئ ذي بدء ، نقوم بتقليل فقد الحرارة للمبنى قدر الإمكان - نقوم بعزل الجدران والأرضيات والسقف ، ونقوم بتركيب نوافذ موفرة للطاقة. المؤشر المثالي لاستهلاك الحرارة في مسكن بمساحة 100 متر مربع هو 6 كيلو واط.
2. نقوم بشراء مكيفين للهواء مع ضواغط عاكس تعمل في درجات حرارة خارجية سلبية. يجب أن يكون الأداء الكلي للوحدات مساويًا لفقدان حرارة المنزل ، في حالتنا - 6 كيلو واط. لن يتجاوز استهلاك هذه "الانقسامات" 2 كيلوواط.
3. نقوم بتركيب محطة شمسية يمكنها توفير الكهرباء لمكيفات الهواء على مدار الساعة.
4. للتدفئة في الأيام الأكثر برودة ، يجدر تركيب أي مصدر حرارة تقليدي - غلاية ، موقد يعمل بالحطب.

تستخدم مضخات الحرارة Mitsubishi Zubadan طاقة أقل من مكيفات الهواء وتنتج حرارة أعلى بأربع مرات (COP = 4)

يؤكد الفيديو في نهاية هذا القسم أن المخطط الموصوف يعمل بكامل طاقته. عيب واحد مهم: عند درجة حرارة سالبة ، تنخفض كفاءة مكيفات الهواء بشكل حاد ، ولا يمكنك الاستغناء عن مساعدة المرجل. في المناخ المعتدل والشمالي ، لن تتكيف الوحدات الشمسية وحدها.

استخدام السخانات المحلية

نحن نتحدث عن انخفاض كبير في تكلفة النظام في حالة استخدام مستهلكين متواضعين - سخانات المروحة التقليدية. نظرًا لعدم وجود العاكس ، يجب توصيل سخانات 12 فولت بالوحدات الشمسية (يمكنك ركوب سيارة أو القيام بذلك بنفسك).

كيفية تركيب مولد للطاقة الشمسية:

1. نقوم بتركيب العدد المطلوب من البطاريات بجهد تشغيل 12 فولت.
2. نقوم بتوصيلها بأسلاك 2.5 مم² وفقًا للرسم البياني أدناه - بدون عاكس.
3. نقوم بتوصيل الحمل - سخان مروحة منخفض الطاقة لـ 12 فولت.

أدناه في الفيديو ، يصف المتخصص بالتفصيل جميع الفروق الدقيقة لمثل هذا الاتصال. هذه الطريقة مناسبة لتدفئة الغرف الفردية بسخانات المروحة من 1 إلى 1.5 كيلو واط. يعد تسخين المنزل بأكمله أكثر صعوبة - فأنت بحاجة إلى تجميع عدة دوائر منفصلة بألواح شمسية حتى لا تزيد المقطع العرضي للأسلاك.

هل يعمل المجمع الشمسي في الشتاء؟

وفقا للإحصاءات (البيانات الواردة في ويكيبيديا) ، هناك ما يقرب من 0.2 متر مربع. متر مربع من مجمعات الطاقة الشمسية المستخدمة في بلدنا ، بينما في ألمانيا هذا الرقم هو 140 مترًا مربعًا. م ، وفي النمسا - بقدر 450 قدم مربع. م لكل 1000 نسمة.

لا يمكن تفسير هذا الاختلاف الكبير بالظروف المناخية وحدها.

في الواقع ، في معظم أنحاء روسيا ، تصل نفس الكمية من الطاقة الشمسية إلى سطح الأرض يوميًا كما هو الحال في جنوب ألمانيا - في الطقس الدافئ ، تتراوح هذه القيمة من 4 إلى 5 كيلو واط في الساعة / متر مربع. م.

ما الذي يسبب تأخيرنا؟ ويرجع ذلك جزئيًا إلى الدخل المنخفض نسبيًا للروس (لا تزال محطات الطاقة الشمسية باهظة الثمن) ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى وجود حقول الغاز الكبيرة الخاصة بهم ، ونتيجة لذلك ، توفر الوقود الأزرق.

ولكن تم لعب دور مهم من خلال الموقف المتحيز من جانب العديد من المستخدمين المحتملين الذين يعتبرون تركيب مجمع الطاقة الشمسية غير مناسب. يقولون أنه في الصيف يكون الجو دافئًا بالفعل ، وفي الشتاء يكون مثل هذا النظام قليل الاستخدام.

فيما يلي الحجج التي طرحها المشككون فيما يتعلق بتشغيل محطات الطاقة الشمسية في الشتاء:

1. التثبيت مغطى باستمرار بالثلج ، بحيث لا يصله الإشعاع الشمسي كثيرًا. ما لم يكن المالك ، بالطبع ، يعمل باستمرار على السطح باستخدام مكنسة أو فرشاة.
2. يزيل الهواء البارد البارد تقريبًا كل الحرارة المتراكمة بواسطة المجمع.

غالبًا ما يتم ذكر العامل الضار طوال الموسم - البرد ، الذي يمكن أن يحطم التركيب الشمسي إلى قطع صغيرة.

لفهم مدى صحة هذه الحجج ، ضع في اعتبارك جهاز أنواع مختلفة من مجمعات الطاقة الشمسية.

هناك العديد من الأسباب لبناء الطاقة الشمسية سخان المياه DIY. أهمها أن الطاقة التي يتم الحصول عليها بهذه الطريقة مجانية تمامًا.

تمت مناقشة مصادر الطاقة البديلة لمنزل خاص في هذه المراجعة.

وفي هذا الموضوع ، كل شيء عن تدفئة المنزل بالطاقة الشمسية والطرق تصنيع الألواح الشمسية بيديك.

إيجابيات وسلبيات نظام التدفئة البديل

لا توجد مزايا كثيرة لنظام التدفئة الشمسي ، ولكن كل واحدة منها مهمة ويمكن أن تكون سببًا لإجراء تجارب خاصة:

• فوائد بيئية. آمن لسكان المنزل والبيئة ، مصدر نظيف للحرارة لا يتطلب استخدام أنواع الوقود التقليدية.
• استقلال. أصحاب الأنظمة مستقلون تمامًا عن أسعار الطاقة والوضع الاقتصادي في البلاد.
• الربحية. مع الحفاظ على نظام التدفئة التقليدي ، يصبح من الممكن تقليل تكلفة الدفع مقابل إمدادات الماء الساخن.
• شهره اعلاميه.تركيب أنظمة الطاقة الشمسية لا يتطلب إذن من السلطات الحكومية.

ولكن هناك أيضًا لحظات غير سارة يمكن أن تفسد الصورة العامة. على سبيل المثال ، لتحديد كفاءة النظام ، ستكون هناك حاجة إلى فترة طويلة - 3 سنوات على الأقل (بشرط وجود طاقة شمسية كافية واستخدامها بنشاط).

سيتطلب تثبيت الوحدات الشمسية فقط استثمارات كبيرة: ستكلف أرخص ألواح السيليكون 2200 روبل على الأقل. لكل قطعة ، وعناصر متعددة الكريستالات ثنائية الصمامات من الفئة الأولى - تصل إلى 17000 لكل قطعة. حساب تكلفة 30 وحدة بسيط للغاية (+)

يلاحظ المستخدمون العيوب التالية:

• ارتفاع أسعار المعدات اللازمة لتشغيل النظام ؛
• الاعتماد المباشر لكمية الحرارة الناتجة على الموقع الجغرافي والطقس ؛
• التوفر الإلزامي لمصدر احتياطي ، على سبيل المثال ، غلاية غاز (من الناحية العملية ، غالبًا ما يتحول النظام الشمسي إلى نسخة احتياطية).

لتحقيق عوائد أكبر ، عليك مراقبة صحة المجمعات بانتظام وتنظيفها من الحطام وحمايتها من تكوين الجليد في الصقيع. إذا كانت درجة الحرارة غالبًا ما تقل عن 0 درجة مئوية ، فأنت بحاجة إلى الاهتمام بالعزل الحراري الإضافي ليس فقط لعناصر النظام الشمسي ، ولكن أيضًا للمنزل ككل.

المميزات والعيوب

تتمتع الأنظمة الشمسية من نوع الهواء بمزاياها الخاصة ، والتي تشمل:

• تكلفة منخفضة للهيكل المنتج بالفعل ؛
• طريقة تصنيع بسيطة ، حتى من النفايات ؛
• سهولة التركيب والصيانة.

ولكن أيضا جامع الهواء الشمسي الطاقة لها عيوبها:

• الجهاز غير مخصص لتسخين المياه ؛
• لها أبعاد كبيرة بسبب الكمية الصغيرة من السعة الحرارية ؛
• كفاءة متواضعة.

لا يمكن لجهاز تسخين الهواء الشمسي الذي يعمل بنفسك مع تدفئة المساحات الكبيرة ، ولكن مع الكمية المناسبة من الطاقة سيكون كافياً للتدفئة ، على سبيل المثال ، مبنى مزرعة به حيوانات ، أو دفيئة ، أو يمكن استخدامه كإضافي أو مصدر حرارة مشترك. هذا النهج في العمل يحقق بعض المدخرات لميزانية الأسرة.

كيف يتم ترتيب مجمع الطاقة الشمسية؟

المجمع الشمسي هو نظام هيدروليكي يتكون من ثلاثة عناصر رئيسية:

• لوحة شمسية
• الغرف الأمامية
• خزان.

الألواح الشمسية ، ببساطة ، عبارة عن مشعاع أنبوبي محاط بصندوق به جدار أمامي زجاجي. يتم وضعها في مكان مشمس ، على سبيل المثال ، على السطح. يتم تسخين المياه التي تدخل مشعات الألواح الشمسية ونقلها إلى الغرفة الأمامية. هنا ، يتم استبدال الماء البارد بمبرد ساخن بالفعل ويتم الحفاظ على ضغط ديناميكي ثابت في النظام. في نفس الوقت ، ينتقل الماء البارد إلى مشعات الألواح الشمسية ، ويكون ساخنًا يدخل خزان التخزين، والتي يتم نقلها إلى نظام التدفئة في المنزل.

من الأفضل وضع المجمع الشمسي على الجانب الجنوبي من السقف بزاوية 35-45 درجة. من الأفضل طلاء المبرد وداخل الصندوق باللون الأسود.

يستخدم هذا النوع من مجمعات الطاقة الشمسية ما يسمى بعملية الترموسيفون. عند تسخينها ، تتغير كثافة الماء وتتوسع طبقاته الساخنة وتحل محل الماء البارد. نتيجة ل لتنظيم التدفئة على ال لا حاجة للألواح الشمسية المضخة ، تحدث حركة المبرد عبر النظام تحت تأثير العمليات الطبيعية.

فرصة توفير مجمع الطاقة الشمسية

من الممكن توصيل العديد من مصادر تسخين الناقل الحراري بدائرة التسخين. غالبًا ما تعمل غلايات الوقود الصلب بالتوازي مع الغلايات الكهربائية. هذا يسمح لك بالدعم وضع التشغيل لنظام التدفئة ليلاً أو في غياب أصحابها لعدة أيام.

لكن هذا الوضع لا يمكن أن يسمى اقتصاديًا - فالكهرباء هي واحدة من أغلى الموارد. التطورات الحديثة تجعل من الممكن استخدامها لتسخين المبرد الطاقة الشمسية عن طريق تركيب مجمع الطاقة الشمسية.

المجمع الشمسي هو تركيب يمكن استخدامه على مدار السنة حتى في درجات الحرارة الملبدة بالغيوم. في الأيام المشمسة ، تكون أكثر كفاءة وتسخن حتى درجة حرارة دائرة إمداد الغلاية - حتى 70-90 درجة.

جامع الطاقة الشمسية محلية الصنع

المجمع الشمسي هو جهاز بسيط إلى حد ما ، ليس من الصعب صنعه بنفسك. من حيث الكفاءة ، قد يكون سخان المياه الشمسي محلي الصنع أدنى من النماذج الصناعية ، ولكن بالنظر إلى سعره - من 10 إلى 150 ألف روبل ، فإن مجمع الطاقة الشمسية الذي يعمل بنفسك سوف يبرر نفسه بسرعة كبيرة.

لتصنيعها تحتاج:

• ملف مصنوع من أنبوب معدني ، عادة ما يكون نحاسيًا ، يمكنك أن تأخذ أنبوبًا مناسبًا من ثلاجة قديمة ؛
• قطع أنبوب نحاسي بخيط 16 مم من جانب واحد ؛
• المقابس والصمامات
• أنابيب للاتصال بعقدة المجمع ؛
• خزان تخزين بحجم 50 إلى 80 لترًا ؛
• ألواح خشبية لتصنيع الإطار ؛
• ورقة البوليسترين الموسعة 30-40 مم ؛
• زجاج ، يمكنك أن تأخذ زجاج النافذة ؛
• رقائق الألومنيوم سميكة.

يتم تحرير الملف من بقايا الفريون عن طريق غسله بتيار من الماء الجاري. من شريحة أو قضيب خشبي ، يتكون الإطار بحجم أكبر قليلاً من الملف. يتم حفر ثقوب في الجزء السفلي من الإطار لإخراج أنابيب الملف.

العودة إليه تعلق مع الغراء أو ورقة الستايروفوم ذاتية التنصت - سيكون هذا الجزء السفلي من المجمع. تتميز هذه المادة بخصائص عزل حراري ممتازة ، مما سيساعد في تقليل فقد الحرارة.

الجزء العلوي من المجمع الشمسي مغطى بالزجاج وتثبيته على خرز زجاجي أو قضبان. يتم توصيل الأنابيب بنهايات الملف للتوصيل بمجمع مشعب التسخين. يمكن القيام بذلك باستخدام محولات أو أنابيب مرنة.

يتم وضع المجمع على المنحدر الجنوبي للسقف. تؤدي الأنابيب إلى خزان تخزين مزود بصمام هواء ، ومن هناك إلى مشعب توزيع التدفئة.

فيديو: كيف تصنع سخان شمسي بنفسك

نظام تسخين المجمع هي الطريقة الأكثر فعالية لتوصيل السخانات المختلفة بواحد أو أكثر من مصادر الحرارة. مع ذلك ، يمكنك ضمان درجة حرارة ثابتة وراحة في المنزل ، بالإضافة إلى التشغيل المتواصل والمنسق لجميع عناصر النظام.

مخططات التوصيل لنظام التدفئة

شمسي تدفئة افعل ذلك بنفسك يجب تنفيذه أخيرًا عن طريق توصيله بنظام التدفئة. أفضل طريقة هي استخدام أرضية دافئة ، لا تتجاوز درجة حرارة سائل التبريد فيها 55 درجة. ضع في اعتبارك مخططات التوصيل التي توفر تدفئة المنزل بالطاقة الشمسية:

مع مشعب الماء

مجمعات المياه متصلة مباشرة بدائرة التدفئة في المنزل. يوجد خياران للاتصال: الصيف والشتاء.

الصيف عادة تستخدم لتزويد الساخنة الماء في الدش أو لاحتياجات أخرى ، حيث لا داعي لتدفئة المنزل في الصيف.المخطط هو أبسط - يتم تثبيت المجمع في منطقة مفتوحة ، الماء ، تسخين ، يرتفع في خزان التخزين ، مثبت على مستوى أعلى. عندما يتم تفكيكها ، تصبح الحاوية فارغة ، لذلك يتم تزويدها باستمرار بالمكياج الذي يدخل المجمع ويستقبل الطاقة الحرارية فيه. هذه الطريقة بسيطة ويمكن تنفيذها يدويًا بسهولة.

النسخة الشتوية أكثر صعوبة. يقوم المجمع المركب في منطقة مفتوحة بتزويد المبرد الساخن (يوصى باستخدام مضاد التجمد) لملف المبادل الحراري. إنها حاوية مثبتة رأسياً مع ملف بداخلها. هناك حلقتان - في أحدهما يدور مانع التجمد (في دائرة المبادل الحراري المجمع) ، في الآخر يدور المبرد (من المبادل الحراري إلى دائرة التسخين والعكس). يجب التأكد من تداول مانع التجمد باستخدام مضخة دورانية ، وإلا فلن يعمل النظام. يمكن تنظيم دوران المبرد بشكل طبيعي وقسري باستخدام مضخة. أفضل خيار تدفئة ملامح - نظام التدفئة تحت البلاط، مما يتيح لك الحصول على أقصى تأثير في النهار والليل.

مع بطارية شمسية

التدفئة من الشمس بيديك ، خلق تعمل بالطاقة الشمسية، من خلال تركيب سخان كهربائي. في هذه الحالة ، توفر الخلايا الكهروضوئية الطاقة فقط لعناصر التسخين المثبتة في الغلاية الكهربائية ، دون أن تكون مرتبطة بشكل مباشر بدائرة التسخين.

يتم تركيب نظام التدفئة والألواح الشمسية مع مجموعة المعدات بالكامل بشكل منفصل. يتم اختيار طريقة الاتصال بشكل تعسفي ، بناءً على خصائص كلا النظامين. يتم توصيل الغلاية والمضخة والأجهزة الأخرى بالطريقة المعتادة ، ولا توجد متطلبات محددة.

كيف تصنع سخان مياه شمسي بيديك

الجهاز عبارة عن مشعاع أنبوبي يبلغ قطره 1 بوصة ويوضع في صندوق خشبي. يمكن عزل الهيكل حرارياً بالرغوة. بمساعدة صفائح حديدية مجلفنة ، من الضروري عزل الجزء السفلي من الجهاز بشكل إضافي. احرص على طلاء الخامات باللون الأسود لتسريع عملية التسخين ، باستثناء الغطاء الزجاجي المطلي باللون الأبيض.

كحاوية للمياه ، يمكنك استخدام برميل حديدي كبير ، يتم وضعه في صندوق مصنوع من الخشب أو الخشب الرقائقي. يجب ملء الفراغ. لهذا الغرض ، تعتبر نشارة الخشب والرمل والطين الموسع وما إلى ذلك مناسبة.

افعل ذلك بنفسك أدوات ومواد لسخان المياه

لإنشاء سخان مياه بالطاقة الشمسية ، يلزم توفير المواد والأدوات التالية:

• زجاج بإطار
• كرتون البناء تحت القاع.
• الخشب أو الخشب الرقائقي لصندوق تحت برميل ؛
• اقتران؛
• حشو للمساحة الفارغة (الرمل ، نشارة الخشب ، إلخ) ؛
• الزوايا الحديدية للبطانة.
• أنبوب المبرد
• السحابات (على سبيل المثال ، المشابك) ؛
• صاج مجلفن
• خزان حديدي بحجم كبير (300 لتر يكفي) ؛
• طلاء أسود ، أبيض وفضي مطلي ؛
• قضبان خشبية.

عملية تصنيع سخان المياه الشمسي

إن عملية صنع مجمّع شمسي بيديك ليست مثيرة فحسب ، بل تجلب أيضًا الكثير من الفوائد. سيمكن الجهاز الذي تم إنشاؤه من الاستخدام الرشيد للإشعاع الشمسي لحل المشكلات الاقتصادية المختلفة. تفاصيل إنشاء المجمع على مراحل هي كما يلي:

1. تحتاج أولاً إلى عمل صندوق للخزان ، والذي يحتاج إلى التعزيز بالقضبان.
2. يتم تطبيق مادة العزل الحراري من الأسفل ، والتي يتم تثبيت لوح معدني فوقها.
3. يتم وضع المبرد في الأعلى ، والذي يجب تثبيته بشكل صحيح باستخدام أدوات التثبيت المعدة.
4. يجب تلطيخ أصغر الشقوق في جسم الهيكل وإغلاقها.
5. يجب طلاء الأنابيب والصفائح المعدنية باللون الأسود.
6. تم طلاء البرميل والصندوق بالفضة وبعد التجفيف ، يتم تركيب الخزان في هيكل خشبي.
7. تمتلئ المساحة الفارغة بحشو جاهز.
8. لضمان الضغط المستمر ، يمكنك شراء غرفة مائية ذات عوامة مثبتة في خزان تخزين المياه.
9. يجب وضع التصميم في مساحة مشمسة بزاوية مع الأفق.
10. علاوة على ذلك ، فإن النظام متصل ببعضه بواسطة الأنابيب (يعتمد عددها ومادتها على حجم ونوع المشروع).
11. لتجنب تكوين جيوب هوائية ، يجب أن تبدأ في ملء الجزء السفلي من المبرد.
12. وفقًا لمثل هذا النظام ، يتحرك الماء الساخن إلى أعلى ، مما يؤدي إلى إزاحة الماء البارد ، والذي يدخل بعد ذلك إلى المبرد ويسخن.

إذا تم حساب كل شيء بشكل صحيح ، فسيخرج الماء الدافئ من أنبوب المخرج بعد فترة. لا تنس أن الطقس المشمس شرط أساسي. لذلك ، يمكن أن تكون درجة الحرارة داخل نظام سخان المياه حوالي 70 درجة. سيكون الفرق بين درجة حرارة الماء عند المدخل والمخرج 10-15 درجة. في الليل ، يوصى بمنع وصول الماء لتجنب فقدان الحرارة.

أداء مثل هذا الجهاز أدنى بكثير من تخزين السخانات. ستكون كفاءة أي جهاز محلي الصنع أقل بكثير ، ولكن إذا لم تكن هناك حاجة لشراء مثل هذا النظام الباهظ الثمن ، فيمكنك القيام بكل شيء بنفسك.

الجهاز ومبدأ العملية

التدفئة الشمسية لمنزل خاص هي تقنية مبتكرة ليس لدى الجميع فكرة واضحة عنها حتى الآن.وفي الوقت نفسه ، فإن أي صاحب منزل تقريبًا لديه كل الاحتمالات لتثبيت واستخدام المجمعات المقابلة. الحاجة إلى الاستثمارات المالية موجودة فقط لشراء المعدات أو المعدات ، وسيحصل على كل شيء آخر مجانًا.

يوجد خياران لتنظيم التدفئة الشمسية:

1. الألواح الشمسية
2. تجميع الطاقة الشمسية.

يعد استخدام الألواح الشمسية طريقة أكثر تكلفة ، حيث تتطلب وجود كمية كبيرة من المعدات. تُستخدم الخلايا الكهروضوئية ، الموجودة في منطقة مفتوحة بالزاوية الصحيحة لمعظم حالات التعرض لأشعة الشمس العمودية. إنها تولد تيارًا كهربائيًا ، يتراكم في البطاريات ، ويتحول إلى تيار متناوب بمعلمات قياسية ، ثم يتم إرساله إلى أجهزة التسخين.

يوفر التسخين من الألواح الشمسية في منزل خاص الكثير من الفرص الإضافية. تتمتع هذه الطريقة بميزة كبيرة - يمكن استخدام التيار الكهربائي المتولد عن الألواح الشمسية ليس فقط لتدفئة المنزل ، ولكن أيضًا لتشغيل أي أجهزة أو إضاءة أو احتياجات أخرى.

تعمل مجمعات الطاقة الشمسية على مبدأ مختلف. فهي لا تنتج الطاقة الحرارية بل تستقبلها من الشمس التي تسخن المبرد في حاويات أو أنابيب. من حيث المبدأ ، يمكن اعتبار أي حاوية مياه معرضة للشمس مُجمِّعًا ، ولكن هناك تصميمات خاصة يمكنها إظهار أكبر قدر من الكفاءة. هذا الإصدار من النظام أبسط وأرخص بكثير ومتاح للإنتاج الذاتي.

تتحقق الحرارة الناتجة على الفور من خلال زيادة درجة حرارة المبرد المتراكم في خزان التخزين ، حيث يتم توزيعه على دوائر التدفئة في المنزل.أفضل طريقة للتدفئة هي استخدام أنظمة درجات الحرارة المنخفضة مثل التدفئة تحت الأرضية. لا يحتاجون إلى تدفئة قوية ، والتي تتوافق مع قدرات مجمعات الطاقة الشمسية. في الليل ، يتم استهلاك المبرد الذي يتم تسخينه أثناء النهار.

2 صنع جامع - الخطوات الأولى

من السهل صنع سخان شمسي بسيط وفعال في نفس الوقت من مواد متوفرة وغير مكلفة. يمكننا صنع جسم المجمع من كتلة من الخشب مع لوح OSB أو لوح خشب رقائقي أو لوح خشبي عادي. هناك أيضًا خيار بناء أكثر تكلفة. يتضمن استخدام مقاطع الألمنيوم أو الفولاذ والصفائح المعدنية. مثل هذا الجسم سيكون أكثر دواما. لكن سيتعين عليك العبث بها لفترة أطول. من الأسهل العمل مع المنتجات الخشبية. من الممكن زيادة عمر الخدمة عن طريق معالجة الخشب بالدهانات والورنيش والمستحلبات على أساس بوليمر الماء.

نقوم بتجميع الجسم من المواد المختارة. في الجزء السفلي ، نقوم بتثبيت طبقة عازلة للحرارة - الصوف المعدني ، وألواح البوليسترين الممتد ، والبوليسترين. بدلاً من ذلك ، يُسمح باستخدام المزيد من السخانات الحديثة ، على سبيل المثال ، رقائق معدنية. لكن في هذه الحالة ، ستزداد تكلفة تصنيع الهيكل. نضع ممتصًا (جهاز استقبال حراري ، دائرة حرارية) على العزل. اربطه نوعياً في الجزء السفلي من العلبة. الامتصاص هو الأفضل القيام به من أنابيب النحاس. بدلاً من ذلك ، يتم استخدام مواد أقل تكلفة. يصنع الحرفيون دائرة حرارية من خرطوم البولي بروبلين ومشعات الألواح المعدنية وأنابيب البولي إيثيلين ومبادل حراري لوحدة تبريد قديمة وهياكل أخرى.

لنصنع ممتصًا أوليًا.لهذا نستخدم 100 متر من خرطوم البولي بروبلين مع مقطع عرضي 2 سم ، يسمح لك هذا المبادل الحراري بتسخين حوالي 15-20 لترًا من الماء. إذا كنت ترغب في زيادة حجم السائل الساخن ، فسيتعين عليك استخدام خرطوم أطول أو توصيل مضخة الدوران بنظام محلي الصنع. نقوم بثني منتج البولي بروبلين بشكل حلزوني. نضع الملف الناتج في الجسم ونصلحه. بالإضافة إلى ذلك ، يوصى بربط الحلقات اللولبية معًا. ثم لن يتشوه جهاز الامتصاص أثناء التشغيل.

نقوم بإجراءات مماثلة عند استخدام الأنابيب النحاسية. بالمناسبة ، ليس من الضروري تركيبها على شكل ملف. يُسمح بوضع الأنابيب فيما يتعلق ببعضها البعض بالتوازي. في الوقت نفسه ، يجب أن يكون مفهوماً أن الهياكل الحلزونية لها وصلات أقل ، مما يعني أن المبرد يتحرك فيها بشكل متساوٍ قدر الإمكان. ويتم تقليل مخاطر التسرب في مثل هذه الحالات إلى ما يقرب من الصفر.

بعد تثبيت جميع الأنابيب وتثبيتها ، نقوم بتغطية جسم نظامنا باستخدام الزجاج أو البولي كربونات المتآلف أو لوح الأكريليك أو أي مادة شفافة أخرى. يمكن أن تكون مموجة وسلسة تمامًا. يبقى أن ترسم الصندوق الأسود. سوف يمتص السطح الداكن الحرارة من أشعة الشمس بشكل أكثر فعالية.

1 النظام الشمسي - الأجزاء والميزات الرئيسية

تتطلب صيانة منزل خاص تكاليف مالية كبيرة. يقع نصيب الأسد من التكاليف في هذه الحالة على دفع موارد الطاقة المستهلكة. يسمح لك المجمع الشمسي (SC) بحفظ الأخير. إنه نظام شمسي يمكنك من خلاله الحصول على طاقة حرارية مجانية واستخدامها لتدفئة المنزل وتسخين المياه. SC لمنزل خاص لديه تصميم بسيط إلى حد ما.إذا رغبت في ذلك ، فمن السهل تجميعها وتشغيلها بيديك.

تعمل جميع سخانات المياه بالطاقة الشمسية المنزلية على نفس المبدأ. يلتقطون طاقة الشمس وينقلونها إلى المبرد:

• هواء؛
• ماء؛
• مخاليط من الماء وتكوين سائل مضاد للتجمد.

مجمع الهواء لديه كفاءة تشغيلية منخفضة وكفاءة منخفضة. هذا يرجع إلى حقيقة أن الغاز هو موصل رديء للحرارة. لكن الهياكل المائية تحظى بشعبية كبيرة. تتكون هذه الأنظمة الشمسية من مجمع حراري ومبيت ودائرة خاصة يحدث فيها التبادل الحراري. تحت المفهوم الأول لقدرة المبرد. تتكون دائرة المجمع من أنابيب موضوعة على شكل ملف. في بعض الأحيان تكون متصلة في سلسلة مع طرق الإدخال والإخراج السريعة للنظام. يدور المبرد عبر الأنابيب بسبب الظواهر الفيزيائية الطبيعية (انخفاض الضغط ، تبخر السائل ، التغيرات في حالة التجمع وكثافة الماء أو الهواء).

تعمل سخانات المياه بالطاقة الشمسية في نطاقات درجات حرارة مختلفة. من وجهة النظر هذه ، فهي ذات درجات حرارة عالية ومتوسطة ومنخفضة. الأولى لا تستخدم في الحياة اليومية. يمكن تسخين المبرد الموجود فيها إلى درجة تزيد عن 80 درجة مئوية. يتم تركيبها عادة في المباني التجارية والمنشآت الصناعية. الأجهزة ذات درجة الحرارة المتوسطة قادرة على توليد الطاقة ، وهو ما يكفي لتسخين المبرد حتى 50-80 درجة. يمكن حقًا القيام بأنظمة تدفئة المنزل وتسخين المياه بشكل مستقل. أسهل طريقة لعمل مجمع درجات الحرارة المنخفضة. يتم استخدامه حصريًا لتسخين المياه حتى 30 درجة. لا يتم استخدام SC ذات درجة الحرارة المنخفضة كنظام تدفئة.

ميزات التصميم ومبدأ التشغيل

تستخدم أنظمة الطاقة الشمسية اليوم كمعدات تدفئة إضافية فعالة. بفضل هذه المجمعات ، من الممكن تحويل الإشعاع الشمسي إلى حرارة وطاقة أخرى. في المناطق الجنوبية ، هذه الأجهزة قادرة على توفير التدفئة الكاملة وإمدادات المياه الساخنة لمنزل خاص. من نواح كثيرة ، ستعتمد كفاءة النظام الشمسي على الظروف المناخية في المنطقة ، وكذلك على الأبعاد المحددة للجهاز.

حتى الآن ، هناك أنواع مختلفة من مجمعات المياه بالطاقة الشمسية ، في حين أن جميع المعدات لها نفس مبدأ التشغيل. سيكون لأي نظام شمسي حلقة مغلقة ، حيث توجد الأجهزة بالتسلسل التي تحول الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية وتنقلها إلى المستهلك. يوجد داخل المجمع الشمسي نظام أنابيب متصل بخطوط المدخل والمخرج. يدور الهواء الساخن أو الماء التقني أو ناقل حراري من سائل غير متجمد عبر الأنابيب.

حول الطاقة الشمسية إلى تدفئة وكهرباء لمنزلك

يتكون الجزء العلوي من الغلاف من مواد تنقل الضوء. يمكن أن يكون زجاج سيليكات مقسى أو زجاج شبكي أو مواد بوليمرية شفافة مختلفة. يجب أن يكون جسم الجهاز متينًا وأن يحافظ على شفافيته طوال العمر الافتراضي للجهاز. يفضل استخدام الزجاج المقسّى ، حيث تتعرض البوليمرات للأشعة فوق البنفسجية بمرور الوقت ، وعند تسخينها تتمدد ، مما يساهم في إزالة ضغط الغلاف.

يمكن استخدام الماء كمبرد إذا كان المجمع يعمل فقط في الموسم الدافئ ، أو سوائل خاصة مع مضاد للتجمد ، مما يساعد على منع النظام بأكمله من التجمد في الشتاء.

اعتمادًا على نوعها ، يمكن تقسيم الأجهزة إلى دائرة مفردة ومزدوجة. بسيطة في التصميم ، ستكون المجمعات الشمسية أحادية الدائرة حلاً ممتازًا لتدفئة مبنى صغير حيث لا توجد حاجة إلى حل مشاكل إمدادات المياه الساخنة بالإضافة إلى ذلك. تتميز الأنظمة الشمسية ذات الدائرة المزدوجة بتصميم أكثر تعقيدًا ، فهي فعالة ، ولكن غالبًا ما لا يكون من الممكن صنعها بنفسك.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

عملية تصنيع المجمع الشمسي الأولي:

كيفية تجميع وتشغيل نظام شمسي:

بطبيعة الحال ، لن يتمكن المجمّع الشمسي العصامي من التنافس مع النماذج الصناعية. باستخدام المواد الخردة ، من الصعب جدًا تحقيق الكفاءة العالية التي تتمتع بها التصاميم الصناعية. لكن التكاليف المالية ستكون أقل بكثير مقارنة بشراء المنشآت الجاهزة.

ومع ذلك ، فإن نظام التسخين الشمسي محلي الصنع سيزيد بشكل كبير من مستوى الراحة ويقلل من تكلفة الطاقة التي تولدها المصادر التقليدية.

هل لديك خبرة في بناء مجمّع شمسي؟ أو هل لديك أي أسئلة حول المحتوى؟ يرجى مشاركة المعلومات مع قرائنا. يمكنك المغادرة في النموذج أدناه.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

ستساعدك مقاطع الفيديو الموضوعية على تخيل تركيب محطات الطاقة الشمسية المنزلية بشكل أفضل وكشف بعض أسرار تركيب المعدات.

الفيديو رقم 1 تتوفر المعلومات الفنية التالية حول الألواح الشمسية وأجهزة التحكم في الشحن:

الفيديو رقم 2 تجربة مفيدة في استخدام الألواح الشمسية في منطقة موسكو:

الفيديو رقم 3 مثال على محطة شمسية تعمل بنجاح ، ومجمَّعة ذاتيًا بالكامل ، وتوفر كلاً من الماء الساخن المنزلي والتدفئة المنزلية:

كما ترى ، يعد نظام التدفئة الذي يعمل بالطاقة الشمسية ظاهرة حقيقية للغاية يمكنك تحقيقها بنفسك. يتطور مجال الطرق البديلة للحصول على الطاقة باستمرار ، وربما تسمع غدًا عن اكتشاف جديد.

ندعوك للتعليق بنشاط على المواد. عبر عن موقفك من "الطاقة الخضراء" ، وشارك الخبرة في تصميم النظام من الألواح الشمسية، يمكنك فقط إخبارك بالدقة المعروفة في الكتلة أدناه.