نحوه ساخت آبگرمکن خورشیدی آبگرمکن خورشیدی

هر سال، منابع انرژی سنتی گران تر می شوند و هیچ پایانی برای این رقابت قیمت وجود ندارد. در همین حال، قوی ترین منبع انرژی که تقریباً هر روز شاهد آن هستیم، به صورت رایگان «کار می کند». و اگر بشریت هنوز یاد نگرفته است که چگونه به طور مؤثر انرژی را به شکل برق دریافت کند ، هر شخصی می تواند از انرژی حرارتی خورشید استفاده کند - میل وجود دارد!

در واقع، در یک منطقه آفتابی، لامپ تقریباً 1 کیلو وات انرژی در هر ساعت ارسال می کند. استفاده نکردن از چنین منبعی حداقل برای گرم کردن آب گناه است. در عین حال، هزینه ایجاد و نصب دستگاه گرمایش آب حداقل است. مخترعان در وسعت کشور از دیرباز از انواع تاسیسات برای گرم کردن آب استفاده می کنند.

در میان آنها ساده ترین و پیچیده تر، با کنترل خودکار است. همه چیز به آمادگی فنی، توانایی های مالی و البته میل بستگی دارد.

امروزه صنعتگران چگونه از خورشید آب گرم می گیرند؟

ایجاد یک بخاری خورشیدی با دستان خود به هیچ وجه دشوار نیست.

این ساده ترین گزینه است.
ظرف معمولی به شکل یک بشکه، یک مخزن قدیمی، بر روی سقف یک دوش تابستانی یا یک خانه، انبار نصب شده و از طریق یک شلنگ به یک شیر آب معمولی متصل می شود.

اگر ظرف سیاه شود، گرم شدن سریعتر اتفاق می افتد.

در پایان روز، آب تا حدود 45 درجه سانتیگراد گرم می شود. این داده ها برای مخزن پلی اتیلن 200-300 لیتری معتبر است. مطلوب است که صاف باشد - این کارایی گرمایش را افزایش می دهد.

تمام عیب این است که تمام آب باید در عصر استفاده شود، زیرا. صبح سرد خواهد بود

برای "از بین بردن" این عیب، باید خود مخزن را عایق بندی کنید یا آب گرم شده را دوباره در یک مخزن عایق تخلیه کنید. می توانید به سادگی آب را وارد دیگ کنید و وقتی خنک شد، آن را گرم کنید. حداقل مقداری برق، اما در آن صرفه جویی شده است.

گزینه دیگر این است که دیگ بخار را به طور دائم به مخزن نصب شده روی سقف متصل نگه دارید. سپس آب به طور مداوم در گردش است. می توان از آن به صورت آنلاین استفاده کرد.

نقطه ضعف قابل توجه سیستم این است که در دمای زیر +20 درجه سانتیگراد کار نمی کند. بنابراین، راه های دیگری برای گرم کردن آب در خارج از فصل وجود دارد.

آبگرمکن خورشیدی - کلکتور

چنین دستگاهی موثرترین در نظر گرفته می شود. همه چیز در مورد موادی است که کلکتور از آن ساخته شده است. بیشتر اوقات این است:

• فولاد
• برنجی

اما مونتاژ با استفاده از فلز کار پر زحمتی است (لحیم کاری، جوشکاری، آب بندی و غیره) بنابراین از مواد دیگری استفاده می شود. گزینه ای برای استفاده از لوله های پلی پروپیلن وجود دارد - آنها ارزان تر هستند. با این حال، اتصال آنها همچنین می تواند مشکلات مرتبط با آب بندی مفاصل را ایجاد کند.

یکی دیگر از معایب تغییر شکل قابل توجهی در هنگام گرمایش است، این برای لوله های فلزی پلاستیکی چندان قابل توجه نیست، اما پلی پروپیلن دارای ضریب انبساط حرارتی بالایی است. این نقص می تواند باعث نشتی در سیستم شود.

یک راه حل اصلی و ساده وجود دارد و آن استفاده از شیلنگ باغ به عنوان کلکتور خورشیدی است. کل فرآیند مونتاژ به چرخاندن آن به شکل مارپیچ و قرار دادن آن در جعبه مناسب محدود می شود.

انعطاف پذیری عالی، هیچ اتصالی تضمین کننده عدم نشتی است، و طول شلنگ اجازه می دهد تا بدون اتصالات میانی مستقیماً به وسایل لوله کشی متصل شود.

عملکرد چنین سیستمی به طول شلنگ بستگی دارد. با قطر 2.5 سانتی متر و دمای هوا حداقل 25+، یک متر شیلنگ 3.5 لیتر آب را تا 45+ درجه سانتی گراد گرم می کند.

به نظر می رسد که در یک روز آفتابی تا عصر 10 متر به شما 280 لیتر آب گرم می دهد. این سیستم زمانی کار می کند که دما به +8 درجه سانتیگراد کاهش یابد.

روند گرم کردن آب چگونه است

پرتوهای خورشید از طریق شیشه روی مارپیچ می افتند و مارپیچ را گرم می کنند. آب گرم شده به منبع تابش موج بلند تبدیل می شود که از شیشه منعکس می شود. یعنی پرتوهای خورشید در نوعی «تله» حرارتی قرار دارند.

1. برای ایجاد این وسیله گرمایشی به جعبه ای نیاز دارید که در آن یک سیم پیچ شلنگ مشکی قرار داده شود، استفاده از سایه های دیگر منجر به از دست دادن 5 درصد گرما می شود. این می تواند لاستیک یا پی وی سی باشد. قطر - نه کمتر از 1.9 سانتی متر، ضخامت دیواره بیش از 2.5 میلی متر نیست.
2. شیلنگ به دیگ وصل می شود که باید بالای مارپیچ باشد. قسمت پایین جعبه باید با فوم عایق بندی شده و سیاه رنگ شود.
3. خود جعبه با شیشه پنجره در بالا بسته شده است (شیشه ارگانیک به دلیل اینکه تابش خورشید را به خوبی حفظ نمی کند مناسب نیست).
4. بین شیشه و جعبه باید یک واشر لاستیکی نصب شود.

آبگرمکن از بطری های PET

ایده این است که ابتدا ماژول هایی ایجاد کنید (هر کدام 3 بطری، شاید 4، 5)، سپس هر یک از آنها را به یک لوله پلاستیکی متصل کنید، که از یک طرف به منبع آب سرد متصل است، از طرف دیگر، آن را گرم می کند. مایع بهتر است از بطری هایی با ظرفیت 2-2.5 لیتر استفاده کنید. لازم است آنها را طبق اصل "گردن به پایین" وصل کنید.

• برای انجام این کار، یک سوراخ در قسمت پایین برای گردن به قطر 26 میلی متر بریده می شود. سوراخ باید دقیقاً در مرکز قرار گیرد. بنابراین، ابتدا با سوراخ کردن یک سوراخ با مته 3-6 میلی متر، مرکز را علامت گذاری کنید.
• برای اطمینان از آب بندی، نخ های روی گردن را با درزگیر چرب کنید و ساختار را به مدت 2-3 روز ثابت بگذارید. یک سوراخ در پایین بطری بالایی ایجاد کنید!
• یک ماژول از سه بطری به همین ترتیب (می توانید به دیگری فکر کنید) به یک لوله پلاستیکی وصل شده است که در یک انتهای آن آب سرد وارد می شود.

تعداد ماژول ها می تواند زیاد باشد. برای دریافت 200 لیتر آب گرم، به حدود 110 بطری نیاز دارید - این مساحت سه متر مربع است.

• بلوک به دست آمده را در جعبه ای که با شیشه پنجره پوشانده شده است قرار دهید. زاویه شیب از 10 تا 30 درجه است.

سیستم به دست آمده بسیار کارآمدتر از یک بشکه آب سیاه نصب شده بر روی سقف است.

اکثر طرح های خانگی برای گرم کردن آب توسط خورشید در تابستان 70 تا 80 درصد انرژی صرف شده برای گرمایش را ذخیره می کنند. در پاییز، بهار - تا 40٪. در عین حال، تا 400 کیلووات در ساعت به ازای هر نفر در یک سال از لامپ "گرفته می شود"! چیزی برای فکر کردن وجود دارد.

سطح توسعه فناوری ها و مواد مدرن به قدری بالاست که عدم استفاده از انرژی خورشیدی از نظر مالی غیرمنطقی و در رابطه با محیط زیست مجرمانه است. متأسفانه خرید تاسیسات صنعتی برای تولید برق و گرما به دلیل هزینه بالای آنها غیر منطقی است. با این وجود، یک راه وجود دارد: ساختن یک کلکتور خورشیدی مولد با دستان خود از موادی که در نزدیکترین فروشگاه سخت افزار یافت می شود.

هدف از کلکتور خورشیدی، مزایا و معایب آن

آبگرمکن خورشیدی (کلکتور خورشیدی مایع) وسیله ای است که با کمک انرژی خورشیدی یک مایع خنک کننده را گرم می کند. برای گرمایش فضا، تامین آب گرم، گرمایش آب در استخرها و غیره استفاده می شود.

کلکتور خورشیدی خانه را با آب گرم و گرما تامین می کند

لازمه استفاده از آبگرمکن سازگار با محیط زیست این واقعیت است که تشعشعات خورشیدی در تمام طول سال بر روی زمین می افتند، اگرچه شدت آن در زمستان و تابستان متفاوت است. بنابراین، برای عرض های جغرافیایی متوسط، مقدار انرژی روزانه در فصل سرد به 1-3 کیلووات ساعت در هر 1 متر مربع می رسد، در حالی که در دوره مارس تا اکتبر این مقدار از 4 تا 8 کیلووات ساعت در متر مربع متغیر است. اگر در مورد مناطق جنوبی صحبت کنیم، می توان ارقام را با خیال راحت 20-40٪ افزایش داد.

همانطور که می بینید، کارایی نصب به منطقه بستگی دارد، اما حتی در شمال کشور ما، کلکتور خورشیدی نیاز به آب گرم را تامین می کند - نکته اصلی این است که ابرهای کمتری در آسمان وجود دارد. اگر در مورد خط میانی و مناطق جنوبی صحبت کنیم، نصب با انرژی خورشیدی می تواند دیگ را جایگزین کند و نیازهای خنک کننده سیستم گرمایش را در زمستان پوشش دهد. البته ما در مورد آبگرمکن های تولیدی چند ده متر مربع صحبت می کنیم.

باتری خورشیدی به صرفه جویی در هزینه از بودجه خانواده کمک می کند. مواد زیر به ساختن خودتان کمک می کند:

جدول: توزیع انرژی خورشیدی بر اساس منطقه

کلکتورهای خورشیدی خانگی قابل مقایسه با دستگاه های کارخانه ای نیستند، اما نصب خورشیدی خانگی هزینه گرمایش آب خانگی را کاهش می دهد و در صورت اتصال به ماشین لباسشویی و ظرفشویی، در مصرف برق صرفه جویی می کند.

مزایای آبگرمکن خورشیدی:

• طراحی نسبتا ساده؛
• قابلیت اطمینان بالا؛
• عملکرد کارآمد صرف نظر از فصل؛
• عمر طولانی؛
• امکان صرفه جویی در گاز و برق؛
• هیچ مجوزی برای نصب تجهیزات لازم نیست.
• جرم کوچک؛
• سهولت نصب؛
• استقلال کامل

در مورد نکات منفی، هیچ یک از تاسیسات برای به دست آوردن انرژی جایگزین نمی تواند بدون آنها انجام دهد. در مورد ما، معایب عبارتند از:

• هزینه بالای تجهیزات کارخانه؛
• وابستگی بازده کلکتور خورشیدی به زمان سال و عرض جغرافیایی؛
• حساسیت به تگرگ؛
• هزینه های اضافی برای نصب مخزن ذخیره گرما؛
• وابستگی بازده انرژی ابزار به ابری.

با توجه به مزایا و معایب آبگرمکن های خورشیدی، نباید جنبه زیست محیطی موضوع را فراموش کرد - چنین تاسیساتی برای انسان بی خطر است و به سیاره ما آسیب نمی رساند.

کلکتور خورشیدی کارخانه شبیه یک مجموعه ساختمانی است که با آن می توانید به سرعت نصب عملکرد مورد نیاز را جمع آوری کنید.

انواع آبگرمکن خورشیدی: انتخاب طرح برای خود تولید

بسته به دمایی که بخاری های خورشیدی ایجاد می کنند، موارد زیر وجود دارد:

• دستگاه های با دمای پایین - طراحی شده برای گرم کردن مایعات تا 50 درجه سانتیگراد؛
• کلکتورهای خورشیدی با دمای متوسط ​​- دمای آب خروجی را تا 80 درجه سانتیگراد افزایش دهید.
• تاسیسات با دمای بالا - خنک کننده را تا نقطه جوش گرم کنید.

در خانه می توانید آبگرمکن خورشیدی از نوع اول یا دوم بسازید. برای ساخت کلکتور با دمای بالا، تجهیزات صنعتی، فناوری های جدید و مواد گران قیمت مورد نیاز است.

بر اساس طراحی، تمام کلکتورهای خورشیدی مایع به سه نوع تقسیم می شوند:

• آبگرمکن تخت؛
• دستگاه های ترموسیفون خلاء;
• متمرکز کننده های خورشیدی

یک کلکتور خورشیدی تخت یک جعبه عایق حرارت کم است. یک صفحه جاذب نور و یک مدار لوله ای داخل آن تعبیه شده است. پانل جاذب (جاذب) دارای رسانایی حرارتی افزایش یافته است. به همین دلیل می توان به حداکثر انتقال انرژی به مایع خنک کننده در گردش در مدار آبگرمکن دست یافت. سادگی و کارایی نصب های مسطح در طرح های متعددی که توسط صنعتگران ایجاد شده است منعکس شده است.

در داخل یک کلکتور خورشیدی تخت - یک صفحه جذب کننده نور و یک مدار لوله ای

اصل عملکرد آبگرمکن های خورشیدی خلاء بر اساس اثر ترموس است. طراحی بر اساس ده ها فلاسک دو شیشه ای است. لوله بیرونی از شیشه مقاوم در برابر ضربه و مقاوم در برابر تگرگ و باد ساخته شده است. لوله داخلی دارای روکش مخصوص برای افزایش جذب نور می باشد. هوا از فضای بین عناصر فلاسک تخلیه می شود که باعث می شود از تلفات گرما جلوگیری شود. در مرکز ساختار یک مدار حرارتی مسی وجود دارد که با مایع خنک کننده کم جوش (فریون) پر شده است - این بخاری کلکتور خورشیدی خلاء است. در این فرآیند، سیال فرآیند تبخیر شده و انرژی گرمایی را به سیال عامل مدار اصلی منتقل می کند. در این ظرفیت، اغلب از ضد یخ استفاده می شود. این طراحی به سیستم اجازه می دهد تا در دمای 50- درجه سانتیگراد کار کند. ساخت چنین نصبی در خانه دشوار است، بنابراین چند ساختار خلاء خود ساخته وجود دارد.

طراحی کلکتور خورشیدی خلاء بر اساس مجموعه ای از فلاسک های شیشه ای دوتایی است

متمرکز کننده خورشیدی بر اساس یک آینه کروی است که می تواند تابش خورشید را به یک نقطه متمرکز کند. مایع در یک مدار فلزی مارپیچی گرم می شود که در مرکز نصب قرار می گیرد. مزیت متمرکز کننده های خورشیدی توانایی ایجاد دماهای بالا است، اما نیاز به یک سیستم ردیابی برای خورشید محبوبیت آنها را در بین افرادی که انجام می دهند کاهش می دهد.

ساختن یک متمرکز کننده خورشیدی مولد در خانه کار آسانی نیست

برای ساخت خانه، بخاری های خورشیدی صفحه تخت که با استفاده از مواد عایق حرارتی، شیشه با قابلیت عبور بالا و جاذب های مس ساخته می شوند، بهترین گزینه هستند.

دستگاه و اصل عملکرد یک کلکتور خورشیدی تخت

یک آبگرمکن خورشیدی خانگی از یک قاب چوبی تخت (جعبه) با یک دیوار پشتی خالی تشکیل شده است. در پایین عنصر اصلی دستگاه - جاذب است. اغلب از یک ورق فلزی متصل به یک کلکتور لوله ای ساخته شده است. راندمان انتقال انرژی به تماس صفحه جاذب با لوله های مبدل حرارتی بستگی دارد، بنابراین این قطعات با درز پیوسته جوش یا لحیم می شوند.

مدار سیال خود آرایه ای از لوله های عمودی نصب شده است. در قسمت های بالا و پایین به لوله های افقی با قطر افزایش یافته متصل می شوند که برای تامین و خروج مایع خنک کننده در نظر گرفته شده است. ورودی و خروجی مایع به صورت مورب قرار دارند - به این دلیل، حذف کامل گرما از عناصر مبدل حرارتی تضمین می شود. ضد یخ برای سیستم های گرمایش یا سایر محلول های ضد یخ به عنوان حامل گرما استفاده می شود.

جاذب با رنگ جاذب نور پوشانده شده است، شیشه در بالا قرار می گیرد و جعبه با یک لایه عایق حرارتی محافظت می شود. برای ساده‌تر شدن کار، قسمت شیشه‌بندی به قسمت‌هایی تقسیم می‌شود و برای افزایش بهره‌وری از پنجره‌های دو جداره استفاده می‌شود. طراحی بسته باعث ایجاد اثر قمقمه در کلکتور خورشیدی می شود و در عین حال از اتلاف حرارت در اثر باد، باران و سایر عوامل خارجی جلوگیری می کند.

آبگرمکن خورشیدی به صورت زیر عمل می کند:

1. مایع غیر انجمادی گرم شده در کلکتور خورشیدی از طریق لوله ها بالا می رود و از طریق شاخه خروج مایع خنک کننده وارد مخزن ذخیره گرما می شود.
2. ضد یخ با حرکت از طریق مبدل حرارتی نصب شده در داخل مخزن ذخیره، گرما را به آب می دهد.
3. سیال عامل خنک شده وارد قسمت پایینی مدار آبگرمکن خورشیدی می شود.
4. آب گرم شده در مخزن بالا می رود و برای تامین آب گرم مصرف می شود. پر کردن مایع در مخزن ذخیره گرما به دلیل اتصال لوله آب به پایین رخ می دهد. اگر کلکتور خورشیدی به عنوان بخاری سیستم گرمایشی کار کند، از یک پمپ گردشی برای گردش آب در مدار ثانویه بسته استفاده می شود.

حرکت مداوم مایع خنک کننده و وجود یک ذخیره کننده گرما به شما این امکان را می دهد که در هنگام تابش خورشید انرژی جمع آوری کنید و به تدریج آن را حتی زمانی که نور در پشت افق پنهان شده است خرج کنید.

طرح اتصال کلکتور خورشیدی به مخزن ذخیره سازی چندان پیچیده نیست.

گزینه هایی برای تاسیسات خورشیدی خانگی

یکی از ویژگی‌های آبگرمکن‌های خورشیدی این است که تقریباً همه دستگاه‌ها طراحی یکسانی از جعبه عایق حرارت دارند. اغلب قاب از چوب مونتاژ می شود و با پشم معدنی و یک فیلم منعکس کننده گرما پوشانده می شود. در مورد جاذب، برای تولید آن از لوله های فلزی و پلاستیکی و همچنین قطعات آماده از تجهیزات غیر ضروری خانگی استفاده می شود.

از شلنگ باغچه

شیلنگ باغچه یا لوله لوله کشی پی وی سی شکل حلزونی دارای سطح وسیعی است که امکان استفاده از چنین مداری را به عنوان آبگرمکن برای نیازهای گرمایش دوش در فضای باز، آشپزخانه یا استخر فراهم می کند. البته برای این منظور بهتر است از مواد سیاه رنگ استفاده کنید و حتما از مخزن ذخیره استفاده کنید، در غیر این صورت جاذب در اوج گرمای تابستان بیش از حد گرم می شود.

کلکتور شیلنگ باغچه ای با صفحه تخت ساده ترین راه برای گرم کردن آب استخر شماست

از کندانسور یک یخچال قدیمی

مبدل حرارتی خارجی یخچال یا فریزر مستعمل یک جاذب کلکتور خورشیدی آماده است. تنها کاری که باید انجام شود این است که آن را با یک ورق جاذب گرما مقاوم سازی کرده و در کیس نصب کنید. البته عملکرد چنین سیستمی کم خواهد بود، اما در فصل گرم، یک آبگرمکن ساخته شده از قطعات تجهیزات برودتی، نیازهای آب گرم یک خانه کوچک روستایی یا کلبه را پوشش می دهد.

مبدل حرارتی یک یخچال قدیمی یک جاذب تقریباً آماده برای یک بخاری خورشیدی کوچک است

از سیستم گرمایش رادیاتور تخت

ساخت کلکتور خورشیدی از رادیاتور فولادی حتی نیازی به نصب صفحه جذب ندارد. کافی است دستگاه را با رنگ مشکی مقاوم در برابر حرارت بپوشانید و آن را در یک محفظه مهر و موم شده نصب کنید. عملکرد یک نصب برای یک سیستم تامین آب گرم بیش از اندازه کافی است. اگر چندین آبگرمکن درست کنید، می توانید در گرم کردن خانه در هوای آفتابی سرد صرفه جویی کنید. به هر حال، یک نیروگاه خورشیدی مونتاژ شده از رادیاتورها، اتاق های ابزار، گاراژ یا گلخانه را گرم می کند.

رادیاتور فولادی سیستم گرمایش به عنوان پایه ای برای ساخت یک آبگرمکن سازگار با محیط زیست عمل می کند

از لوله های پلی پروپیلن یا پلی اتیلن

لوله های ساخته شده از فلز پلاستیک، پلی اتیلن و پلی پروپیلن، و همچنین اتصالات و دستگاه های نصب آنها، به شما امکان می دهد مدارهای خورشیدی را با هر اندازه و پیکربندی بسازید. چنین تاسیساتی عملکرد خوبی دارند و برای گرمایش فضا و آب گرم برای نیازهای خانگی (آشپزخانه، حمام و غیره) استفاده می شوند.

مزیت کلکتور خورشیدی ساخته شده از لوله های پلاستیکی هزینه کم و سهولت نصب است

از لوله های مسی

جاذب های ساخته شده از صفحات و لوله های مسی بیشترین انتقال حرارت را دارند، بنابراین با موفقیت برای گرم کردن مایع خنک کننده سیستم های گرمایشی و تامین آب گرم استفاده می شوند. از معایب کلکتورهای مسی می توان به هزینه بالای نیروی کار و هزینه مواد اشاره کرد.

استفاده از لوله ها و صفحات مسی برای ساخت جاذب، کارایی بالای نیروگاه خورشیدی را تضمین می کند.

روش محاسبه کلکتور خورشیدی

عملکرد یک کلکتور خورشیدی بر اساس این واقعیت محاسبه می شود که 1 متر مربع نصب در یک روز روشن بین 800 تا 1 هزار وات انرژی حرارتی را شامل می شود. تلفات این گرما در سمت معکوس و دیواره سازه با توجه به ضریب عایق حرارتی عایق مورد استفاده محاسبه می شود. اگر از پلی استایرن منبسط شده استفاده شود، ضریب اتلاف حرارت برای آن 0.05 W / m × ° C است. با ضخامت ماده 10 سانتی متر و اختلاف دمای 50 درجه سانتی گراد در داخل و خارج سازه، اتلاف حرارت 0.05/0.1 × 50 = 25 W است. با در نظر گرفتن دیوارهای جانبی و لوله ها، این مقدار دو برابر می شود. بنابراین، مقدار کل انرژی خروجی 50 وات در هر 1 متر مربع از سطح بخاری خورشیدی خواهد بود.

برای گرم کردن 1 لیتر آب به میزان یک درجه، 1.16 وات انرژی حرارتی مورد نیاز است، بنابراین، برای مدل ما از کلکتور خورشیدی با مساحت 1 متر مربع و اختلاف دمای 50 درجه سانتیگراد، امکان پذیر خواهد بود. برای به دست آوردن ضریب عملکرد مشروط 800/1.16 = 689.65/kg × ° C. این مقدار نشان می دهد که نصب 1 متر مربع، 20 لیتر آب را 35 درجه سانتیگراد در عرض یک ساعت گرم می کند.

محاسبه عملکرد مورد نیاز یک آبگرمکن خورشیدی طبق فرمول W = Q × V × δT انجام می شود، که در آن Q ظرفیت گرمایی آب (1.16 W/kg × ° C) است. V - حجم، l؛ δT اختلاف دما در ورودی و خروجی نصب است.

آمار می گوید که یک فرد بالغ در روز به 50 لیتر آب گرم نیاز دارد. به طور متوسط، برای تامین آب گرم، کافی است دمای آب را تا 40 درجه سانتیگراد افزایش دهید، که هنگام محاسبه با استفاده از این فرمول، نیاز به هزینه انرژی W = 1.16 × 50 × 40 = 2.3 کیلو وات است. برای فهمیدن مساحت کلکتور خورشیدی، این مقدار باید بر مقدار انرژی خورشیدی در هر 1 متر مربع از سطح در عرض جغرافیایی معین تقسیم شود.

محاسبه پارامترهای مورد نیاز منظومه شمسی

ساخت آبگرمکن خورشیدی با جاذب مسی

کلکتور خورشیدی پیشنهادی برای تولید در یک روز آفتابی زمستانی آب را تا دمای بالای 90 درجه سانتیگراد و در هوای ابری - تا 40 درجه سانتیگراد گرم می کند. این برای تامین آب گرم خانه کافی است. اگر می خواهید خانه خود را با انرژی خورشیدی گرم کنید، به چندین نصب از این قبیل نیاز خواهید داشت.

مواد و ابزار مورد نیاز

برای ساخت آبگرمکن به موارد زیر نیاز دارید:

• ورق مس با ضخامت حداقل 0.2 میلی متر و ابعاد 0.98 × 2 متر؛
• لوله مسی Ø10 میلی متر، طول 20 متر؛
• لوله مسی Ø22 میلی متر، طول 2.5 متر؛
• موضوع 3/4˝ - 2 عدد؛
• پلاگین 3/4˝ - 2 عدد؛
• لحیم نرم SANHA یا POS-40 - 0.5 کیلوگرم؛
• شار
• مواد شیمیایی برای سیاه شدن جاذب؛
• برد OSB 10 میلی متر ضخامت؛
• گوشه های مبلمان - 32 قطعه؛
• پشم بازالت 50 میلی متر ضخامت؛
• ورق عایق منعکس کننده حرارت به ضخامت 20 میلی متر؛
• ریل 20x30 - 10 متر؛
• مهر و موم درب یا پنجره - 6 متر؛
• شیشه پنجره با ضخامت 4 میلی متر یا پنجره دو جداره 0.98x2.01 متر؛
• پیچ های خودکار؛
• رنگ

علاوه بر این، ابزار زیر را آماده کنید:

• مته برقی؛
• مجموعه ای از مته برای فلز؛
• "تاج" یا برش برای نجاری Ø20 میلی متر؛
• لوله برش;
• گاز سوز؛
• دستگاه تنفس؛
• قلم مو رنگ؛
• مجموعه ای از پیچ گوشتی یا پیچ گوشتی؛
• اره منبت کاری اره مویی برقی

برای تحت فشار قرار دادن مدار، به یک کمپرسور و یک فشارسنج طراحی شده برای فشار تا 10 اتمسفر نیز نیاز دارید.

برای لحیم کاری نرم، یک مشعل گازی ساده مناسب است

دستورالعمل برای پیشرفت کار

1. با استفاده از کاتر لوله، لوله مسی را تکه تکه می کنند. شما 2 قسمت Ø22 میلی متر به طول 1.25 متر و 10 عنصر Ø10 میلی متر به طول 2 متر دریافت خواهید کرد.
2. در لوله های ضخیم، حاشیه 150 میلی متر از لبه و 10 سوراخ Ø10 میلی متر در هر 100 میلی متر ایجاد می شود.
3. لوله های نازک به سوراخ های حاصل وارد می شوند تا بیش از 1-2 میلی متر به سمت داخل بیرون بزنند. در غیر این صورت، مقاومت هیدرولیکی بیش از حد در رادیاتور ظاهر می شود.
4. با استفاده از مشعل گازی، تفنگ هوای گرم و لحیم کاری تمام قسمت های رادیاتور به هم متصل می شوند.

   

   مدار کلکتور خورشیدی تحت فشار کار می کند، بنابراین توجه ویژه ای به سفتی اتصالات می شود

   برای مونتاژ رادیاتور می توان از اتصالات مخصوص استفاده کرد اما در این صورت هزینه منظومه شمسی به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. علاوه بر این، اتصالات تاشو سفتی سازه را تحت بارهای ترمودینامیکی متغیر تضمین نمی کند.

5. دوشاخه ها و رزوه ها به صورت جفت در امتداد مورب های رادیاتور به لوله های 3/4˝ لحیم می شوند.
6. پس از بستن نخ خروجی با یک پلاگین، یک اتصالات روی ورودی منیفولد مونتاژ شده پیچ می شود و کمپرسور وصل می شود.

   

   کمپرسور با اتصالات متصل است

7. رادیاتور در یک ظرف حاوی آب قرار می گیرد و فشار 7-8 اتمسفر توسط کمپرسور پمپ می شود. حباب هایی که در محل اتصال بالا می روند برای قضاوت در مورد سفتی اتصالات لحیم شده استفاده می شوند.
   

   اگر ظرف مناسبی برای بررسی کلکتور پیدا نشد، می توانید خودتان آن را جمع آوری کنید. برای این کار، یک جعبه یا یک مانع ساده از وسایل بداهه (بریدن الوار، آجر و غیره) ساخته شده و با پوشش پلاستیکی پوشانده می شود.

8. پس از بررسی سفتی، رادیاتور خشک شده و چربی زدایی می شود. سپس به لحیم کاری ورق مس ادامه دهید. ورق جاذب را با یک درز پیوسته در تمام طول هر عنصر مدار مسی به لوله ها لحیم کنید.

   

   لحیم کاری ورق جاذب با درز پیوسته انجام می شود

9. از آنجایی که جاذب کلکتور خورشیدی از مس ساخته شده است، می توان به جای رنگ آمیزی از سیاه شدن شیمیایی استفاده کرد. این به شما این امکان را می دهد که یک پوشش انتخابی واقعی روی سطح داشته باشید، مشابه آنچه در کارخانه به دست می آید. برای انجام این کار، یک محلول شیمیایی گرم شده برای آزمایش نشت داخل ظرف ریخته می شود و جاذب به صورت رو به پایین قرار می گیرد. در طول واکنش، دمای معرف ها با هر روش موجود (مثلاً با پمپاژ مداوم محلول از طریق یک ظرف با دیگ بخار) حفظ می شود.

   

   سیاه شدن مس یکی از حیاتی ترین مراحل در ساخت جاذب است.

   به عنوان مایع برای سیاه‌کردن شیمیایی، می‌توانید از محلول هیدروکسید سدیم (60 گرم) و پرسولفات پتاسیم یا پرسولفات آمونیوم (16 گرم) در آب (1 لیتر) استفاده کنید. به یاد داشته باشید که این مواد برای انسان خطرناک هستند و فرآیند اکسیداسیون مس خود با انتشار گازهای مضر همراه است. بنابراین، استفاده از تجهیزات حفاظتی - ماسک تنفسی، عینک و دستکش لاستیکی ضروری است و خود کار بهتر است در خارج از منزل یا در یک منطقه با تهویه مناسب انجام شود.

10. قطعاتی از ورق OSB برای مونتاژ بدنه کلکتور خورشیدی بریده می شوند - قسمت پایینی 1x2 متر ، اضلاع 0.16x2 متر ، قسمت بالایی 0.18x1 متر و پایینی 0.17x1 متر و همچنین 2 پارتیشن پشتیبانی 0.13x0. 98 متر
11. یک ریل 20x30 میلی متری به قطعات بریده می شود: 1.94 متر - 4 عدد. و 0.98 متر - 2 عدد.
12. سوراخ هایی به ابعاد Ø20 میلی متر در دیواره های جانبی برای لوله های ورودی و خروجی ایجاد می شود و 3-4 سوراخ Ø8 میلی متر در قسمت پایینی کلکتور برای تهویه ریز سوراخ می شود.

    

    سوراخ های مورد نیاز برای تهویه میکرو

13. برش هایی در پارتیشن ها برای لوله های جاذب ایجاد می شود.
14. یک قاب پشتیبانی از نوارهای 20x30 میلی متر مونتاژ می شود.
15. با استفاده از گوشه های مبلمان و پیچ های خودکار، قاب با پانل های OSB پوشانده شده است. در این مورد، دیوارهای جانبی باید در قسمت پایین قرار گیرند - این از انحراف بدن جلوگیری می کند. پانل پایینی 10 میلی متر از بقیه پایین آمده تا با شیشه پوشانده شود. این کار از ورود بارندگی به داخل قاب جلوگیری می کند.
16. پارتیشن های داخلی را نصب کنید.

    

    هنگام مونتاژ کیس، حتما از یک مربع ساختمان استفاده کنید، در غیر این صورت ممکن است طرح کج باشد

17. پایین و کناره های بدنه با پشم معدنی عایق شده و با مواد نورد منعکس کننده حرارت پوشانده شده است.

    

    بهتر است از پشم معدنی با اشباع رطوبت دافع استفاده شود.

18. جاذب روی فضای آماده شده قرار می گیرد. برای انجام این کار، یکی از پانل های جانبی برچیده می شود، که سپس در جای خود قرار می گیرد.

    

    طرح "پای" داخلی کلکتور خورشیدی

19. در فاصله 1 سانتی متری از لبه بالایی جعبه، محیط داخلی سازه با یک توری چوبی 20x30 میلی متر پوشانده شده است تا ضلع پهن آن با دیوارها تماس داشته باشد.
20. یک آدامس آب بندی در اطراف محیط چسبانده شده است.

    

    برای سفتی، از مهر و موم پنجره معمولی استفاده کنید.

21. شیشه یا پنجره دو جداره گذاشته می شود که کانتور آن نیز با مهر و موم پنجره چسبانده شده است.
22. ساختار با یک گوشه آلومینیومی فشرده می شود که در آن سوراخ هایی برای پیچ های خودکشی از قبل حفاری شده است. در این مرحله مونتاژ کلکتور کامل در نظر گرفته می شود.

    

    هنگام مونتاژ، ضخامت کلکتور خورشیدی حدود 17 سانتی متر است

برای جلوگیری از نفوذ رطوبت و نشت گرما، در تمام مراحل اتصالات و نقاط جفت شدن قطعات با درزگیر سیلیکونی تصفیه می شود. برای محافظت از سازه در برابر بارش، چوب را با یک ترکیب خاص پوشانده و با مینا رنگ آمیزی می کنند.

ویژگی های نصب و راه اندازی کلکتورهای گرمایش مایع

برای قرار دادن کلکتور خورشیدی، مکان بزرگی را انتخاب کنید که در تمام ساعات روز سایه نداشته باشد. براکت یا ساب اسکلت از لت های چوبی یا فلزی ساخته شده است به گونه ای که شیب آبگرمکن از 45 تا 60 درجه از محور عمودی قابل تنظیم است.

نمودار اتصال یک بخاری خورشیدی در یک سیستم گردش اجباری

مخزن ذخیره برای کاهش تلفات حرارتی تا حد امکان نزدیک به محل نصب قرار می گیرد.بسته به شرایط، گردش طبیعی یا اجباری مایع خنک کننده سازماندهی می شود. در مورد دوم، یک کنترلر با یک سنسور دما تعبیه شده در لوله خروجی استفاده می شود. پمپاژ سیال کار در طول مدار زمانی روشن می شود که دمای آن به مقدار برنامه ریزی شده برسد.

یک سیستم عامل فصلی با آب پر می شود، در حالی که استفاده از آبگرمکن خورشیدی در تمام طول سال مستلزم استفاده از مایع ضد یخ است. گزینه ایده آل یک ضد یخ مخصوص برای سیستم های خورشیدی است، اما برای صرفه جویی در هزینه، از مایعات در نظر گرفته شده برای رادیاتور خودرو یا سیستم های گرمایش خانگی نیز استفاده می شود.

ویدئو: آبگرمکن خورشیدی را خودتان انجام دهید

ساخت کلکتور خورشیدی نه تنها یک فعالیت جالب و هیجان انگیز است. آبگرمکن خورشیدی باعث صرفه جویی در بودجه خانواده شما می شود و ثابت می کند که نه تنها در کلام، بلکه در عمل نیز می توانید از محیط زیست محافظت کنید.

به لطف سرگرمی های همه کاره ام، درباره موضوعات مختلف می نویسم، اما موارد مورد علاقه من مهندسی، فناوری و ساخت و ساز است. شاید به این دلیل که من بسیاری از تفاوت های ظریف را در این زمینه ها می دانم، نه تنها از نظر تئوری، در نتیجه تحصیل در یک دانشگاه فنی و دانشکده فنی، بلکه از جنبه عملی نیز، زیرا سعی می کنم همه چیز را با دستان خودم انجام دهم.

در این مقاله در مورد چنین اختراع بشر مانند آبگرمکن خورشیدی صحبت خواهیم کرد، آن را با دستان خودمان می سازیم، نحوه استفاده از آن را یاد می گیریم. اما ابتدا اجازه دهید در مورد اینکه چرا این دستگاه در زمان ما مرتبط است صحبت کنیم.

بسیاری از صاحبان ویلاها و کلبه ها دوست دارند نه تنها دوش آب گرم داشته باشند. تصور زندگی انسان به طور کلی بدون چنین راحتی مانند آب گرم غیرممکن است. خوش شانس کسانی هستند که یک مسیر لوله کشی گاز در نزدیکی خانه خود دارند و فرصت دارند گاز را به خانه بیاورند و همچنین کسانی که خانه آنها به منبع آب گرم مرکزی متصل است.

اما اگر در یک روستا زندگی می کنید و نه گاز دارید و نه گرمایش مرکزی چه؟ آیا یک بشکه اولیه روی سقف یک قاب کابین دوش در حیاط کمک می کند؟ البته در روستاهای بزرگ دیگ بخار ساخته می شود. اما این همیشه برای مردم عادی مفید نیست. سوخت مصرفی آن بسیار گران است. در نتیجه، پرداخت آب گرم ارزان نخواهد بود.

در زندگی مدرن هیچ بن بست وجود ندارد، همیشه راهی برای خروج وجود دارد. نه تنها در تابستان گرم می توانید آب گرم داشته باشید. پاییز ابری، بهار خنک نیز گرمای خود را به بخاری های خورشیدی می دهد. و نیازی به پرداخت هزینه اضافی برای آن ندارید. پس از مطالعه گام به گام آموزش ساخت آبگرمکن خورشیدی با دستان خود و خرید مواد لازم، می توانید به راحتی این دستگاه را بسازید.

انواع بخاری

برای شروع، بیایید بفهمیم که چه نوع آبگرمکن هایی هستند، که به درک اینکه کارایی آنها به چه چیزی بستگی دارد کمک می کند.

سیستم های گرمایش آب توسط خورشید در سطح جهانی به دو نوع ذخیره سازی و جریانی تقسیم می شوند. اما اگر با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• آبگرمکن های ثابت. در این سیستم، یک ترکیب چرخه ای (دوره ای) آب وجود دارد.
• بخاری خورشیدی که گردش آب به طور طبیعی اتفاق می افتد. پرتوهای خورشید از کلکتور عبور می کنند. خورشید گرمای حیات بخش خود را می دهد. انرژی حرارتی آب را گرم می کند.
  به اصطلاح اثر ترموسیفون. آب سرد توسط آب گرم به بیرون رانده می شود و به طور طبیعی به محل گرمایش حرکت می کند. در این طرح اصلاً نیازی به پمپ نیست.
• بخاری خورشیدی، که طراحی پمپ متصل. به دلیل کارکرد پمپ، گردش آب در این سیستم اجباری است.

بسته به موقعیت و مواد موجود می توانید آبگرمکن خورشیدی با طرح دلخواه بسازید.

طراحی و اصل عملیات

آبگرمکن خورشیدی با استفاده از اصل "اثر گلخانه ای" - طراحی بسیار ساده است. یک آوانکامرا، دو کلکتور، یک درایو - این کل مدار بخاری است. برخی از عناصر بخاری خورشیدی در فروشگاه های تخصصی خریداری می شوند، اما در ضایعات فلزی یافت می شوند.

آکومولاتور اغلب یک بشکه فولادی با حجم 200 لیتر است. عایق حرارتی بشکه به گرم نگه داشتن آب برای مدت طولانی کمک می کند. بنابراین، بشکه را در یک جعبه چوبی قرار دهید و در شکاف های خالی که در طرفین باقی مانده است، لازم است مواد عایق حرارت قرار دهید.

دستورالعمل های گام به گام برای ایجاد آبگرمکن

بنابراین، وقت آن است که گام به گام نحوه ساخت یک آبگرمکن خورشیدی با دستان خود را شرح دهیم:

1. ابتدا باید یک سوراخ در قسمت پایین سوراخ کنید.
2. بعد، لوله خروجی را نصب کنید.
3. یک شیر قطع باید روی این لوله انشعاب پیچ شود. علاوه بر این، می توانید یک نازل را به شکل دوش نصب کنید.
4. سپس باید یک سوراخ در قسمت بالایی مخزن ایجاد کنید.
5. محاسبه کنید و یک درب به اندازه ای بسازید که می تواند از هر طرحی باشد، نکته اصلی این است که زباله ها وارد آب نشوند.
6. بیرون مخزن با رنگ تیره رنگ آمیزی می شود تا گرما مدت بیشتری داخل آن بماند.
7. در مرحله بعد، مخزن باید به منبع آب برای تامین آب سرد متصل شود، که ممکن است نیاز به سوراخ های اضافی در مخزن داشته باشد. همچنین باید یک لوله از مخزن وجود داشته باشد که آب گرم شده را برمی گرداند. باید همه جا یبوست باشد.

اصل کار چنین آبگرمکن ساده است: شیر را باز کنید، مخزن پر می شود، سپس شیر را ببندید.

ما با دستان خود کلکسیون می سازیم

کلکتور یک رادیاتور لوله ای است که از لوله های فولادی مونتاژ می شود. برای ایجاد چنین دستگاهی به مواد زیر نیاز دارید:

• درزگیر;
• ورق های مس؛
• لوله مسی یا فولادی؛
• لوله های بزرگ؛
• عایق در رول؛
• شیشه (پنجره مناسب است)؛
• گوشه؛
• شاخه ها، پیچ ها، اتصالات، رولپلاک ها؛
• رنگ تیره و سفید.

معمولا در جعبه چوبی قرار می گیرد و از یک طرف این جعبه شیشه ای است. عایق حرارتی در قسمت پایین آن گذاشته شده است و یک ورق فلزی گالوانیزه در بالا وصل شده است. آن و لوله های جمع کننده سیاه رنگ می شوند، اما برعکس، طرف های بیرونی باید سفید رنگ شوند، که از اتلاف گرما (تابش گرما) جلوگیری می کند.

طرح آبگرمکن خورشیدی برای استخر و خانه را خودتان انجام دهید

معقول است که منیفولد گرمایش آب را روی پشت بام انبار یا خانه ترجیحاً در سمت جنوبی آن قرار دهید. زاویه توصیه شده 30-40 درجه نسبت به افق است. در این نصب، انرژی حرارتی "تسخیر شده" برای مدت طولانی ذخیره می شود (انباشته شده).

ایجاد avankamera

محفظه جلویی برای ایجاد فشار اضافی در سیستم هیدرولیک (در فاصله 80-100 سانتی متری ستون آب) عمل می کند. از یک ظرف مناسب، به عنوان مثال، از یک قوطی شیر (40 لیتر) ساخته شده است. دستگاه تغذیه این امکان را برای محفظه جلویی در حالت اتوماتیک فراهم می کند. در اینجا یک شیر شناور معمولی کاربرد خود را پیدا کرده است که به طور گسترده در مخازن تخلیه استفاده می شود.

پیش اتاقک به گونه ای نصب شده است که سطح آب در مخزن 0.8-1 متر کمتر از آن باشد. قبل از نصب یک اتاقک ون و یک درایو در اتاق زیر شیروانی، مطمئن شوید که سقف ها محکم هستند، زیرا جرم آب می تواند بسیار زیاد باشد.

چنین سیستم آبگرمکن خورشیدی بسیار کارآمد است و راندمان بسیار بالایی دارد.

دستورالعمل های ویدئویی

اگر موفق به بازدید از کشورهای جنوبی شده اید، مطمئناً اغلب متوجه سازه هایی شده اید که روی پشت بام خانه ها ایستاده اند. راهنماها توضیح دادند که اینها پنل های خورشیدی برای گرم کردن آب و گرم کردن خانه هستند. چه در خارج از کشور و چه در کشور ما، جمعیت مترقی به پا می خیزد منابع انرژی جایگزین. آبگرمکن خورشیدی یکی از این اختراعات موفق است که حتی در زمستان نیز می تواند به طور کامل کار کند.

خورشید یک منبع بسیار قدرتمند و مهمتر از همه منبع بی پایان انرژی گرمایی است. هیچ کس برای استفاده از آن پول نمی گیرد و بنابراین ارزش این را دارد که چگونه از چنین مزیتی به نفع خود استفاده کنید. مالیات کارخانه بر آبگرمکن های خورشیدی می تواند هزینه زیادی داشته باشد. اگر اصل عملکرد چنین دستگاهی را درک می کنید، می توانید کاری مشابه با دستان خود انجام دهید. اگرچه در واقع چندین نمونه از چنین دستگاهی وجود دارد.

گزینه کارخانه

قبل از اینکه بفهمید چگونه یک آبگرمکن خورشیدی با دستان خود بسازید، باید در مورد اصل عملکرد چنین واحد ایده ای داشته باشید. می توانید طرح را بر اساس قیاس با آبگرمکن خورشیدی کارخانه جدا کنید.

1. از نظر ظاهری، این واحد شبیه یک باتری است که از اجزای جداگانه مونتاژ شده است. عناصر موجود در آن توسط لوله های ساخته شده از آن نشان داده شده است شیشه کوارتزمثل لامپ های معروف این ماده است که قادر به عبور امواج فرابنفش است (که شیشه معمولی نمی تواند). این توانایی به شما اجازه می دهد تا انرژی خورشیدی را حتی در فصل غیر خورشیدی نیز تبدیل کنید.
2. در داخل هر یک از این لوله ها دیگری پنهان است - سیاه با یک ماده ( سیال کار) که در شرایط دمایی خاصی تبخیر می شود.
3. داخل لوله ها خلاء مطلق- این از اتلاف گرما جلوگیری می کند.
4. انتهای هر یک از این قسمت ها در آن غوطه ور است کلکسیونر خاصکه از طریق آن آب گرم جریان می یابد.

نحوه کار دستگاه

عملکرد کل این ایده طبق الگوریتم زیر رخ می دهد:

1. پرتوهای خورشید، سیال عامل را تبدیل به ماده بخار، که تا بالای فلاسک بالا می رود.
2. جریان آب از طریق دیواره توسط انرژی حرارتی که سیال عامل به آن می دهد گرم می شود.
3. پس از انجام ماموریت خود، بخار دوباره به مایع تبدیل می شود و به پایین جریان می یابد، جایی که همه چیز با خیال راحت تکرار می شود.
4. آبگرمکن استاندارد ذخیره سازی خورشیدی به یک کویل متصل می شود که به دیگ کل سیستم گرمایش خانه منتهی می شود.

سایر گزینه های انتقال حرارت

واضح است که در مورد فوق هیچ ابتکاری از خود نشان نخواهید داد. با این حال، گزینه دیگری برای دیگ بخار خورشیدی بدون فشار وجود دارد. اینجا انتقال حرارت مستقیم است: یک کلاف مسی در یک جعبه مستطیلی قرار می گیرد. سپس به مخزن ذخیره وصل می شود. آب در اینجا به روش طبیعی گردش می کند و بلافاصله از اشعه های خورشید گرم می شود و گرما و محتوای کلی کل مخزن ذخیره را افزایش می دهد. لوله سرپانتین به یک صفحه فلزی فشرده می شود که رنگ آن تیره است. دارای محافظ اضافی در برابر بارش با شیشه بادوام است.

در اینجا معایبی نیز وجود دارد - چنین طراحی فقط در هوای آفتابی بدون ابر به خوبی کار می کند.

در نهایت، می توانید به سادگی پنل های خورشیدی را به یک آبگرمکن معمولی متصل کنید. اجرای چنین طرحی بسیار گران است، اما می تواند در تمام طول سال کار کند.

آبگرمکن خورشیدی خانگی

تمایل به رویکرد سازگار با محیط زیست برای گرمایش خانه ستودنی است - به خصوص که می توانید چنین سیستمی را با دستان خود بسازید. گزینه های جالبی را برای اجرای عملی چنین سازه هایی در نظر بگیرید و آبگرمکن های خورشیدی خانگی چقدر موثر هستند.

آبگرمکن خورشیدی ساده

یک راه حل ساده می تواند نصب یک (حداکثر دو) مخزن سیاه رنگ بر روی سقف خانه باشد.یک لوله اصلی آب خانه به آنها متصل است - به این معنی که با آفتاب خوب، آب گرم بلافاصله به اتاق دوش جریان می یابد (در تابستان، در گرما، گرما به سرعت رخ می دهد).

یکی دیگر از دیگ های خورشیدی ساده ساخته شده است گودال کم عمق پر از آب،که با یک درب شفاف پوشانده شده است. این طرح همچنین شامل اجزای لوله کشی زیر است:

• لوله ای که از طریق آن آب خنک جریان می یابد.
• لوله سرریز؛
• جزئیات سوپاپ؛
• خروجی آب گرم

در هر دو مورد، اشکالات قابل توجهی وجود دارد:

1. ناکارآمدی یک تانک ساده با ابرها.
2. مخزن بخاری باید هر روز صبح با پوشاندن آن پر شود. هنگامی که خورشید در پشت ابرها پنهان می شود، درجه آب گرم شده باید ارزیابی شود و برای استفاده بیشتر تخلیه شود.
3. یک وسیله مسطح مانند یک تغار بد است زیرا به آن نیاز است افقی نگه دارید. ما در مناطق گرمسیری زندگی نمی کنیم، یعنی در زمستان خورشید از افق بالا می آید، کارایی این دستگاه کاهش می یابد.

بسیار کارآمدتر است که نصب اضافی یک کلکتور را فراهم کنید، البته، دوباره، خود ساخته.با تعیین ابعاد هیت سینک، لازم است محفظه ای در جایی که سیم پیچ قرار می گیرد ساخته شود. مربوط مسئله عایق حرارتی- به همین دلیل است که مورد کویل بهتر است چوبی شود. نکته دوم عایق کاری دیوار پشت (ترجیحا با فوم) است.

نحوه مونتاژ گیرنده گرما

ساده ترین آبگرمکن خورشیدی را می توان با دستان خود مطابق طرح اجزای زیر ساخت:

• مخزن ذخیره سازی؛
• ظرفیت آرایش؛
• گردآورنده

کارشناسان توصیه می کنند که یک پمپ جداگانه نصب نکنید - آب باید به طور طبیعی گردش کند. اما برای دستیابی به این امر، مخزن باید بالای سینک حرارتی و مخزن آرایش - بالای مخزن ذخیره سازی نصب شود. توصیه خوب دیگر این است که مخزن را با آب گرم عایق بندی کنید. هر گونه مواد در رول در اینجا انجام می شود.

برای عملکرد در حالت مستقل (زمانی که نیازی به شارژ و تنظیم ندارید)، بهتر است نصب کنید شیر شناوردر مخزن دوم این عنصر به پایین آمدن سطح آب واکنش نشان می دهد. لازم است یک لوله آب به لوله انشعاب آن بیاورید. چه خواهد داد؟ هنگامی که محتویات مخزن اصلی مصرف می شود، آب سرد به ناحیه پایینی آن وارد می شود.

با این حال، ما نباید نصب یک لوله دیگر - عمودی را فراموش کنیم: هوا را آزاد می کند. بنابراین، این قسمت نیز باید تا ارتفاع بیشتری بلند شود.

چگونه متریال مناسب را انتخاب کنیم

گزینه های مختلف منبع وجود دارد که می توانید از آنها یک مبدل حرارتی بسازید. از جمله:

• لوله های مسی؛
• لوله های پلیمری مشکی؛
• بخش هایی از رادیاتورهای فولادی تخت؛
• لوله های آلومینیومی؛
• شلنگ لاستیکی سیاه؛
• مبدل حرارتی باقیمانده از یک یخچال قدیمی

سطح تبادل حرارت چنین سیم پیچی چقدر باید باشد؟ در شرایطی که رادیاتورهای فولادیاندازه آنها باید در نظر گرفته شود، اما برای اینکه کیس سنگین تر نشود، بیش از دو پانل نصب نمی شود. با مواد دیگر، همه چیز باید در محل محاسبه شود.

بدنه را می توان از تخته سه لا و تخته های چوبی. در قسمت جلویی، ارزش استفاده از پلی کربنات بادوام و شفاف را دارد که بدتر از شیشه به نظر نمی رسد. مخزن ذخیره خود از ساخته شده است مواد ورق. حتی بهتر است یک ظرف آماده خریداری کنید. توصیه می شود به عنوان لوله های اتصال استفاده شود پلیمری(به خوبی از فلز و پلاستیک مناسب است).

ویژگی های آبگرمکن خورشیدی خانگی

مزایای دیگ بخار خود را انجام دهید آشکار است:

• کار با بار کامل برای حداکثر دوره ممکن؛
• بازگشت سرمایه اولیه در مواد؛
• اقتصاد سوخت؛
• محصول بلافاصله آماده استفاده است.

با این حال، در صورت تحقق شرایط مهم، همه این جنبه ها به جنبه های مثبت تبدیل می شوند.

1. تنظیم دقیق پارامترهای دستگاه بار محاسبه شده باید تقریباً با مصرف استاندارد روزانه باشد.
2. برای اطمینان از بار ثابت در منبع آب گرم، می توانید نصب کنید بخاری کمکی. توصیه می شود در صورتی که خورشیدی بار مورد نظر را تامین نمی کند، آن را روشن کنید. این عنصر برای از بین بردن اختلاف دمای آب مورد نیاز است.
3. توزیع صحیح بار مهم است که یکی از پارامترهای آن تنظیم دبی آب است.
4. اگر قرار نیست آب بلافاصله مصرف شود، مخزن نیاز دارد عایق حرارتی اضافی. نکته آخر در مورد روزهای ابری نیز صدق می کند (ضخامت عایق حرارتی بیشتر ارائه شود).
5. پوشش هیت سینک باید ظرفیت جذب آن را افزایش دهد (ساده ترین کار را می توان با رنگ مشکی انجام داد، در حالت ایده آل بهتر است یک انتخابی اعمال شود).
6. مخزن باید یک منبع آب گرم برای دو روز نگه دارد.
7. لوله هایی که از کلکتور به مخزن منتهی می شوند باید تا حد امکان کوتاه و به خوبی عایق باشند تا اختلاف دما حفظ شود.
8. لوله تامین آب سرد به کلکتور باید در پایین مخزن قرار گیرد. برعکس آب گرم شده بالا می رود. در بالای دهانه خروج آب گرم از سیستم، باید فضایی برای تامین آن وجود داشته باشد.
9. اکنون در مورد نصب مخزن: اگر این کار را در ساختمان انجام دهید، اتلاف حرارت به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. حتی اگر هم باشند، وارد محیط خانه می شوند و نه به هوا. در اینجا، به عنوان مثال، یک اتاق زیر شیروانی مناسب است. در نصب سیستم سقفجهت گیری کلکتور به سمت جنوب و کج کردن آن در یک زاویه از عرض جغرافیایی محلی مهم است (این کار راندمان کار را برای کل سال افزایش می دهد). بهترین زاویه در زمستان 60 درجه و در تابستان 30 درجه خواهد بود، در عمل بهتر است بلافاصله 45 درجه بدهید.
10. ساختار خانه باید برای تحمل بار یک مخزن پر آماده باشد.
11. و یک نکته مهم دیگر: چگونه از یخ زدگی سیستم در آب و هوای سرد جلوگیری کنیم؟ میتواند مورد استفاده قرار گیرد پوشش قابل جابجایی عایق، یک زهکشی نصب کنید یا محلول ضد یخ را در آب بمالید. گزینه دوم محبوبیت پیدا کرده است - فقط در این مورد به یک سیم پیچ مارپیچی ریخته می شود که از طریق دیواره های آن انتقال حرارت رخ می دهد.

استفاده از آبگرمکن خورشیدی هزینه سوخت را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد و انتشار دی اکسید کربن در جو را کاهش می دهد. شما می توانید یک سیستم مشابه را با دستان خود مونتاژ کنید - در حالی که داشتن حداقل دانش در زمینه تاسیسات لوله کشی و رعایت تمام توصیه های فوق مهم است.

افزایش هزینه منابع انرژی سنتی، صاحبان خانه های خصوصی را تشویق می کند تا به دنبال گزینه های جایگزین برای گرمایش مسکن و گرمایش آب باشند. موافقم، مؤلفه مالی موضوع نقش مهمی در انتخاب سیستم گرمایش ایفا خواهد کرد.

یکی از امیدوارکننده‌ترین راه‌های تامین انرژی، تبدیل تابش خورشیدی است. برای این کار از سیستم های خورشیدی استفاده می شود. درک اصل دستگاه آنها و مکانیسم عملکرد، ساخت کلکتور خورشیدی برای گرم کردن با دستان خود کار دشواری نخواهد بود.

ما در مورد ویژگی های طراحی سیستم های خورشیدی به شما خواهیم گفت، یک طرح مونتاژ ساده ارائه می دهیم و مواد قابل استفاده را شرح می دهیم. مراحل کار با عکس های بصری همراه است، مطالب با کلیپ های ویدئویی در مورد ایجاد و راه اندازی یک کلکسیونر خودساخته تکمیل شده است.

سیستم های خورشیدی مدرن یکی از تولید گرما هستند. آنها به عنوان تجهیزات گرمایش کمکی استفاده می شوند که تابش خورشیدی را به انرژی مفید برای صاحبان خانه تبدیل می کند.

آنها قادر به تامین کامل آب گرم و گرمایش در فصل سرد فقط در مناطق جنوبی هستند. و سپس، اگر آنها یک منطقه به اندازه کافی بزرگ را اشغال کنند و در مناطق باز و بدون سایه درختان نصب شوند.

با وجود تعداد زیادی از انواع، اصل کار آنها یکسان است. هر یک مداری با آرایش سریالی از دستگاه ها است که هم انرژی حرارتی را تامین می کند و هم آن را به مصرف کننده منتقل می کند.

عناصر اصلی کار یا کلکتورهای خورشیدی هستند. فناوری روی صفحات عکاسی تا حدودی پیچیده تر از کلکتور لوله ای است.

در این مقاله گزینه دوم را در نظر خواهیم گرفت - یک سیستم خورشیدی کلکتور.

کلکتورهای خورشیدی هنوز به عنوان تامین کننده انرژی کمکی عمل می کنند. تغییر کامل گرمایش خانه به منظومه شمسی به دلیل عدم توانایی در پیش بینی تعداد روشن روزهای آفتابی خطرناک است.

کلکتورها سیستمی از لوله ها هستند که به صورت سری با خطوط خروجی و ورودی متصل شده اند یا به شکل یک سیم پیچ قرار گرفته اند. آب فنی، جریان هوا یا مخلوطی از آب با هر مایع غیر یخ‌زده در لوله‌ها گردش می‌کند.

گردش خون توسط پدیده های فیزیکی تحریک می شود: تبخیر، تغییرات فشار و چگالی از انتقال از یک حالت تجمع به حالت دیگر و غیره.

جمع آوری و انباشت انرژی خورشیدی توسط جاذب ها انجام می شود. این یا یک صفحه فلزی جامد با سطح بیرونی سیاه شده است، یا سیستمی از صفحات جداگانه متصل به لوله ها.

برای ساخت قسمت بالایی محفظه، روکش، از موادی با توانایی بالا در انتقال شار نور استفاده می شود. این می تواند پلکسی، مواد پلیمری مشابه، انواع سخت شده شیشه های سنتی باشد.

به منظور حذف اتلاف انرژی از پشت دستگاه، عایق حرارتی در جعبه قرار می گیرد

باید گفت که مواد پلیمری تأثیر اشعه ماوراء بنفش را به خوبی تحمل نمی کنند. همه انواع پلاستیک دارای ضریب انبساط حرارتی نسبتاً بالایی هستند که اغلب منجر به کاهش فشار بدنه می شود. بنابراین، استفاده از چنین موادی برای ساخت محفظه کلکتور باید محدود شود.

آب به عنوان یک وسیله گرمایشی فقط در سیستم هایی که برای تامین گرمای اضافی در دوره پاییز/بهار طراحی شده اند قابل استفاده است. اگر استفاده در تمام طول سال از منظومه شمسی برنامه ریزی شده باشد، قبل از اولین ضربه سرد، آب فرآیند به مخلوطی از آن با ضد یخ تبدیل می شود.

اگر یک کلکتور خورشیدی برای گرم کردن یک ساختمان کوچک نصب شده باشد که به گرمایش مستقل کلبه یا شبکه های متمرکز متصل نیست، یک سیستم تک مدار ساده با یک دستگاه گرمایش در ابتدای آن ساخته می شود.

زنجیر شامل پمپ های گردش خون و وسایل گرمایشی نمی شود. این طرح بسیار ساده است، اما فقط در تابستان آفتابی می تواند کار کند.

هنگامی که کلکتور در یک ساختار فنی دو مدار قرار می گیرد، همه چیز بسیار پیچیده تر است، اما محدوده روزهای مناسب برای استفاده به طور قابل توجهی افزایش می یابد. جمع کننده فقط یک کانتور را پردازش می کند. بار غالب به واحد گرمایش اصلی اختصاص داده می شود که با برق یا هر نوع سوخت تغذیه می شود.

صنعتگران خانگی گزینه ارزان تری را اختراع کردند - مبدل حرارتی مارپیچی ساخته شده از.

یک راه حل جالب بودجه، جاذب یک سیستم خورشیدی است که از یک لوله پلیمری انعطاف پذیر ساخته شده است. اتصالات مناسب برای اتصال به دستگاه ها در ورودی و خروجی استفاده می شود.انتخاب وسایل بداهه ای که می توان از آن مبدل حرارتی کلکتور خورشیدی ساخت بسیار گسترده است. این می تواند مبدل حرارتی یک یخچال قدیمی، لوله های پلی اتیلن آب، رادیاتور پانلی فولادی و غیره باشد.

یک معیار مهم برای کارایی، هدایت حرارتی ماده ای است که مبدل حرارتی از آن ساخته شده است.

برای ساخت خود، مس بهترین گزینه است. رسانایی حرارتی آن 394 W/m² است. برای آلومینیوم، این پارامتر از 202 تا 236 وات بر متر مربع متغیر است.

با این حال، تفاوت زیاد در پارامترهای هدایت حرارتی بین لوله های مسی و پلی پروپیلن به هیچ وجه به این معنا نیست که یک مبدل حرارتی با لوله های مسی صدها برابر حجم آب گرم تولید می کند.

در شرایط مساوی، عملکرد یک مبدل حرارتی ساخته شده از لوله های مسی 20 درصد کارآمدتر از عملکرد گزینه های فلزی پلاستیکی خواهد بود. بنابراین مبدل های حرارتی ساخته شده از لوله های پلیمری حق حیات دارند. علاوه بر این، این گزینه ها بسیار ارزان تر هستند.

صرف نظر از مواد لوله، همه اتصالات، اعم از جوشی و رزوه ای، باید محکم باشند. لوله ها را می توان هم به صورت موازی با یکدیگر و هم به صورت یک سیم پیچ مرتب کرد.

مدار نوع سیم پیچ تعداد اتصالات را کاهش می دهد - این احتمال نشتی را کاهش می دهد و حرکت یکنواخت تر جریان مایع خنک کننده را فراهم می کند.

بالای جعبه که مبدل حرارتی در آن قرار دارد با شیشه پوشانده شده است. روش دیگر، می توان از مواد مدرن مانند آنالوگ اکریلیک یا پلی کربنات یکپارچه استفاده کرد. مواد نیمه شفاف ممکن است صاف نباشد، اما موجدار یا مات باشد.

نتیجه گیری و فیلم مفید در مورد موضوع

فرآیند ساخت کلکتور خورشیدی ابتدایی:

نحوه مونتاژ و راه اندازی یک سیستم خورشیدی:

طبیعتاً یک کلکتور خورشیدی خود ساخته نمی تواند با مدل های صنعتی رقابت کند. با استفاده از مواد بداهه دستیابی به راندمان بالایی که طرح های صنعتی دارند بسیار دشوار است. اما هزینه های مالی در مقایسه با خرید تاسیسات آماده بسیار کمتر خواهد بود.