أصناف وميزات تركيب جهاز تجميع الطاقة الشمسية للتدفئة

اليوم هناك فرصة لتقليل تكاليف التدفئة. كل هذا حقيقي بفضل مجمعات الطاقة الشمسية ، وهي أنظمة فريدة تسمح لك بالحصول على مصدر إيكولوجي للطاقة النظيفة مجانًا. يمكن استخدامها بنشاط لتدفئة المنازل والبيوت الريفية الصغيرة.

المجمع الشمسي هو تصميم حديث قادر على تجميع الطاقة الشمسية وتحويلها إلى مصدر للحرارة. يتكون الجهاز من صفائح معدنية مطلية باللون الأسود ومغطاة بقضية زجاجية. يمكن تركيب هذه المعدات للتدفئة المنزلية ، وكذلك لتوفير أنظمة بالماء الساخن.

بفضل تركيب المجمع ، يمكنك توفير ما بين 30 إلى 60٪ من الطاقةوهذا يعني أن تكلفة الكهرباء والغاز منخفضة بشكل كبير وأن صيانة المنزل أرخص. يلعب جهاز متصل بنظام إمداد الحرارة دور الناقل الحراري الذي يحافظ على درجة الحرارة على مدار الساعة وفقًا للمعايير الصحية والتكنولوجية.

يتم تقديم تصميم المجمع الشمسي على شكل نظام من الأنابيب الموصولة في سلسلة مع بعضها البعض ولها مدخلات ومخرجات رئيسية. من خلال الأنابيب يمكن أن تمر مثل تدفق الهواء ، ومعالجة المياه. أثناء دوران المادة ، يلاحظ انتقالها من حالة تجميع إلى أخرى ، نتيجةً لتولد الحرارة. وهذا هو ، مبدأ البطارية في تراكم الطاقة عن طريق الخلايا الضوئية وتركيزها ونقلها.

بالإضافة إلى الأنابيب ، يحتوي التصميم أيضًا على خزان خاص حيث يتم تخزين المياه في حالة ساخنة. لمنع السائل من التبريد ، يتم تغليف الخزان بالإضافة إلى عزل حراري عالي الجودة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تركيب سخان كهربائي احتياطي في الخزان ، والذي يتم تشغيله تلقائيًا في فصل الشتاء أو في حالة الطقس الغائم.إن هيكل المجمع ، كقاعدة عامة ، مصنوع من الزجاج ، حيث لا ينصح باستخدام المواد البوليمرية. لديهم نسبة عالية من التمدد الحراري ، غير مستقرة للأشعة فوق البنفسجية ، والتي يمكن أن تؤدي إلى خفض ضغط الجسم.

يتم اختيار الماء عادة كمبرد ، ولكن إذا كان من المخطط تشغيل النظام على مدار السنة ، فمن الضروري استبدال السائل التقني بالتجمد قبل بداية الطقس البارد. في كثير من الأحيان يعمل الهواء كمبرد في المجمعات ، والقنوات لتحريكه مصنوعة من أوراق مهنية.

المزايا الرئيسية لوحدات الطاقة الشمسية تشمل:

• إمكانية تسخين المباني دون انقطاع على مدار السنة.
• مدة خدمة طويلة تصل إلى 30 سنة ؛
• توفير الطاقة
• إمكانية التسخين المتزامن للمباني والبيوت الزجاجية والتمديدات والحمامات ؛
• لا تضيع
• تركيب سريع
• التحسين للمشاريع الفردية.

أما بالنسبة لأوجه القصور ، فهي قليلة:

• تكلفة تركيب عالية؛
• انخفاض كفاءة الجهاز بسبب الظروف المناخية وميزات المناظر الطبيعية ؛
• التداول القسري للمياه.

هناك العديد من أنواع المجمعات الشمسية ، جميعها تختلف عن بعضها البعض من خلال ميزة التصميم ، ولكنها تلعب أيضًا دور الناقل الحراري وتستخدم في تسخين المنازل. اليوم ، يتم تمييز الأنواع التالية من الأجهزة:

يعتبر الخيار الأكثر شيوعًا للتثبيت في أنظمة الطاقة الشمسية الحديثة. وتتكون من ماص ، وطبقة عازلة حراريا ، وطبقة شفافة وأنبوب يحمل الحرارة. وتعزى شعبية هذا النوع إلى سهولة التركيب والأسعار المعقولة ، ولكن على عكس المجمعات الأخرى تتميز بكفاءة صغيرة. خارجيا ، يحتوي الجهاز على مظهر من ألواح الصلب أو الألومونيوم مع مساحة من 2 إلى 2.5 متر مربع.

خارج لوحة مغطاة برقائق من helioglassهذا يسمح لك لزيادة طاقة الشمس وتزويده بأقل الخسائر. تحت الزجاج هو امتصاص خاص في شكل أنبوب مسطح ، وهي مصنوعة من سبائك الألومنيوم أو النحاس.الأنبوب مجهز بزعانف نصف قطرية ، لذلك خلال عملية العمل ، هناك كفاءة عالية.

هذا جهاز باهظ الثمن يتمتع بأداء ممتاز. البطارية عبارة عن سلسلة تتكون من أنابيب زجاجية مقترنة. يتم ضخ الهواء من الفضاء بينهما ويتم إجراء اللحام ؛ الفراغ الذي يتم تشكيله بمثابة عازل حراري جيد ويقلل من فقد الطاقة. يتم إدخال الأنابيب العلوية في الموزع ، حيث يدور سائل التبريد نفسه. اعتمادًا على توزيع الحرارة ، يكون جامعو التحضير مستقيمين وبأنبوب مسطح.

تم تصميم هذا الجهاز لتدفئة المباني عن طريق تدفئة الكتل الهوائية. يتدفق الهواء إلى النظام من خلال جهاز الامتصاص ويتم تسليمه بشكل طبيعي أو يتم تزويده بالقوة إلى المبادل الحراري. عيب المجمع هو أنه ، على عكس الأنواع السائلة ، الحرارة ليست جيدة فيه. لكن مثل هذا النظام يتميز بتصميم بسيط ويمكن إدارته بسهولة.إذا اتبعت جميع قواعد التشغيل ، فسيخدم المجمع أكثر من 20 عامًا.

خارجيا ، هو يشبه جهاز فراغ ، ولكن في بنائه يقع السائل في الأنابيب في زاوية معينة. يتم توصيل الأنابيب بخزان ، يتم نقل الماء الساخن منه إلى النظام وإعادته. وتتمثل الميزة الرئيسية للوحدة في أن تركيبها لا يتطلب استخدام عناصر إضافية. يمكن لبعض نماذج مثل هذه المجمعات العمل بدون خزان. أثناء تشغيل جهاز تجميع المياه عند درجة حرارة أقل من -10 درجة مئوية ، من الضروري ملء السائل غير المتجمد.

قبل تثبيت أداة تجميع الطاقة الشمسية ، عليك اختيار نوع الجهاز المناسب ، لأن ذلك يعتمد على كفاءة عمله ومعامل نقل الحرارة.

لذلك ، عند الذهاب للتسوق ، يجدر النظر في الفوارق التالية:

• من الأفضل إعطاء الأفضلية للنماذج المسطحة ، لأنها تعتبر الأكثر ديمومة ولها ردود فعل إيجابية من المستهلكين. هذه الوحدة قادرة على تسخين الماء فوق 40 درجة مئوية ، ولكن إذا فشلت البطارية ، سيكون عليك استبدال نظام الامتزاز بالكامل.تتميز أنواع الفراغ من الأجهزة بالضرر السريع للأنابيب وحساسة جدًا للتأثيرات الخارجية. ولكن تجدر الإشارة إلى أن إصلاح المنتج بسيط ، حيث يتم استبدال قارورة معينة فقط. ولكن في فصل الشتاء ، تحافظ هذه البطاريات على درجة الحرارة بشكل جيد ، وهذا هو زائدها.

• أما بالنسبة لهواة جمع الهواء ، فإنهم نادراً ما يفشلون ولا يحتاجون إلى الإصلاح. بالإضافة إلى ذلك ، فإنها تتحمل درجات الحرارة المنخفضة ويمكن تحملها للاستخدام الدائم. الشيء الوحيد الذي لا يناسب مثل هذه الأجهزة لتدفئة المباني الكبيرة ، حيث أن الغرف دافئة بشكل سيئ.
• هناك مؤشر مهم للاختيار هو حجم الأنابيب ، والذي يحدد كفاءة تحويل الطاقة الشمسية. الأنبوب ذو القطر الصغير يقلل من إنتاج الطاقة. لذلك ، من المرغوب فيه شراء جامعات لها عدة قوارير كبيرة في البناء بعرض يصل إلى 6 سم وطول يصل إلى 2 متر.

• ينبغي إيلاء اهتمام خاص لطاقة البطارية. لا يمكن استخدام أنظمة ذات حرارة منخفضة في درجات حرارة منخفضة. على وجه الخصوص ، وهذا ينطبق على النماذج مع إمدادات حرارة المياه.
• يجب أن يتم تركيب التركيب بعد التصميم المبدئي. للقيام بذلك ، تحتاج إلى معرفة حجم البطارية ، والتي ستكون مناسبة للتعلق على السقف.
• من الممكن شراء هواة الجمع على حد سواء بترتيب رأسي وأفقي. وفي الوقت نفسه ، ينبغي أن تصدر الهياكل الرأسية من مشاكل إزالة الثلج ، ولكن كفاءتها ستكون منخفضة. لتجنب ذلك ، من الضروري توفير مكان لنتائج هطول الأمطار قبل التثبيت.

الطاقة الشمسية هي المصدر المثالي لتدفئة المباني. من أجل تعظيم تحويلها إلى حرارة ، من الضروري حساب تكلفة الموارد وقوة المنشآت بدقة ، مع الأخذ في الاعتبار نوع الوحدة وموقعها. بادئ ذي بدء ، تحتاج إلى معرفة مقدار الطاقة التي تصل إلى سطح اللوحة. كما هو معروف ، حوالي 1367 واط من الطاقة الشمسية لكل 1 متر مربع من السطح ، ولكن عبر طبقات الغلاف الجوي ، يتم فقدان الطاقة حتى 500 واط. في هذا الصدد ، في المتوسط ​​للحسابات ، يتم أخذ قيمة تقليدية تبلغ 800 وات.

جهاز تجميع الطاقة الشمسية هو محطة عمل ، ومحمية القاعدة من قبل طلاء مضاد للانعكاس والزجاج. نظرًا لحقيقة أن القاعدة مغطاة بطلاء أسود ، هناك امتصاص 100٪ للطاقة.بما أن البطارية تحتوي على عازل حراري ، فمن الممكن تحديد معامل فقد الحرارة. وهو يختلف عن كل مادة ، ولكن غالباً ما يتم عزل المجمعات على أساس الصوف المعدني ، ولذلك يتم أخذ المؤشر 0.045 للحسابات البسيطة. إذا افترضنا أن اختلاف درجة الحرارة بين الطبقة الخارجية والطبقة الداخلية من العزل الحراري لا يتجاوز 50 درجة مئوية ، فإن فقدان الطاقة سيكون: 0.045: 0.1 × 50 = 22.5 W.

سوف تكون خسائر الأنابيب مماثلة ، لذلك سيكون الرقم الإجمالي 45 واط. لذلك ، لتسخين لتر واحد من الماء عند 1 درجة مئوية ، يلزم استخدام طاقة تبلغ 1.16 واط. بعد تحديد هذه القيم ، يمكن للمرء أن يكتشف بسهولة حجم السائل الذي يمكن تسخينه بواسطة بطارية بمساحة عمل تبلغ 1 م 2 في ساعة واحدة: 800: 1.16 = 689.65. لتحسين نقل الحرارة ، من الأفضل وضع الوحدات مع اتجاه الجنوب.

يتم أخذ حساب هام بعين الاعتبار ، ومنطقة العمل الخاصة بالبطارية. للقيام بذلك ، يجب تقسيم كمية الطاقة المطلوبة بمقدار 800 واط وسيتم الحصول على القيمة المطلوبة. ولكن يجب الانتباه إلى أن هذا المؤشر يتوافق مع مساحة الوحدة ، المصممة لخدمة شخص واحد. لذلك ، إذا كانت أسرة مكونة من شخصين أو ثلاثة أشخاص أو أكثر تعيش في المنزل ، فيجب زيادة القيمة.

لا يمكنك فقط تثبيت وحدة الطاقة الشمسية بنفسك ، ولكن أيضًا جعلها بنفسك.يمكن أن يكون المجمع الذي يتم صنعه ذاتيًا كلاً من الفراغ والهواء أو مسطحًا.

سيحتاج ما يتم تثبيته إلى العناصر التالية:

• مجسات درجة الحرارة
• محولات تؤدي إلى نظام توصيل الماء البارد والساخن ؛
• استنزاف للمياه الساخنة.
• منظم الطاقة الشمسية
• خزان أو دبابة
• مضخة دورانية
• تتحكم أجهزة الاستشعار في تسخين الماء.

يجب إجراء توصيل وتجميع جميع مكونات الهيكل وفقًا للمشروع ، مع الالتزام بالتعليمات:

• في المرحلة الأولى ، يتم تحديد أبعاد جامع المستقبل. للقيام بذلك ، بدقة حساب مساحة موضعها وشدة الطاقة الشمسية. من المهم الانتباه إلى موقع المبنى حيث يتم تخطيط تركيب النظام ، اعتمادًا على المؤشرات التي تم الحصول عليها ، يتم اختيار المواد الخاصة بدائرة التسخين.

• الخطوة التالية هي تجميع الجهاز ، حيث يتم عمل الصندوق ، المبرد ، خزان التخزين والمبادل الحراري. يمكن تصنيع العلبة من الألواح ذات الحواف التي لا تقل سماكتها عن 5 مم ، وتغطى قعرها بطبقة من الألواح المجلفنة ، ويتم وضع رغوة إضافية ، والتي تكون بمثابة عازل حراري جيد.بالنسبة للمبادل الحراري ، يتم استخدام أنابيب بطول 1.6 متر ، يجب أن تكون 15 قطعة ، يتم تجميعها في بناء من قطعة واحدة ، مع مراعاة ارتفاع 4.5 سم. لتحسين امتصاص الأشعة ، يتم طلاء الجزء السفلي من الصندوق بلون داكن ، ثم يتم تثبيت الزجاج والمفاصل كقواطع مختومة.

وباعتباره المركب الرئيسي ، من الممكن استخدام كل من سفينة بحجم 140 إلى 380 لتر ، بالإضافة إلى هياكل أو براميل ملحومة أخرى. يجب أن تكون الحاوية معزولة بشكل جيد من فقدان الحرارة ، لذلك ، سيتم تجهيز anankamera أيضًا برافعة مفصلية. أولا ، يتم تركيب avancamera ومخزن الحرارة ، ثم يتم وضع الهيكل الناتج في زاوية 35-40.

• المرحلة النهائية هي تجهيز المعدات. الهيكل الناتج مرتبط بإمدادات المياه. الصمامات مطلوبة لهذا الغرض. الجهاز مليء بالماء و avankera المرفقة. ثم من المهم التحقق من مستوى السوائل وغياب تسرب المياه. بعد التحكم ، يكون الجامع المصنوع محليًا جاهزًا للتشغيل.

إن تركيب الأنظمة الشمسية يوفر الطاقة عن طريق تزويد المنزل بالحرارة "الحرة" والماء الساخن.لكن اختيار هذا النوع من الأجهزة ، عليك أن تتذكر أن كفاءة النظام ستنخفض بشكل كبير في المساء وفي الصباح ، حيث يتم إنتاج الحجم الرئيسي للطاقة في الشمس الساطعة. بحيث تخدم جامعات الطاقة الشمسية بشكل موثوق لسنوات عديدة وتوفر للمبنى الحرارة بسلاسة ، عند اختيارها وتثبيتها ، يجب أن تؤخذ التوصيات التالية للمتخصصين بعين الاعتبار:

• عند شراء بطارية ، يجب توضيح ما إذا كان من الممكن تشغيلها في فصل الشتاء ومقدار الطاقة التي يمتلكها النظام.

• إذا تم تجميع المجمع من تلقاء نفسه ، فيجب تزويد الجزء السفلي من مبادل الحرارة بصمامات مالية وعزل حراري ، مما يسمح بالحفاظ على جودة السائل الساخن. في هذه الحالة ، يمكن أيضاً لف الأنابيب باستخدام قطعة قماش سميكة أو من عديد الإيثيلين.
• يجب أن يكون الصمام موجودًا في الهيكل لمنع الدوران من المبرد. إذا كان هناك انخفاض حاد في درجة الحرارة ، فيجب إغلاق الصمام.
• قبل إنشاء المنشآت الشمسية ، يجب إجراء حساب تفصيلي لمنطقة البطاريات ، بالإضافة إلى الحد الأقصى لإنتاج الطاقة.

كيفية إنشاء مجمّع شمسي بأيديكم من علب الألومنيوم ، انظر الفيديو التالي.