بيئة الاستهلاك العقارية: مجمع الهواء الشمسي، الذي سيتم مناقشة بنائه، هو شيء بين مجمع الهواء مع المتاهة ومجمع الهواء المصنوع من أنابيب الصرف. المادة الرئيسية لصنع مجمع الهواء الشمسي هي قناة الألومنيوم المموجة.
مع قدوم الطقس البارد، يفكر الجميع في تدفئة منزلهم، غرف المرافقوالدفيئات الزراعية وما إلى ذلك، ومع ذلك، فإن أسعار الطاقة ترتفع باستمرار كل عام، وأكبر بند من النفقات في موسم البرد هو التدفئة. ومع ذلك، يمكن تقليل بند النفقات هذا إذا كنت تستخدم الطاقة الشمسية المجانية كتدفئة إضافية، وذلك باستخدام جهاز بسيط - مجمع الهواء الشمسي، والذي يمكنك صنعه بنفسك.
إن مجمع الهواء الشمسي، الذي سيتم مناقشة بنائه، هو شيء بينهماعن طريق الجو جامع مع متاهةوجامع مصنوع من أنابيب الصرف.
المادة الرئيسية لتصنيع مجمع الهواء الشمسي هي قناة الألمنيوم المموجة، وتتمثل ميزتها في أن التمويج يحتوي على:
مساحة سطح خارجية أكبر لكل وحدة طول، على عكس الأنبوب الأملس،
بسبب عدم استواء السطح، يتم إنشاء حركة هواء مضطربة داخل الأنبوب، والتي بدورها تسخن بشكل أفضل.
يستخدم مجمع الهواء الشمسي هذا أنابيب هواء مموجة من الألومنيوم بقطر 80 مم. وطولها 10 أمتار. يتناسب هذا الأنبوب بالكامل مع صندوق مقاس 90 × 90 سم.
تم اختيار رغوة البوليسترين المحروقة بسمك 25 مم كعزل للجدران الخلفية والجانبية. من حيث المبدأ، تم تصنيع الصندوق الأصلي من هذه المواد.
لجعل العمل مع التمويج مريحًا، يجب تثبيت ثنيات التمويج بسلك على الجدار الجانبي.
عندما يتم وضع التمويج بالكامل، يمكنك البدء في طلاء مجرى الهواء. لهذه الأغراض، سنستخدم الطلاء الأسود المقاوم للحرارة في العلب، والتي يمكن شراؤها من سوق السيارات (لطلاء كاتم الصوت).
ستكون الجدران الجانبية لمجمع الهواء بمثابة عاكسات (حيث يتم وضع رقائق الألومنيوم عليها)، لذلك لا ينبغي طلاءها ويجب تغطيتها بالصحف عند الطلاء.
نظرًا لأن رغوة البوليسترين ليست متينة بشكل خاص، لحمايتها سيكون من الضروري تجميع علبة أكثر متانة مصنوعة من الخشب والخشب الرقائقي، وتغطية الهيكل بأكمله بالزجاج.
تم استخدام مروحة قناة للتهوية القسرية، ولكن يمكن أيضًا استخدام مبرد الكمبيوتر. تم اختيار المروحة بجهد 12 فولت بحيث يمكن توصيلها بلوحة شمسية.
ل ارتفاع درجة الحرارة، لم يؤثر سلباً على المروحة، فيجب تركيبها عند مدخل مشعب الهواء.
تم إجراء اختبارات مجمع الهواء الشمسي هذا عند درجة حرارة محيطة قدرها 17 درجة مئوية، وبعد نصف ساعة وصلت درجة الحرارة إلى الحد الأقصى وهو 39.5 درجة مئوية. وهذا بالطبع لا يكفي، ولكن ما يمكن طلبه من المجمع مع مساحة 0.81 متر مربع.
منطقة التدفئة هذه فترة الشتاءسيكون صغيرًا جدًا، لذلك إذا كنت ترغب في الحصول على هواء دافئ كافٍ لتدفئة الغرفة، عند درجات حرارة منخفضة خارج النافذة، فيجب عليك زيادة مساحة مجمع الهواء 4 مرات على الأقل. بالإضافة إلى ذلك، من المستحسن أن يتم أخذ الهواء من الغرفة وليس من الشارع، حتى لا يتم إهدار المزيد من الطاقة في تدفئة الهواء شديد البرودة. نشرت econet.ru
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؟
أولاً، عليك أن تفهم مبدأ التشغيل الذي يستخدمه سخان المياه الشمسي. يحتوي الهيكل الداخلي للكتلة على المكونات التالية:- 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:
- التدفئة المباشرة - الماء الساخنبعد التسخين، يتم إلقاؤه ببساطة في حاوية عازلة للحرارة. في النظام الشمسي أحادي الكتلة، يتم استخدام المياه المنزلية العادية كمبرد.
- 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 النحاسنعم؛
- البولي ايثيلين عالي الكثافة و الأنابيب البلاستيكية.
مجمع البولي كربونات
إنها مصنوعة من ألواح قرص العسل ذات خصائص عزل حراري جيدة. سمك الورقة من 4 إلى 30 ملم. يعتمد اختيار سمك البولي كربونات على نقل الحرارة المطلوب. كلما زادت سماكة الورقة والخلايا الموجودة فيها، زادت كمية المياه التي يمكن للتركيب تسخينها.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 سدادات.
لزيادة الكفاءة الحرارية للمجمع المصنوع من البولي الخلوية، الورقة مطلية بأي طلاء انتقائي. يتسارع تسخين الماء بعد تطبيق الطلاء الانتقائي مرتين تقريبًا.
مشعب أنبوب فراغ
في هذه الحالة، لن يكون من الممكن القيام بذلك فقط بالوسائل المرتجلة. لصنع مجمع للطاقة الشمسية، سيتعين عليك شراء أنابيب مفرغة. يتم بيعها من قبل الشركات العاملة في مجال صيانة أنظمة الطاقة الشمسية ومباشرة من قبل الشركات المصنعة لسخانات المياه بالطاقة الشمسية.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
للتحضير سوف تحتاج إلى حوالي 30 جهاز كمبيوتر شخصى. زجاجات PET. عند التجميع، يكون أكثر ملاءمة لاستخدام حاويات من نفس الحجم، 1 أو 1.5 لتر. على المرحلة التحضيريةتتم إزالة الملصقات من الزجاجات ويتم غسل السطح جيدًا. بالإضافة إلى الحاويات البلاستيكية، سوف تحتاج إلى ما يلي:- 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
الألومنيوم لديه خصائص حرارية جيدة. ليس من المستغرب أن يتم استخدام المعدن في تصنيع مشعات التدفئة.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؛
- غراء لصق العلب معًا ؛
- الطلاء الانتقائي.
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
حل شعبي آخر يتطلب الحد الأدنى من التكاليفالوقت والمال. المجمع الشمسي مصنوع من مشعاع الثلاجة القديمة. الملف مطلي باللون الأسود بالفعل. يكفي فقط وضع الشبكة في علبة خشبية معزولة وتوصيلها بمصدر الماء الساخن باستخدام اللحام.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
النحاس له خصائص حرارية جيدة. في صناعة المجمع الشمسي النحاسي يتم استخدام ما يلي:- 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
في إنتاج أنظمة الطاقة الشمسية، يتم استخدام أي مادة متاحة تقريبًا. هناك حلول تسمح لك بصنع جامع من خرطوم مموج، وهو خرطوم مطاطي يستخدم لسقي النباتات.لا يتم تصنيع أنظمة الطاقة الشمسية من الأنابيب المعدنية والبلاستيكية بسبب أختام التركيب المطاطية التي لا تتحمل الحرارة القوية. مع الإشعاع الشمسي المكثف، تصل درجة حرارة المجمع إلى 300 درجة مئوية. في حالة ارتفاع درجة الحرارة، سوف تتسرب الحشيات بالتأكيد.
من الممكن تصنيع مجمع الطاقة الشمسية من المموج الأنابيب غير القابل 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. التوفر كمية كبيرةالزوايا، المحملات، الإناث الأمريكية وغيرها من التركيبات تسهل 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
يتمتع المجمع ذو الكفاءة العالية بدرجة عالية من امتصاص الطاقة الشمسية. تضرب الأشعة سطحًا مظلمًا ثم تقوم بتسخينه. كلما قل الإشعاع الذي يتم صده من ممتص المجمع الشمسي، زادت الحرارة المتبقية في النظام الشمسي.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 الممتص 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؟
اصنعها في المنزل جامع الطاقة الشمسية، قادر على المواصفات الفنيةومن المستحيل مقارنة المؤشرات بمنتجات المصنع. من ناحية أخرى، إذا كنت بحاجة ببساطة إلى توفير ما يكفي من الماء دش الصيفستكون الطاقة الشمسية كافية لتشغيل سخان مياه بسيط محلي الصنع.أما بالنسبة لمجمعات السوائل التي تعمل في فصل الشتاء، فلا يمكن حتى لجميع أنظمة الطاقة الشمسية في المصانع أن تعمل في درجات حرارة منخفضة. غالبًا ما تكون الأنظمة المناسبة لجميع المواسم عبارة عن أجهزة مزودة بأنابيب حرارية مفرغة، ذات كفاءة متزايدة، وقادرة على العمل في 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 بالطاقة الشمسية 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
يعد استخدام الطاقة الشمسية المجانية للتدفئة والماء الساخن لمنزلك أمرًا مغريًا للغاية. ويمكن القيام بذلك باستخدام تركيبات الطاقة الشمسية، والعنصر الرئيسي فيها هو مجمع الطاقة الشمسية. ولكن أحد العوامل التي تحد من استخدام محطات الطاقة الشمسية هو تكلفتها العالية نسبيا. ولكن يمكنك القيام بها بنفسك. لذلك سنتحدث في هذا المقال عن مبدأ عملها وأنواعها وكذلك كيفية تجميع وتصنيع مجمع الطاقة الشمسية بيديك لتدفئة المنزل وتزويده الماء الساخنمن مختلف المواد المتاحة.
مبدأ التشغيل وأنواع مجمعات الطاقة الشمسية
مجمعات الطاقة الشمسية عبارة عن مبادلات حرارية تلتقط طاقة الشمس وتحولها، حسب نوعها، إلى طاقة حرارية للسائل أو الهواء المتداول فيها. يتم استخدام السائل أو الهواء الذي يتم تسخينه في المجمع لتزويد الماء الساخن أو تدفئة المنزل مباشرة أو من خلال مبادلات حرارية إضافية، على سبيل المثال، من خلال مراجل التدفئة غير المباشرة. تتمثل المهمة الرئيسية لأي جامع من هذا القبيل في "التقاط" أكبر قدر ممكن من الطاقة الشمسية ونقلها إلى سائل التبريد المنتشر فيه بأقل قدر من الخسائر.
أنواع مجمعات الطاقة الشمسية
بناءً على نوع سائل التبريد المتداول والمسخن فيها، يمكن أن تكون مجمعات الطاقة الشمسية:
- سائل؛
- هواء.
بواسطة ميزات التصميمونوع سطح التبادل الحراري يمكن أن يكون:
- على شكل حاوية؛
- ماسورة؛
- مستوي؛
- مكنسة.
سائلمجمعات الطاقة الشمسية، كما يوحي اسمها، مليئة بسائل يدور ويسخن فيها. يمكن أن يكون هذا ماء عادي أو مضاد للتجمد (مضاد للتجمد). في الحالة الأولى، يمكن توفير الماء الساخن مباشرة إلى نظام إمدادات المياه الساخنة، إلى خزان أو إلى غلاية التدفئة غير المباشرة، وفي الحالة الثانية - فقط إلى المرجل. يمكن استخدام هذه المجمعات لتزويد المنزل بالماء الساخن وتسخينه. كل هذا يتوقف على قوة التركيب الشمسي.
هواءتستخدم مجمعات الطاقة الشمسية بشكل رئيسي للتدفئة المنزلية. الهواء البارديتم توفيره من الغرفة إلى هذا المجمع، ويتم تسخينه هناك ثم يتم إمداده مرة أخرى إلى الغرفة باستخدام الدورة الدموية الطبيعية أو القسرية.
يمكن تصنيع معظم هذه الأنواع من مجمعات الطاقة الشمسية بشكل مستقل. لإظهار خيالك، يمكنك استخدام العديد من المواد المتاحة لتصنيعها: حاويات بلاستيكية أو معدنية، وأنابيب، وخراطيم، ومشعات مستعملة وحتى علب البيرة. أدناه، سنلقي نظرة على العديد من التصميمات لمجمعات الطاقة الشمسية التي يمكنك صنعها بنفسك باستخدام هذه المواد وغيرها من المواد المتاحة.
مجمع الطاقة الشمسية مصنوع من حاوية معدنية أو بلاستيكية
يمكن صنع أبسط مجمع للطاقة الشمسية بيديك من حاوية معدنية أو بلاستيكية بحجم 50-100 لتر. هذا هو ما يسمى بالدش الصيفي، وهو أمر شائع جدًا في المناطق الريفية والداشا.
المجمع الشمسي لتسخين المياه من البراميل المعدنية
الأفضل النسخة المعدنيةسيكون لدى هذا المجمع حاوية من الفولاذ المقاوم للصدأ مطلية باللون الأسود من الخارج. صحيح أن تكلفة هذه الحاوية الجديدة مرتفعة جدًا. لذلك، يمكنك استخدام الحاويات المستخدمة. على سبيل المثال، لحام خزان من اثنين حاويات من الفولاذ المقاوم للصدأمن القديم الغسالات. يمكنك أيضًا استخدام الحاويات المصنوعة من المعدن الحديدي أو المجلفن أو المطلي طلاء مقاوم للماء. العبوات البلاستيكية جيدة لأنها خفيفة الوزن ولا تتآكل ولكنها قصيرة العمر حيث أن البلاستيك لا يتحمل الأشعة فوق البنفسجية.
يتم تثبيت البرميل على الجانب الجنوبي من سطح المنزل أو فوق الدش الخارجي مباشرة. إذا لم يتم إغلاق البرميل، فسيتم أخذ العرض البارد والساخن من الأسفل. ضغط الماء الدافئعند نقطة التجميع سيتم تحديد ارتفاع التثبيت ومستوى الماء في البرميل. يتم ملؤه بالماء البارد، الذي يتم تسخينه لبعض الوقت ثم استخدامه.
إذا كان البرميل مغلقا، فسيتم توفير الماء البارد من الأسفل، ويتم أخذ الماء الدافئ من الأعلى. هذه الحاوية متصلة بنظام إمداد الماء البارد ( محطة الضخ) وعندما يتم إدخال الماء الساخن إلى البرميل، يخرج الماء البارد من النظام، مما يؤدي إلى إزاحة الماء الدافئ إلى داخل البرميل الجزء العلوي.
ميزة مجمع الطاقة الشمسية هذا هي بساطته. من السهل أن تفعل ذلك بنفسك. إذا كان البرميل أسطوانيًا، فهو مضاء جيدًا أشعة الشمسطوال اليوم.
عيوب هذا التصميم:
- لا يمكن استخدامه إلا في الموسم الدافئ.
- غير فعال في الطقس العاصف وعندما تحجب السحب الشمس؛
- القصور الذاتي الكبير - تسخين المياه لفترة طويلة نسبيا؛
- الماء الذي يتم تسخينه أثناء النهار يبرد في الليل.
كيفية صنع وتجميع مجمع الطاقة الشمسية من الأنابيب المعدنية
يمكن صنع مجمع شمسي بسيط وفعال بيديك من أنابيب معدنية رقيقة الجدران: الفولاذ أو النحاس أو الألومنيوم. وهو عبارة عن مبادل حراري أنبوبي (المشعاع) يتم وضعه في صندوق معزول حرارياً مصنوع من الألواح أو الخشب الرقائقي أو اللوح.
أفضل الموادلتصنيع المبرد المجمع للطاقة الشمسية، يتم استخدام النحاس بالتأكيد. يتميز بنقل الحرارة بشكل ممتاز ولا يتعرض للتآكل. ولكن هذه المواد مكلفة للغاية. قد يكون من الصعب لحام أنابيب الألومنيوم، على الرغم من أنها أرخص من الأنابيب النحاسية.
أرخص وأسهل طريقة لصنع مبادل حراري هي من الأنابيب الفولاذية. يمكن طهيها باستخدام العادية آلة لحام. لتصنيع مثل هذا المبرد يمكن استخدامها أنابيب الصلبالقطر ½ - 1 بوصة. في الوقت نفسه، يتم استخدام الأنابيب ذات القطر الأكبر والجدران السميكة لتزويد الماء البارد وإزالة الماء الساخن، وبالنسبة للمبادل الحراري نفسه - قطر أصغر وجدران أرق.
رسم تخطيطي لمبرد تجميع الطاقة الشمسية مصنوع من الأنابيب
تعتمد أبعاد مشعاع المجمع الشمسي، وبالتالي طول الأنابيب، على الطاقة المطلوبة. ولكن إذا جعلتها كبيرة الحجم وضخمة جدًا، فقد يصبح من الصعب تجميعها وتركيبها. لذلك، فمن الأفضل أن تكون أبعادها ضمن النطاق التالي: العرض - 0.8-1 م، والارتفاع 1.5-1.6 م. وستكون قوة هذا المجمع في حدود 1.2-1.4 كيلو واط. إذا كنت بحاجة إلى زيادة قوة تركيب الطاقة الشمسية، فيمكنك إنشاء العديد من هذه المجمعات وربطها معًا.
في هذه الحالة، لصنع مشعاع تجميع الطاقة الشمسية، سنحتاج إلى أنبوبين سميكين الجدران بقطر ¾ - 1″ وطول 0.8-1 متر و12-18 أنبوبًا رقيق الجدران بقطر ½ - ¾ " وطوله 1.5-1.6 م.
في الأنابيب ذات الجدران السميكة التي ستخدم لتزويد وتصريف المياه، يتم حفر ثقوب للأنابيب ذات الجدران الرقيقة ذات القطر الأصغر بزيادات تتراوح من 3 إلى 4.5 سم، ويتم توصيل أحد طرفي هذا الأنبوب، ويتم لحام الخيط بالطرف الآخر أو يتم قطع الخيط فيه.
يتم لحام الأنابيب في هيكل مشعاع واحد ومطلية باللون الأسود طلاء غير لامع.
أنت الآن بحاجة إلى إنشاء صندوق معزول حرارياً للرادياتير. لهذا يمكنك استخدام الخشب الرقائقي المقاوم للرطوبة، الألواح الخشبيةأو OSB أو الألواح ذات الحواف. لكن الخشب الرقائقي المقاوم للماء (WFF) سيكون الأفضل.
يتم حساب أبعاد الصندوق مع مراعاة أبعاد الرادياتير وطبقة العزل والفجوات بينهما. يجب أن يأخذ ارتفاع جوانب الصندوق في الاعتبار سمك العزل والأنابيب نفسها وكذلك بعدها عن الأسفل والزجاج أو البولي كربونات الذي يغطي الصندوق (10-12 مم). في الطرف العلوي من الجوانب يتم عمل فجوة (أخدود) للزجاج أو البولي كربونات. يتم عمل ثقوب في أحد الجدران الجانبية لأنابيب إمدادات المياه والصرف الصحي. يتم توصيل عناصر الصندوق في هيكل واحد باستخدام براغي ذاتية التنصت.
كعزل، يمكنك أن تأخذ رغوة البوليسترين، العادية (البلاستيك الرغوي) أو مقذوف، كذلك الصوف المعدنيكثافة لا تقل عن 25. يتم تركيب طبقة عازلة (5 سم على الأقل) من الداخل على أسفل وجوانب الصندوق. يتم وضع صفيحة من المعدن المجلفن أو طبقة من الرقائق السميكة فوقها، وهي مطلية أيضًا باللون الأسود غير اللامع.
يتم تثبيت الرادياتير في الصندوق باستخدام المشابك أو المشابك التي يجب توفير وجودها في مرحلة تصنيع الصندوق. يعتمد موقع وحجم المشابك على تصميم المبرد وحجم الأنابيب.
الجزء العلوي من الصندوق مغطى بالزجاج أو البولي كربونات. يتناسب الغطاء مع الأخاديد (أخذ العينات) ويتم تثبيته بشكل آمن. جميع المفاصل مختومة.
المجمع الشمسي جاهز. يجب تثبيته على الجانب الجنوبي من المنزل بميل إلى الأفق 35-45 ⁰. على أساسه، من الممكن إجراء تركيب شمسي، والذي يتضمن خزان ماء دافئ معزول حرارياً بسعة 100-200 لتر أو غلاية تسخين غير مباشرة.
تركيب مجمع الطاقة الشمسية النهائي
جامع مصنوع من الأنابيب البلاستيكية أو المعدنية البلاستيكية
يمكنك أيضًا إنشاء مجمع للطاقة الشمسية بيديك باستخدام أنابيب HDPE أو PP البلاستيكية. على الرغم من أن نقل الحرارة للبلاستيك أقل بنسبة 13-15% من المعدن، إلا أنه أرخص بكثير من النحاس ولا يتآكل مثل الفولاذ الأسود.
لصنع مجمع شمسي بسيط بيديك، يمكن وضع أنابيب HDPE التي يبلغ قطرها 13-20 مم في صندوق على شكل حلزوني، ومثبت بمشابك ومطلية باللون الأسود.
خيار المجمع الشمسي المصنوع من أنابيب HDPE البلاستيكية
أنابيب البولي بروبلينإنها تنحني بشكل سيء، لكن من السهل توصيلها عن طريق اللحام باستخدام تركيبات خاصة. يمكن تصنيع الأنابيب تحت الماء (المجمعات الأفقية) من أنابيب PP بقطر 25 مم، والمبادل الحراري نفسه من أنابيب بقطر 20 مم. نقوم بطلاء مشعاع تجميع الطاقة الشمسية النهائي باللون الأسود ونقوم بتثبيته في صندوق مصنوع بنفس الطريقة كما في الإصدار باستخدام الأنابيب المعدنية.
يمكنك أيضًا صنع مشعاع لمجمع الطاقة الشمسية من الأنابيب المعدنية والبلاستيكية. في الوقت نفسه، يمكن توصيلها باستخدام التركيبات، بنفس نمط أنابيب PP، أو يمكن وضعها في شكل متعرج ("ثعبان") أو في شكل حلزوني. الخيار الثاني أبسط. ولكن يجب أن نتذكر أن نصف قطر الانحناء للأنابيب المعدنية والبلاستيكية يجب ألا يقل عن 7 أقطار للأنابيب.
خيار المجمع الشمسي المصنوع من الأنابيب المعدنية والبلاستيكية
مجمع الطاقة الشمسية من مشعاع الثلاجة
إذا كان لديك مشعاع من ثلاجة قديمة، فيمكنك أيضًا استخدامه لصنع مجمع الطاقة الشمسية الخاص بك. للقيام بذلك، تحتاج إلى شطفه جيدا لإزالة بقايا الفريون. أثناء الغسيل، يجب عليك أيضًا التحقق من إحكامه لمعرفة ما إذا كان هناك أي تسرب. في حالة وجودها، يجب إغلاق هذه الأماكن باللحام البارد أو اللحام.
المبرد من الثلاجة القديمة
يجب طلاء المبرد نفسه بطلاء أسود غير لامع.
كما يجب توفير طريقة توصيل أنابيب الدخول والخروج إلى الخزان الخاص بمنشأة الطاقة الشمسية أو العناصر الأخرى حسب نوعها. للقيام بذلك، على سبيل المثال، يمكنك لحام الخيوط بالحجم المطلوب في نهايات الأنابيب أو سحبها خراطيم مطاطيةوتأمينها بالمشابك.
يتم تثبيت مشعاع المجمع الشمسي المجهز بهذه الطريقة بمشابك في صندوق عازل للحرارة مصنوع مع مراعاة أبعاده. يمكن صنع الصندوق نفسه بنفس الطريقة كما في الحالات السابقة.
مجمعات الهواء الشمسية للتدفئة المنزلية
بالإضافة إلى مجمعات الطاقة الشمسية الموصوفة أعلاه، والتي يتم فيها تسخين السائل باستخدام الطاقة الشمسية، يمكنك إنشاء هياكل خاصة بك يتم فيها تسخين الهواء. يمكن استخدام مجمع الطاقة الشمسية هذا للتدفئة الإضافية للمنزل. يتم توفير الهواء البارد من الغرفة إلى المبادل الحراري الخاص بها، ويتم تسخينه هناك وإعادته إلى الغرفة.
يمكن تصنيع المبادل الحراري لمثل هذا التركيب الشمسي من الصفائح المعدنية أو الأنابيب المعدنية ذات الجدران الرقيقة أو حتى علب البيرة أو المشروبات الأخرى. سننظر في تصميمات هؤلاء الجامعين أنفسهم في مقال آخر في هذا القسم.
كيف صنعت جهاز تجميع الطاقة الشمسية بيدي: فيديو
يكتسب مجمعو الهواء الشمسي (الشكل 1) عددًا متزايدًا من المؤيدين. هذا هو الحل الذي يفتح فرص جيدةمقابل القليل من المال نسبيًا لتحسين الجو في المبنى. إنهم حقا يستحقون أن يتم إيلاء اهتمام وثيق لهم.
يقوم مجمع الهواء الشمسي، فيما يتعلق بالمنازل الخاصة، بثلاث وظائف. الأول هو التدفئة الإضافية للغرفة. والثاني هو التهوية وترشيح الهواء الداخلي. والثالث هو تجفيف الغرفة أثناء التسخين الدوري في الطقس البارد.
لا توجد أي قيود عمليا على تشغيل مجمعات الهواء الشمسية - ليست هناك حاجة للكهرباء أو الغاز، والهواء لا يغلي أو يتجمد كمبرد. ببساطة لا يوجد شيء اسمه "ركود النظام الشمسي" كما هو الحال في مجمعات السوائل.
يعد التسخين السريع للهواء في الغرفة إلى درجة الحرارة المطلوبة أحد ميزات مجمعات الهواء الشمسية. على الرغم من أن الهواء لديه موصلية حرارية أقل بمقدار 28 مرة وسعة حرارية محددة أقل بـ 4 مرات من الماء، إلا أنه متحرك كمبرد ومنظم جيدًا (في درجة الحرارة والكمية). يضمن الهواء تغيرًا سريعًا في درجة الحرارة وتوزيعًا أكثر تجانسًا للحرارة في الداخل. إنها آمنة للحريق. يمكن توزيع الهواء الساخن من خلال القنوات الموجودة في نظام التهوية.
مبدأ التشغيل.
مجمع الهواء الشمسي (SAC) عبارة عن ممتص للحرارة يستخدم الهواء كمائع عمل (مبرد) والإشعاع الشمسي كمصدر للحرارة. يدخل الهواء البارد إلى نظام القناة، حيث يتم تسخينه عن طريق ملامسته لسطح الماص، ويتم تسخينه بواسطة حرارة الشمس، ومن ثم يدخل إلى الغرفة الساخنة.
تنقسم مجمعات الهواء الشمسية إلى ثلاث مجموعات رئيسية حسب نظام تدوير الهواء: الدورة الدموية الداخلية / إعادة التدوير(يتم أخذ الهواء البارد داخل الغرفة الساخنة) (الشكل 2ب)، الدورة الدموية الخارجية(يتم أخذ الهواء البارد من الشارع) (الشكل 2 أ)، الدورة الدموية مجتمعة(يمكن أخذ الهواء البارد من كلا المصدرين بدورهما أو في وقت واحد) (الشكل 2 ج).
وفقاً لطريقة تنظيم التدفق الحراري في مجمع الهواء الشمسي، تنقسم هذه الأجهزة إلى نوعين: مع الدورة الدموية الطبيعية(النوع السلبي) و مع الدورة الدموية القسرية(النوع النشط). في النوع الأول تعمل قوانين الحمل والجاذبية على تنظيم حركة الهواء؛ وفي النوع الثاني تتم حركة الهواء باستخدام المروحة.
في مجمعات الهواء الشمسية الحديثة، يتم تركيب لوحة كهروضوئية مصغرة (شمسية)، يتم من خلالها تشغيل مروحة تيار مستمر بقدرة 12 فولت/12 واط. وهذا يقلل من خطر الحريق في النظام إلى الصفر، مقارنة بتشغيل المروحة من شبكة منزلية بجهد 220 فولت.
جهاز.
مجمعات الهواء الشمسية التي تباع في السوق في روسيا هي أجهزة مسطحة على شكل صندوق (تشبه مجمعات المياه المسطحة) تتكون من: إطار من الألومنيوم، زجاج أمامي شفاف، ماص (لوحة معدنية مطلية باللون الأسود أو الأزرق الداكن، مموجة و/أو في بعض الأحيان أو مثقبة)، قنوات صندوقية، عزل (لوح من الصوف الزجاجي أو البازلتي)، جدار خلفي بلاستيكي، مروحة، لوحة كهروضوئية صغيرة، فحص صمام الهواء، المفتاح والأسلاك، وحدة العادم والمثبتات (الشكل 3).
غاية.
الوظيفة الأولى لمجمعات الهواء الشمسية هي تسخين الغرفة. يدخل الهواء البارد الموجود في الجزء السفلي من الغرفة أو في الخارج إلى المجمع، حيث يتم تسخينه وإعادته إلى الغرفة من خلال وحدة العادم العلوية (الشكل 4).
بالتزامن مع تسخين الغرفة باستخدام الهواء الخارجي، يؤدي مجمع الهواء الشمسي وظيفة ثانية - تهوية الغرفة وإمدادها الهواء النقي. يتم تثبيت مرشح عند مخرج قناة الهواء المجمع في الغرفة، ثم حتى في وضع إعادة التدوير، يمكن تنقية الهواء في الغرفة.
الآن دعونا نلقي نظرة على الوظيفة الثالثة لمجمع الهواء الشمسي، وهذا هو السبب الذي يجعل سكان الصيف وغيرهم من أصحاب المباني التي لا يعيشون فيها بشكل دائم يحبونها.
يمنع مجمع الهواء الشمسي الرطوبة في الغرف التي يعمل فيها نظام التدفئة بشكل دوري. لا يمكن حل هذه المشكلة بمجرد تهوية المبنى، لأن رطوبة الهواء البارد أعلى وخصائص امتصاص الرطوبة أقل. انظر فقط إلى مخطط موليير السيكومتري وسنرى أنه عندما يأخذ مجمع الهواء الهواء من الشارع بدرجة حرارة -10 درجة مئوية ورطوبة 70%، فإنه يسخن الهواء بمقدار 15 درجة مئوية -40 درجة مئوية، حتى إلى درجة حرارة +10 درجة مئوية، تنخفض رطوبة هذا الهواء إلى 15٪، وتزداد خصائص امتصاص الرطوبة للهواء المزود للغرفة بمقدار 7-9 مرات (الشكل 5).
وبناء على ذلك، فإن SVK يحمي المنزل من ظهور العفن، رائحة كريهة، من التجميد وبالتالي التدمير المبكر للعناصر الهيكلية الرطبة.
تعتبر وظيفة المجمع الشمسي الهوائي أيضًا ذات صلة جدًا بالحمامات (الشكل 6) وحمامات السباحة الداخلية (الشكل 7).
من الضروري أن نذكر وظيفة أخرى لمجمعات الطاقة الشمسية المحمولة جوا، والتي ليست ذات صلة للغاية بالأسر الخاصة في خطوط العرض لدينا، ولكن لا تزال.
بالإضافة إلى توليد الحرارة، يمكن لمجمع الهواء الشمسي أداء وظائف الحاجز والحماية من الحرارة.
في هذه الحالة، يحتل المجمع كامل سطح الجدار أو السقف. يشكل السطح الخارجي للمجمع وجدار المبنى ما يسمى بالواجهة المزدوجة. بهذه الطريقة يمكنك "تغطية" الجدران والأسقف والعناصر المائلة للمباني (الشكل 8).
يؤدي الجزء الخارجي من هذه الواجهة، من ناحية، وظيفة حاجز (حماية الجزء الداخلي - أي الجدار الفعلي للمبنى من البلل)، من ناحية أخرى، فهو سطح ممتص للحرارة ينقل الحرارة جيدًا إلى جانبه الداخلي. وعادة ما تكون مصنوعة من المموج مع ثقب جيد.
تنقسم هذه الواجهة ذات القشرة المزدوجة إلى أقسام رأسية من الداخل. يتم تسخين السطح الخارجي للواجهة بواسطة الحرارة الشمسية وينقل هذه الحرارة إلى الهواء بين الجدران الخارجية والداخلية. يرتفع الهواء الساخن بشكل نشط إلى الأعلى، حيث يتم نقله إلى المبنى لتدفئة المبنى. في كثير من الأحيان، كما هو الحال في مجمعات الهواء الشمسية التقليدية، يتم استخدام الهواء الساخن هنا بالاشتراك مع نظام التهوية - بشكل مباشر أو غير مباشر. يؤدي التدفق المتزايد للهواء الساخن في تجويف الواجهة ذات الغلاف المزدوج إلى تجفيف جدار المبنى في نفس الوقت وتحسين خصائص العزل الحراري.
تحظى هذه الخصائص بتقدير كبير في البلدان ذات المناخ البارد و/أو الرطب. لا يتم استخدام مجمع الهواء الشمسي من نوع "الجدار الشمسي" كثيرًا لتسخين الهواء أو تسخينه مسبقًا في نظام التهوية، ولكنه يؤدي وظائف توفير الطاقة.
في بلدنا، أصبحت مجمعات الهواء الشمسية الفردية في منطقة صغيرة منتشرة على نطاق واسع في تطبيق الكائنات الموسمية التي تتم زيارتها بشكل دوري وبالتالي لا يتم تسخينها باستمرار: الأكواخ والحمامات والمرائب وورش العمل والاستوديوهات والمستودعات.
وفي نهاية النص لا بد من قول القليل عن عيوب مجمع الهواء الشمسي:
- يعمل المجمع الشمسي المحمول جواً فقط في وجود الشمس؛ وستكون كفاءته في الأيام الملبدة بالغيوم حوالي الصفر.
- في درجات حرارة منخفضة، حتى في يوم مشمس، من الأفضل تحويل المجمع إلى وضع الدوران الداخلي.
- عند تثبيت المجمع، من الضروري حفر واحد أو اثنين من الثقوب الكبيرة فيه الجدار الحاملأو في السطح (حسب موقع التثبيت).
الشكل 9 أمثلة خيارات مختلفةتركيب جامعي على جدار المنزل.
ومع ذلك، باستخدام مجمع الطاقة الشمسية المحمول جوا، يمكننا حل المشاكل التالية (الشكل 9):
- تهوية وترشيح الهواء الداخلي.
- الحفاظ على جو جاف في الغرف التي لا تعمل فيها التدفئة بشكل مستمر.
- تدفئة مساحة إضافية.
مفهوم المشروع
جوهر المجمع الشمسي هو أن الماء البارد من الخزان يتدفق بالجاذبية إلى المجمع. يرتفع الماء الساخن عبر القنوات ويتدفق مرة أخرى إلى الخزان. وبالتالي، يتم إنشاء الدورة الدموية الطبيعية في نظام مغلق.يتكون المشعب من لوح من البولي كربونات أو أي بلاستيك آخر به مربعات مجوفة بالداخل تمتد بالطول. ولزيادة امتصاص ضوء الشمس وتحسين أداء المجمع (معدل تسخين الماء)، يمكن طلاء البلاستيك باللون الأسود. ولكن هنا من المهم أن نتذكر أن الورقة مصنوعة من مادة البولي كربونات الرقيقة إلى حد ما، لذلك إذا تم تسخينها بقوة في غياب الدورة الدموية، فيمكن أن تنعم أو تتشوه، الأمر الذي سيؤدي إلى تسرب المياه.
ومن الجدير بالذكر أيضًا أن هذا الجهاز غير مناسب للتركيب في المباني السكنية بغرض توفير الماء الساخن. هذا المشروع التجريبي أكثر ملاءمة لتجهيز دش صيفي في كوخ صيفي.
الأدوات والمواد
الأدوات التي سوف تحتاجها:- منشار دائري ومنشار يدوي.
- مثقاب كهربائي.
- الروليت.
- مفك البراغي.
- مسدس صمغ السيليكون.
- دباسة البناء.
- لوح بولي كربونات مع قنوات مجوفة.
- أنبوب بلاستيكي ABS.
- 4 سدادات أنبوب.
- حلمات بلاستيكية ملولبة مقاس 2 ½ بوصة مزودة بخرطوم مناسب.
- أنبوب مانع التسرب من السيليكون.
- رش الطلاء إذا كنت تخطط للطلاء.
مواد الإطار:
- 1 ورقة من الخشب الرقائقي.
- ورقة البوليسترين الموسعة. يمكنك أيضًا استخدام المربعات الرغوية.
- عوارض خشبية بقسم 100×100 مم.
- فيلم البولي ايثيلين، الشريط.
- البراغي والصواميل والغسالات والأقواس للتثبيت.
- خزان أو حاوية مناسبة للمياه.
- لتوصيل الخزان، ستحتاج إلى خرطوم حديقة، طوله يعتمد على مسافة حاوية المياه من المجمع نفسه.
- عدة مشابك لتوصيل الخرطوم.
تقنية خطوة بخطوة لتجميع مجمع الطاقة الشمسية
بادئ ذي بدء، تحتاج إلى قطع ورقة البولي إلى الأبعاد المطلوبة. خططت لإنشاء جامع بقياس 1 × 2 متر، وانطلقت من هذه الحقيقة. ترتيب العمل هو كما يلي: 
لكي يجف مانع التسرب جيدًا، يجب ترك الهيكل المجمع بلا حراك لمدة يوم تقريبًا، وبعد ذلك يمكنك البدء في التحقق من الضيق. للقيام بذلك، يتم توصيل الخراطيم بمحولات المدخل والمخرج، ويتم توصيل أحدها بإمدادات المياه. بعد ملء المجمع بالكامل بالماء، يتم فحص جميع الطبقات والوصلات للتأكد من عدم وجود تسرب. إذا تم اكتشاف تسرب، يتم تصريف المياه وبعد التجفيف، يتم إعادة إغلاق الاتصال الذي به مشكلة.
لتتمكن من حساب إنتاجية وكفاءة المجمع، عليك أن تعرف حجمه. للقيام بذلك، يجب أن يتم تصريف الماء من المجمع إلى بعض الحاويات. على سبيل المثال، تحتوي لوحتي على 7.2 لترًا (بما في ذلك الخراطيم).
صنع الإطار وتجميع اللوحة
من حيث المبدأ، يمكن بالفعل استخدام المجمع عن طريق وضعه على السطح أو أي سطح ثابت ومسطح آخر. لكنني قررت أن أفعل ذلك من أجل لوحة بلاستيكيةنوع من المساكن لتقليل احتمالية حدوث ضرر عند الرفع/الخفض من سطح الحظيرة، حيث قررت تركيب دش خارجي، لأنني أخطط لإزالته لفصل الشتاء.تم وصف تجميع العلبة خطوة بخطوة أدناه:
وهكذا، حصلت على جامع الحرارة في "حالة" موثوقة، والتي بفضلها يتم حماية اللوحة البلاستيكية من الإجهاد الميكانيكي.
انتبه! لقد استخدمت البولي إيثيلين الشفاف العادي، ولكن في الصورة يبدو كذلك أبيض- هذه وهج.
ملء النظام
يمكنك الآن ملء المجمع بالماء واختبار أداء النظام. لقد قمت بتثبيته بزاوية والخزان (فارغ) أعلى قليلاً. يتم توصيل خرطوم واحد بالتركيب السفلي والثاني بالجزء العلوي. لملء النظام بالماء، قمت بتوصيل الخرطوم السفلي بمصدر إمداد المياه وفتحت الصمام قليلاً حتى يمتلئ النظام بالماء تدريجيًا. يعد ذلك ضروريًا حتى يزيح الماء كل الهواء تدريجيًا. عندما خرج الماء من الخرطوم الثاني (كان المجمع ممتلئًا بالكامل)، قمت بفتح الصمام بالكامل حتى يخرج الهواء المتبقي تحت ضغط الماء. لقد ملأت أيضًا وعاء الماء.
عندما لم يعد هناك فقاعات هواء في تدفق الماء الخارج من خرطوم المخرج، قمت بإيقاف تشغيل الماء وغمر طرفي الخرطوم في الماء في الخزان (يجب أن يكونا دائمًا تحت الماء حتى لا يدخل الهواء إلى النظام ).
اختبار واختبار سخانات المياه بالطاقة الشمسية
عندما يمتلئ النظام، تحت تأثير حرارة الشمس، تسخن المياه الموجودة في القنوات الرقيقة للوحة البلاستيكية وتتحرك تدريجياً للأعلى، مما يشكل دورانًا طبيعيًا. الماء البارديأتي من الخزان عبر الخرطوم السفلي، ويدخل المسخن في المشعب إلى نفس الخزان عبر الخرطوم العلوي. تدريجيا يسخن الماء في الحاوية.
ولتوضيح التجربة، استخدمت مقياس حرارة رقمي مزود بمستشعر درجة حرارة خارجي. أولاً، قمت بقياس درجة حرارة الماء في الحاوية، وكانت 23 درجة مئوية. ثم قمت بإدخال المستشعر في خرطوم المخرج الذي من خلاله يتدفق الماء الساخن في المشعب إلى الخزان. أظهر مقياس الحرارة 50 درجة مئوية. نظام التدفئة الشمسيةيعمل الماء!
خاتمة
بناءً على نتائج اختبار أداء نظام المجمع لمدة ساعة واحدة، تلقيت تسخين 20.2 لترًا من الماء (7.2 لترًا في المجمع نفسه و13 لترًا جمعتها في حاوية للتجربة) من 23 إلى 37 درجة مئوية.وبطبيعة الحال، يعتمد أداء النظام وكفاءته على النشاط الشمسي: فكلما كانت الشمس أكثر سطوعا، كلما ارتفعت درجة حرارة الماء ويمكن تسخين كمية أكبر في وقت أقل. لكن بالنسبة للاستحمام الصيفي، أعتقد أن هذا المجمع كافٍ تمامًا.
