استخدام الطاقة الشمسية لم يعد ابتكارًا. يمكنك استخدامه للتدفئة المحلية للمياه ، على سبيل المثال ، في البلاد. يمكنك تطبيق هذا التسخين للتدفئة ، لكن تكلفة المعدات الإضافية ستكون عالية جدًا. لبناء مجمع للطاقة الشمسية بيديك ليست رائعة!
لاستخدام طاقة الشمس ، يتم استخدام جامعي خاص. لأغراض مختلفة ، هناك العديد من خيارات الجهاز. هناك مثل هذه الأنواع من العناصر:
- شقة.
- أنبوب.
جامع شقة
يمكن أن يطلق عليه لوحة شمسية. مجمع الطاقة الشمسية المسطح افعل ذلك بنفسك وهو مربح وسهل الإنشاء. في وسط هذه الوحدة توجد لوحة امتصاص. هذه اللوحة مصنوعة من معادن تعمل بشكل جيد ، وغالبًا ما تكون من النحاس أو الألمنيوم.
حتى يتمكن المجمع من أداء وظيفته بشكل جيد ، أي امتصاص الطاقة الشمسية إلى الحد الأقصى وتحويلها إلى حرارة مع تقليل الخسائر ، يجب تطبيق تركيبة خاصة على سطحه. سطحه يحمي الزجاج مع الحد الأدنى من محتوى الحديد في تكوينه. مثل هذا الزجاج لديه قدرة إنتاجية جيدة ، والحد الأدنى من انعكاس الضوء ، وهو حماية جيدة ضد التأثيرات البيئية. حول المحيط ، يحتوي جهاز الامتصاص على غطاء للحماية من الإجهاد الميكانيكي ، وعادة ما يكون مصنوعًا من الفولاذ أو الألومنيوم. يتم عزل الجسم والجزء السفلي من المجمع. عنصر مسطح قادر على نقل الحرارة إلى المبرد الموجود فيها. يمكن أن يكون الماء العادي أو التجمد.
يمكنك وضع جامع الشقة في أي موقف. عادة ما يكون مثبتًا على السطح ، لكن في مكان آخر ، لن يعمل بشكل أسوأ. من الممكن بناء مثل هذا المجمع الشمسي بيديك بدون استثمارات كبيرة.
إذا تحدثنا عن عناصر المصنع ، فيمكن أن تكون المسطح من الأحجام القياسية ، بمساحة تصل إلى 2.5 متر2.
إذا كنت بحاجة إلى مزيد من الطاقة ، يمكنك تثبيت العديد من اللوحات القياسية معًا. وسوف تشكل نظام واحد للحرارة الشمسية.
تتمتع المجمعات المسطحة بميزة - فهي أرخص من نظائرها الفراغية. ولكن في درجات الحرارة المحيطة المنخفضة ، تفقد هذه المجمعات الكثير من الطاقة وينخفض مستوى الكفاءة. لذلك ، للاستخدام في فصل الصيف ، سيكون المجمع المسطح كافيًا ، ولكن في فصل الشتاء سوف ينتج عنه ضعف ما يقرب من المنوع المفرغ.
فراغ
يتكون هذا المجمع من أنابيب ، داخلها هو فراغ. يشبه جهاز كل أنبوب جهازًا حراريًا ، قائمًا على قضيب من النحاس ، وقذيفة الترمس هذه عبارة عن قارورة من زجاج الحليب ، وبينها مجرد فراغ. الغلاف الداخلي للأنبوب مطلي بطبقة سوداء خاصة ، والزجاج الخارجي شفاف. يتم الجمع بين الأنابيب باستخدام وحدة اتصال.
فئة السعر لهذا النوع من المجمعات أعلى من نظائرها في النماذج المسطحة ، ولكن الميزة تتحدد حسب مصلحتها في فصل الشتاء. بيديك للمنزل ، يمكن تجميع مجمعات الطاقة الشمسية من مواد مرتجلة. يمكن أن تكون من أجهزة أخرى ، على سبيل المثال ، من الثلاجة. في إصلاح الأجهزة ذات الفراغ ، لا ينبغي أن تنشأ صعوبات. إذا فشل أحد الأنابيب ، فسوف يستمر المجمع في العمل. لكن إخراج الحرارة سيكون أقل.
أنواع
يمكن تقسيم عناصر الفراغ إلى:
- المحرك النفاث.
- مع أنبوب الحرارة.
من الصعب تركيب مجمّع شمسي بالفراغ بيديك أكثر من تركيب مسطح. سيظهر الأمر أغلى ثمناً قليلاً ، لكن يجب علينا تقييم مزايا الفراغ قبل تثبيته.
ليس من الصعب للغاية بناء مجمع للطاقة الشمسية بيديك. لكن يجدر بنا أن نتذكر أنه لن يكون بنفس فاعلية منتج مماثل في الظروف الصناعية. يجب عليك إجراء حساب مناسب لفوائد وفعالية هذا الجهاز.
كيف تصنع جهاز تجميع الطاقة الشمسية بيديك؟
للمضي قدماً في إنشاء جهاز تخزين الحرارة الشمسية ، يجب تنفيذ الخطوات التالية بشكل مستقل:
- إعداد الأساس لهواة جمع العملات في المستقبل ؛
- إعداد المبرد للتركيب.
- إعداد تراكم الحرارة.
- جبل مباشرة إلى جامع.
يمكن أن يكون أساس الجهاز بمثابة ألواح ذات حواف بأحجام تتراوح من 25-100 مم إلى 35-135 مم. من بينها ، اصنع صندوقًا ذا حجم مناسب ، وعزل قعره ووضعه في مكانه (سوف يفعله الصوف الزجاجي العادي) ، وقم بتغطيته بورقة مجلفنة من الأعلى.
يتم تصنيع المبادل الحراري على النحو التالي:
- من الضروري شراء أنابيب معدنية: رقيقة الجدران وذات جدران سميكة.
- في الأنابيب ذات الجدران السميكة ، يجب عمل فتحات بقطر من الأنابيب الرفيعة بزيادات لا تزيد عن 45 مم. يتم حفرها على جانب واحد. بالطبع ، سوف يحتاج مجمّع الطاقة الشمسية المصنوع ذاتيًا إلى وقت لإعداد ليس فقط المواد الضرورية ، ولكن أيضًا الأداة.
- في هذه المرحلة ، من الضروري ربط الأنابيب بشكل آمن في الثقوب وإصلاحها باللحام.
- تم تثبيت الهيكل المصنوع على لوح مجلفن موجود على الصندوق.
- والخطوة التالية هي لطلاء مربع جامع الأسود. من المستحسن فقط طلاء الجزء السفلي من الظلام ، وترك الأجزاء المتبقية خفيفة ، حيث أنه الجزء السفلي الذي سيمتص أشعة الشمس.
- ثم يتم تثبيت زجاج الغطاء ، مع ملاحظة المسافة بينه والأنابيب التي لا يقل عن 1 سم.
- يمكن أن يكون الخزان للمجمع أي حاوية مغلقة. يمكن أن يصل حجمه إلى 400 لتر (150 لتر على الأقل).
- المرحلة التالية هي تصنيع الغرف المتقدمة. يمكن أن تصل سعتها إلى 40 لترًا ، وقد تم تركيب رافعة عليها ، وهذا الجهاز هو الذي سيوفر المياه.
- لتجنب فقدان الحرارة ، من الضروري عزل الخزان والمجمع نفسه تمامًا.
تجميع الجهاز
الآن تحتاج إلى تجميعها في نهاية المطاف في كل واحد. يتم التجميع على عدة مراحل:
- تثبيت محرك الأقراص وكاميرات الشرطة. شرط مهم هو أن السائل في محرك الأقراص يجب أن يكون 80 ملم أقل من المستوى في الغرفة المتقدمة.
- وضع المجمع في مكان معد. يمكنك القيام بذلك على السطح. من الضروري ملاحظة زاوية ميل تتراوح بين 35 و 40 درجة ، مع تحديد العنصر أثناء تواجده في الجانب الجنوبي.
- لتقليل فقد الحرارة إلى الحد الأدنى ، حافظ على مسافة لا تقل عن 50 سم بين مبادل الحرارة وخزان التخزين.
- يجب أن يكون محرك الأقراص موجودًا أعلى أداة التجميع وأسفل كاميرا القيادة.
تبقى الخطوة الأكثر أهمية - الاتصال بالنظام.
للقيام بذلك ، املأ النظام بالماء ، واضبط مقداره ، وتأكد من عدم وجود تسربات. إذا تم استيفاء جميع الشروط ، يمكن استخدام أداة الجمع هذه يوميًا.
مثل هذا المجمع الشمسي المصنوع للتدفئة بيديك سيوفر الكثير من المال. يمكن تقسيم أنظمة تسخين المياه ، التي تعتمد على مجمّع الطاقة الشمسية ، وفقًا لنوع دورة المياه.
تداول المياه الطبيعية
مع مثل هذا النظام الدوراني ، يوجد خزان التخزين أعلى المجمع. وفقًا للقوانين الطبيعية ، ترتفع درجة حرارة الماء وتدخل الخزان. في هذه الحالة ، يتم تهجير الماء البارد ، وينخفض ويدخل المجمع. هناك ترتفع درجات الحرارة وترتفع مرة أخرى. يمكن تزويد خزان من هذا التصميم بخراطيمين فقط: لتوفير الماء البارد وتصريف المياه الساخنة. مثل هذا النظام مناسب لاحتياجات الكوخ الصغيرة - مطبخ صيفي أو دش.
إلزامي
لا يعتمد هذا النظام على مكان وجود المجمع أو خزان التخزين. يدور الماء في مثل هذا النظام بفضل المضخة الاختيارية. نظرًا لضرورة تركيب المضخة الكهربائية ، تزداد تكلفة المجمع.هذا يزيد من الإنتاجية.
جنبا إلى جنب مع الأجهزة المسطحة والفراغ ، من الممكن إنشاء مجمع للطاقة الشمسية الجوية بيديك. أجهزته أبسط بكثير من الماء ، لكن العيب الرئيسي كبير - لا يمكنه نقل جميع الحرارة المتراكمة. الهواء هو موصل للحرارة أسوأ بكثير من الماء.
الاختيار
من المستحيل أن نقول بشكل لا لبس فيه أي جامع هو الأفضل للاختيار. يعتمد كل شيء على المكان الذي سيتم تطبيقه فيه ومستوى الكفاءة المطلوب في حالة معينة. ولكنه يساعد على اتخاذ قرار بمقارنة الصفات الإيجابية وأوجه القصور لكل نوع من الأنواع بالطرق التالية:
- قوة. في هذه الحالة ، "يفوز" الجامعون المسطحون ، فإنهم أكثر موثوقية بسبب بساطة تصميمهم. فراغ أدنى في القوة ، فهي أكثر هشاشة.
- إصلاح. إذا تعطل المجمع المسطح ، فيجب استبدال نظام الامتصاص بأكمله. في الفراغ ، يمكنك استبدال الأنابيب الفردية فقط التي تفشل.
- البرد. الحد الأدنى من المشاكل في البيئة الباردة سيكون فقط في الهواء المنوع.
- درجة حرارة التدفئة. يمكن استخدام أداة التجميع المسطحة لتسخين الماء 40 درجة فوق درجة الحرارة المحيطة. إذا كان من الضروري التسخين إلى درجة حرارة أعلى ، فمن الأفضل استخدام جهاز من النوع الفراغ. أيضًا ، ستعمل الألواح الشمسية لتدفئة المنزل ، المصنوع بأيديهم ، بفعالية في فترة الشتاء ، بشرط أن يتم تجميعها وتركيبها بشكل صحيح ، بالإضافة إلى توجيهها إلى النقاط الأساسية وإلى الزاوية بالنسبة للأفق.
- خدمة الحياة. في المتوسط ، يتم تحديد هذه الفترة من 15 إلى 30 سنة. الأجهزة الفراغ فقط لا يمكنها التباهي بالمصطلح المحدد. بالنسبة لهم ، هو أقل قليلا من هذه القيم. مجمع الفراغ الشمسي ، الذي تم تجميعه بيديك ، حتى لو كان لا يدوم طالما رغبنا ، هو مربح التكلفة.
الاستفادة من الخلايا الشمسية
هناك مزايا لتثبيت المجمع ، ولكن في كل حالة على حدة سيكون هناك أكثر أو أقل. المزايا المشتركة الرئيسية:
- توفير الموارد الاصطناعية.
- رفض الموارد الصناعية بالكامل. ويمكن القيام بذلك عندما يتعلق الأمر الاستهلاك المنخفض.
- التوفير في شراء المعدات الجاهزة ، مع إمكانية تركيب أداة التجميع بيدك من المواد المتاحة.
- الاستقلال عن شبكات التدفئة المشتركة. إذا لم يكن من الممكن الاتصال بالطريق السريع المركزي ، فإن مجمعات الطاقة الشمسية تعد بديلاً جيدًا.
إذا كان المنزل كبيرًا ويعيش فيه عدد كافٍ من الناس ، فإن الرفض الكامل للموارد الصناعية أمر مستحيل ، لكن الحد من مدخراتهم والادخار في هذه المهمة يعد أمرًا ممكنًا تمامًا.
