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 قنوات نظام التهوية الموجودة.
مبدأ التشغيل.
الشمسية مشعب الهواء(HVAC) عبارة عن جهاز 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 الهوائي فقط في وجود الشمس؛ وتكون 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.
في الوقت الحاضر، عندما يتم استنفاد الموارد الطبيعية، يبحث الناس بشكل متزايد عن الموارد مصادر بديلةطاقة. وما الذي يمكن أن يكون أفضل من طاقة الشمس - المتاحة للجمهور والتي لا تنضب، وإذا جاز التعبير، مجانية؟
ومؤخرًا، أثناء دراسة الاستخدام المحتمل لأشعة الشمس، اخترع العلماءمشعب الهواء- جهاز يمتص الطاقة الشمسية ويحولها إلى حرارة يتم نقلها بعد ذلك إلى المبرد. غالبًا ما يكون سائل التبريد سائلاً، ولكن الهواء غالبًا ما يستخدم - علاوة على ذلك، هناك حالات تكون فيها أجهزة الهواء أكثر كفاءة.
من الواضح تماما أن الفرق الرئيسي بين المجمع هو المبرد الذي يستخدمه في تشغيله - في هذه الحالة، الهواء الجوي العادي. من حيث المبدأ، يتم تصنيع مثل هذا الجهاز اليوم في نسختين:
- في النموذج لوحة مسطحة مثقبة أو مموجة;
- في النموذج أنظمة الأنابيب المعدنية، موصلة جيدة للحرارة.
يتم تسخين الهواء هنا عند ملامسته للمعدن، والأضلاع الموجودة على سطح اللوحة تزيد فقط من نقل الحرارة. يُنصح بتثبيت الهيكل بأكمله على الجدار الجنوبي للمبنى وعزله أيضًا بعزل حراري عالي الجودة.من المميزات أن يحدث دوران سائل التبريدطبيعي وقسري(باستخدام المراوح).
يمكن لمجمعات الهواء أن تعمل في درجات حرارة أقل بكثير من مجمعات السوائل. على سبيل المثال، في النظام الشمسي التقليدي، تكون درجة الحرارة المثالية لتشغيل المجمع 50 درجة مئوية وما فوق، في حين أن 25 درجة مئوية كافية لأنظمة الهواء. وهذا له تأثير إيجابي على كفاءة الأجهزة التي وصفناها، لأنه كلما انخفضت درجة الحرارة، قل فقدان الحرارة.
مجالات التطبيق
يمكن تفسير هذه الشعبية المنخفضة للأجهزة بكل بساطة:الهواء لديه الموصلية الحرارية منخفضة إلى حد ما. ومع ذلك، تستخدم أنظمة الطاقة الشمسية من النوع الهوائي على نطاق واسع:
- في أنظمة استعادة الهواء.
- في أنظمة الصرف الصحي.
- في تسخين الهواء في المنزل.
اتضح أن مجمعات الهواء لا يمكن اعتبارها بديلاً كاملاً للسائلة، ولكن بفضلها من الممكن تمامًا تقليل تكاليف المرافق.
المزايا والعيوب
أنظمة الطاقة الشمسية الجوية، مثل كل الإبداعات البشرية، لها نقاط قوتها و نقاط الضعف. المزايا تشمل:
- الكفاءة في تجفيف الهواء.
- تكلفة منخفضة
- تصميم بسيط.
ولكن هناك أيضًا عيوب:
- لا يمكن استخدام مجمعات الهواء لتسخين المياه؛
- فهي كبيرة جدًا (بسبب قدرتها الحرارية المنخفضة)؛
- لديهم كفاءة متواضعة.
انتبه! ولزيادة كفاءة أنظمة الطاقة الشمسية الهوائية يتم تركيبها في الجدران (الجنوبية كما نتذكر) أثناء تشييد المبنى.
يمكنك صنع مثل هذا الجهاز بنفسك، حيث أن تصميمه، كما ذكرنا بالفعل، بسيط للغاية. سيتطلب ذلك مواد رخيصة الثمن ويمكن الوصول إليها (حتى أن البعض يتمكن من استخدام علب الصفيح).
لكن تذكر: هؤلاء المجمعون كبيرون جدًا، لذلك من المحتمل أن تضطر إلى بناء هيكل على الحائط بأكمله.
صنع جهاز من أنابيب الصرف
من الأفضل بالتأكيد صنع مثل هذا الجهاز على الحائط بأكمله. في الخريف والربيع، سوف يساعدك ذلك على توفير تكاليف التدفئة بشكل كبير. حدد المواد مع الأخذ في الاعتبار أبعاد الهيكل المستقبلي.
ما هو المطلوب في العمل؟
تكنولوجيا التصنيع
لإنشاء أداة تجميع، أكمل الإجراءات التالية.
المرحلة الأولى. اجعلها صغيرة أولاً صندوق خشبيعلى شكل علبة مفتوحة. يجب أن يكون عمقها أكبر قليلاً من ارتفاع أنابيب المياه.
المرحلة الثانية .
قم بعزل الجدران الخلفية والنهاية بشكل آمن. ضع لوح الألمنيوم فوق الصوف المعدني، والذي بدوره يربط الأنابيب بالمشابك.
قم بتثبيت الأنابيب على طول الحواف بقسم خشبي، حيث تقوم أولاً بعمل فتحات تثبيت في الأماكن المناسبة.
المرحلة الثالثة .
نظرًا لحقيقة أن فتحات الدخول والخروج ستكون على جانب واحد من الهيكل، قم بعمل عدة أقسام خشبية على الجانب الآخر لفصل تدفقات الهواء. المرحلة الرابعة
. بعد التثبيت، طلاء المجمع باللون الأسود. يعتبر البولي كربونات الخلوي مثاليًا للوحة الأمامية.يتذكر:
يزن مجمع الهواء المجمع كثيرًا
، لذلك ستحتاج إلى العديد من المساعدين للتثبيت. عند التثبيت، استخدم دعامات قوية ومستقرة.
ثم قم بتوصيل المجمع بتهوية المبنى باستخدام مجاري الهواء المعزولة. اعتني أيضًا بمروحة القناة التي ستضخ الهواء إلى الغرفة. صنع جهاز من الأوراق المموجةإنه أكثر من ذلك
تصميم بسيط جامع الطاقة الشمسية. سوف تقوم ببنائه بشكل أسرع بكثير. المرحلة الأولى.
المرحلة الثانية .
المرحلة الثالثة قم أولاً بصنع صندوق خشبي بنفس الطريقة كما في الإصدار السابق. بعد ذلك، ضع شعاعًا (حوالي 4 × 4 سم) على طول محيط الجدار الخلفي، ثم ضعه في الأسفل
نظرًا لحقيقة أن فتحات الدخول والخروج ستكون على جانب واحد من الهيكل، قم بعمل عدة أقسام خشبية على الجانب الآخر لفصل تدفقات الهواء. الصوف المعدني
. اصنع فتحة خروج في الأسفل.
.
ضع لوحًا مموجًا على الخشب وأعد طلاءه باللون الأسود. وبطبيعة الحال، إذا كان في الأصل لون مختلف. .قم بثقب كامل مساحة الورقة المموجة لتدفق الهواء.
المرحلة الخامسة
تكنولوجيا التصنيع
المرحلة الأولى. .
المرحلة الثانية إذا رغبت في ذلك، يمكنك تزجيج الهيكل بأكمله بالبولي كربونات - سيؤدي ذلك إلى زيادة درجة حرارة تسخين جهاز الامتصاص. لكن لا تنس أنك تحتاج أيضًا إلى توفير منفذ لتدفق الهواء من الخارج.
انتبه! يجب أن يتحمل السيليكون درجات الحرارة المرتفعة بشكل دائم، وإلا فسوف ينهار هيكلك أثناء الاستخدام.
لا تحرك البرطمانات حتى يجف السيليكون تمامًا. يمكنك استخدام قوالب محلية الصنع لهذا - لوحتان مطروقتان بزاوية (نوع من الحضيض). هذا سوف يحمي الأنابيب من الحركة الجانبية.
المرحلة الثالثة .
نظرًا لحقيقة أن فتحات الدخول والخروج ستكون على جانب واحد من الهيكل، قم بعمل عدة أقسام خشبية على الجانب الآخر لفصل تدفقات الهواء. بعد ذلك، انتقل إلى تجميع القضية. بالنسبة للجدار الخلفي، استخدم ورقة من الخشب الرقائقي العادي بالحجم المطلوب. يمكنك تركيب ألواح خشبية خاصة بها فتحات للأنابيب في الجزء العلوي والسفلي من الصندوق - وبهذه الطريقة ستحقق تثبيتًا أكثر موثوقية. .ضع الأنابيب في الصندوق وقم بتأمين كل شيء بنفسها تسرب السيليكون. ثم نرسمها باللون الأسود الألوان الداكنةمن المعروف أنها تجذب
أشعة الشمس
. ضع الصوف المعدني بين الأنابيب. عندما يجف الطلاء، قم بتغطية المجمع بورقة من البولي كربونات الخلوية.
: هذا التصميم لا يتراكم الحرارة، لذلك في الليل لن يسخن، بل يبرد الهواء في الغرفة.
ويمكن حل هذه المشكلة بتغطية المجمع بعد غروب الشمس.
فيديو- مجمع الطاقة الشمسية مصنوع من علب الألمنيوم
المواد والأدوات اللازمة للتصنيع:
- مجرى هواء من الألومنيوم المموج (قطر 80 مم، طول 10 أمتار)؛
- صندوق مقاس 90x90 سم (يمكنك صنعه بنفسك من الألواح)؛
- احباط رغوة البوليسترين (سمك 25 مم)؛ - سلك- أسود
طلاء مقاوم للحرارة
(طلاء لطلاء كاتم الصوت) ؛
- صحيفة؛
- زجاج؛
- مروحة قناة 12 فولت (مبرد الكمبيوتر سيفي بالغرض)؛
- البطارية الشمسية (اختياري)؛
- الحد الأدنى من مجموعة الأدوات.
بادئ ذي بدء، تحتاج إلى إنشاء صندوق، يمكن صنعه من اللوحة. للقيام بذلك سوف تحتاج إلى منشار ومطرقة ومسامير. يمكنك استخدام لوح من اللوح الليفي أو الخشب الرقائقي كقاعدة. عند تجميع الصندوق، يجب عزله؛ ويستخدم لهذا الغرض رغوة البوليسترين بسمك 25 مم. إنهم بحاجة إلى لصق الجزء الداخلي من الصندوق لزيادة أداء المجمع. ستحتاج أيضًا إلى عزل الجزء السفلي من الصندوق؛ للقيام بذلك، تحتاج إلى قطع قطعة صلبة من رغوة البوليسترين بالشكل والحجم المطلوب ولصقها في الجزء السفلي من الصندوق.
بعد ذلك، يمكنك تثبيت الممتص. للقيام بذلك، عليك أن تأخذ مجرى هواء مموج وتضعه على شكل ثعبان، كما هو موضح في الصورة. ولجعل ذلك مناسبًا، يمكن تثبيت الملف بسلك نحاسي أو ألومنيوم على الجدار الجانبي للصندوق.
من بين أمور أخرى، سوف تحتاج إلى قطع فتحتين في الصندوق وإدخال طرفي قناة الهواء فيهما. من خلال ثقب واحد سوف يدخل الممتص الهواء الباردومن خلال الآخر سيخرج دافئًا بالفعل.
الخطوة الثانية. اللوحة الممتصة
لكي يسخن الممتص، يجب طلاؤه. طلاء غير لامعأسود، وإلا فإن أشعة الشمس سوف تنعكس من الملف ولن يعمل المجمع. ويعتبر الطلاء المستخدم في طلاء كاتم الصوت للسيارة مناسباً لهذه الأغراض؛ فهو يتحمل درجات الحرارة العالية.
قبل الطلاء، يجب تغطية الجدران الجانبية للصندوق بالصحف، ولا تحتاج إلى طلاءها. والحقيقة هي أنهم قد تم وضع رقائق معدنية عليهم، وبحسب المؤلف، فإن أشعة الشمس سوف تنعكس منهم ثم تضرب جهاز الامتصاص. من حيث المبدأ، لن يكون هناك فرق كبير إذا لم يتم رسمها، لأنه في هذه الحالة سوف ترتفع درجة حرارة الجدران، ونتيجة لذلك، ستزداد درجة حرارة الهواء داخل المجمع.
الخطوة الثالثة. التهوية القسرية للمجمع
من حيث المبدأ، إذا قمت بوضع المجمع مع وجود مخرج لأعلى ومدخل لأسفل، فسوف يحدث دوران طبيعي للهواء فيه، لذلك ليست هناك حاجة إلى مضخة هواء لهذا النظام في حد ذاته. ولكن إذا كنت ترغب في زيادة الأداء، فيمكن تجهيز المجمع بمبرد أو مروحة. استخدم المؤلف مروحة 12 فولت مع البطارية الشمسية. أي أنه عندما تشرق الشمس، ستبدأ المروحة من تلقاء نفسها وتحسن دوران الهواء في المجمع. يتم تركيب المروحة عند مدخل المجمع وتعمل كنافخة، وإذا قمت بالعكس، فسوف تصبح غير صالحة للاستعمال بسرعة بسبب ارتفاع درجة الحرارة.
ويشجع ارتفاع تكلفة مصادر الطاقة التقليدية أصحاب المنازل الخاصة على البحث عن خيارات بديلة لتدفئة منازلهم وتسخين المياه. موافق، سيلعب العنصر المالي للقضية دورًا مهمًا عند اختيار نظام التدفئة.
واحدة من أكثر الطرق الواعدة لإمدادات الطاقة هي تحويل الإشعاع الشمسي. ولهذا الغرض، يتم استخدام أنظمة الطاقة الشمسية. إن فهم مبدأ تصميمها وآلية عملها، فإن صنع مجمع للطاقة الشمسية للتدفئة بيديك لن يكون بالأمر الصعب.
سنخبرك عنها ميزات التصميمأنظمة الطاقة الشمسية، نحن نقدم رسم تخطيطي بسيطالتجميع ووصف المواد التي يمكن استخدامها. تكون مراحل العمل مصحوبة بصور مرئية، ويتم استكمال المادة بمقاطع فيديو حول الإنشاء والتشغيل جامع محلي الصنع.
تعتبر أنظمة الطاقة الشمسية الحديثة أحد مصادر الحرارة. يتم استخدامها كمعدات تدفئة مساعدة تحول الإشعاع الشمسي إلى طاقة مفيدة لأصحاب المنازل.
إنهم قادرون على توفير إمدادات المياه الساخنة والتدفئة بشكل كامل خلال موسم البرد فقط في المناطق الجنوبية. وفقط إذا كانت تشغل مساحة كبيرة بدرجة كافية وتم تركيبها في مناطق مفتوحة غير مظللة بالأشجار.
بالرغم من عدد كبيرالأصناف، مبدأ عملها هو نفسه. أي منها عبارة عن دائرة بها ترتيب متسلسل للأجهزة التي توفر الطاقة الحرارية وتنقلها إلى المستهلك.
عناصر العمل الرئيسية هي مجمعات الطاقة الشمسية. تعد تقنية لوحات التصوير الفوتوغرافي أكثر تعقيدًا إلى حد ما من تقنية المجمع الأنبوبي.
في هذه المقالة سننظر في الخيار الثاني – نظام تجميع الطاقة الشمسية.
لا يزال مجمعو الطاقة الشمسية يعملون كموردين مساعدين للطاقة. من الخطير تحويل تدفئة المنزل بالكامل إلى النظام الشمسي بسبب عدم القدرة على التنبؤ بعدد واضح من الأيام المشمسة
المجمعات عبارة عن نظام من الأنابيب المتصلة على التوالي بخطوط الإخراج والإدخال أو موضوعة على شكل ملف. يتم تداول المياه المعالجة أو تدفق الهواء أو خليط من الماء ونوع من السوائل غير المتجمدة عبر الأنابيب.
يتم تحفيز الدورة الدموية الظواهر الفيزيائية: التبخر، تغير الضغط والكثافة من الانتقال من حالة التجمع إلى أخرى، الخ.
يتم جمع وتراكم الطاقة الشمسية عن طريق أجهزة الامتصاص. وهي إما عبارة عن صفيحة معدنية صلبة ذات سطح خارجي أسود، أو نظام من الألواح الفردية المتصلة بالأنابيب.
ولتصنيع الجزء العلوي من الجسم يتم استخدام الغطاء ومواد ذات قدرة عالية على نقل الضوء. يمكن أن يكون زجاج شبكي، مماثل مواد البوليمر,أنواع الزجاج التقليدي.
من أجل القضاء على فقدان الطاقة من الجانب الخلفييتم وضع العزل الحراري في صندوق الجهاز
يجب أن يقال أن مواد البوليمر لا تتحمل تأثيرها الأشعة فوق البنفسجية. تتمتع جميع أنواع البلاستيك بمعامل تمدد حراري مرتفع إلى حد ما، مما يؤدي غالبًا إلى انخفاض ضغط الجسم. ولذلك، ينبغي أن يكون استخدام هذه المواد لتصنيع جسم المجمع محدودا.
لا يمكن استخدام الماء كمبرد إلا في الأنظمة المعدة لتوفيره حرارة اضافيةفي فترة الخريف/الربيع. إذا كنت تخطط لاستخدام النظام الشمسي على مدار السنة، قبل أول موجة برد، قم بتغيير الماء المعالج إلى خليط منه ومضاد للتجمد.
إذا تم تركيب مجمع شمسي لتدفئة مبنى صغير لا يوجد لديه اتصال بالتدفئة المستقلة للمنزل أو بالشبكات المركزية، فسيتم إنشاء نظام بسيط أحادي الدائرة مع جهاز تدفئة في البداية.
غير المدرجة في السلسلة مضخات الدورة الدمويةوأجهزة التدفئة. المخطط بسيط للغاية، لكنه لا يمكن أن يعمل إلا في الصيف المشمس.
عندما يتم تضمين المجمع في الهيكل الفني ذو الدائرة المزدوجة، يكون كل شيء أكثر تعقيدًا، ولكن نطاق الأيام المناسبة للاستخدام يزداد بشكل كبير. يقوم المجمع بمعالجة دائرة واحدة فقط. يتم وضع الحمل السائد على وحدة التدفئة الرئيسية، التي تعمل بالكهرباء أو أي نوع من الوقود.
اخترع الحرفيون المنزليون خيارًا أرخص - مبادل حراري حلزوني مصنوع من.
أحد الحلول المثيرة للاهتمام للميزانية هو جهاز امتصاص النظام الشمسي المصنوع من أنبوب بوليمر مرن. يتم استخدام التركيبات المناسبة للاتصال بالأجهزة عند المدخل والمخرج. إن اختيار المواد المتاحة التي يمكن من خلالها صنع مبادل حراري لمجمع الطاقة الشمسية واسع جدًا. قد يكون هذا هو المبادل الحراري للثلاجة القديمة المصنوعة من البولي إيثيلين أنابيب المياه، مشعات الألواح الفولاذية ، إلخ.
أحد المعايير المهمة للكفاءة هو التوصيل الحراري للمادة التي يتكون منها المبادل الحراري.
ل صناعة شخصية الخيار الأفضلهو النحاس. الموصلية الحرارية 394 واط/م2. بالنسبة للألمنيوم، تتراوح هذه المعلمة من 202 إلى 236 واط/م².
ومع ذلك، هناك فرق كبير في معلمات التوصيل الحراري بين النحاس و أنابيب البولي بروبلينلا يعني ذلك على الإطلاق أن المبادل الحراري بأنابيب النحاس سينتج كميات أكبر بمئات المرات من الماء الساخن.
في ظروف متساويةأداء المبادل الحراري من أنابيب النحاسسيكون أكثر كفاءة بنسبة 20% من أداء الخيارات المعدنية والبلاستيكية. لذا فإن المبادلات الحرارية المصنوعة من أنابيب البوليمر لها الحق في الحياة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن هذه الخيارات ستكون أرخص بكثير.
بغض النظر عن مادة الأنابيب، يجب أن تكون جميع الوصلات، الملحومة والملولبة، محكمة الغلق. يمكن وضع الأنابيب إما بالتوازي مع بعضها البعض أو على شكل ملف.
تعمل الدائرة اللولبية على تقليل عدد التوصيلات - وهذا يقلل من احتمالية التسرب ويضمن تدفقًا أكثر انتظامًا لسائل التبريد.
الجزء العلوي من الصندوق الذي يوجد به المبادل الحراري مغطى بالزجاج. بدلا من ذلك يمكنك استخدام المواد الحديثة، مثل التناظرية الاكريليك أو البولي متجانسة. قد لا تكون المادة الشفافة ناعمة، ولكنها محززة أو غير لامعة.
استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع
عملية تصنيع مجمع الطاقة الشمسية الأساسي:
كيفية تجميع وتشغيل النظام الشمسي:
وبطبيعة الحال، لن يتمكن مجمع الطاقة الشمسية المصنوع ذاتيا من التنافس مع النماذج الصناعية. وباستخدام المواد المتاحة، من الصعب للغاية تحقيق الكفاءة العالية التي تتمتع بها التصاميم الصناعية. لكن التكاليف المالية ستكون أقل بكثير مقارنة بشراء التركيبات الجاهزة.
بيئة الاستهلاك. العقارات: 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
