المنزل والأناقة

بناء مجمع للطاقة الشمسية بيديك (23 صور)

الشمس هي أقوى مصدر للطاقة على الأرض. في كل ثانية ترسل لنا أكثر من 80 ألف مليار كيلووات. هذا هو عدة آلاف من المرات أكثر من جميع محطات توليد الطاقة في العالم. لقد حاول الناس دائمًا إيجاد طريقة لاستخدام الطاقة الشمسية لتلبية احتياجاتهم. بالفعل في العصور الوسطى المبكرة ، عرفوا كيفية إشعال النار بمساعدة العدسات ، وفي الوقت الحاضر الخزان الموجود على السطح ، المطلي باللون الأسود ، يقوم بتسخين المياه ويعمل بمثابة دش صيفي في القرى والمنازل الريفية. بالمناسبة ، هو أبسط مجمع للطاقة الشمسية - جهاز أصلي غير معقد يسمح لك باستخدام الطاقة الشمسية لتسخين المياه أو التدفئة. إذا قمت بتحسين التصميم بشكل طفيف ، فالماء الساخن يكفي لجميع الاحتياجات المنزلية ولتسخين المنزل. لهذا تحتاج إلى فهم مبدأ مجمع الطاقة الشمسية.



كيف يعمل المجمع الشمسي؟

يعتمد مبدأ تشغيل هذه الأجهزة على تحويل الطاقة الشمسية المشعة إلى طاقة حرارية:

  1. أشعة الشمس تسخن المبرد المنتشر في المجمع من خلال أنابيب رقيقة ؛
  2. يدخل المبرد المسخن (الماء أو التجمد) إلى خزان التراكم ؛
  3. في الخزان يقوم بتسخين المياه المخصصة لتلبية الاحتياجات المنزلية ؛
  4. المبرد يعود إلى المجمع.

يمكن مقارنة مبدأ تشغيل المجمع الشمسي بنظام تبريد السيارات - يتم تحويل الحرارة الزائدة من المحرك الذي يعمل من خلال الرادياتير وينفق على تدفئة المقصورة. ولكن ، إذا كان من المهم أن تقوم السيارة أولاً وقبل كل شيء بإزالة الحرارة عن المحرك ، فعند بناء مجمع للطاقة الشمسية ، من الضروري حفظه بفعالية.



مزايا وعيوب استخدام مجمعات الطاقة الشمسية

يوافق علماء العالم على أن حصة الطاقة المستلمة من الشمس ستزداد فقط ويتم إعطاء الحقائق التالية:

  • الشمس مصدر لا ينضب وخالي من الطاقة ؛
  • استخدام الطاقة الشمسية لا يلوث البيئة ولا يسهم في زيادة تأثير الدفيئة ؛
  • يمكن استخدام الطاقة الشمسية في كل مكان ، ولا تحتاج إلى نقل ؛
  • تسمح التطورات العلمية الحديثة بتجميع الطاقة المستقبلة بفعالية ؛
  • جامعي الشمسية بحاجة إلى الحد الأدنى من الصيانة.
  • جهاز المجمع بسيط نسبيا وغير مكلف.

ومع ذلك ، يلاحظ العلماء والصعوبات في استخدام الطاقة الشمسية:

  • كفاءة جامع يعتمد على مستوى التشميس.
  • سيتطلب تركيب المعدات تكاليف أولية معينة ؛
  • في فصل الشتاء ، يزيد فقدان الحرارة بشكل كبير.

عيب آخر مهم هو إمكانية الحصول على الطاقة فقط خلال ساعات النهار.



أنواع المجمعات الشمسية

أعلاه ، وصفنا لفترة وجيزة مبدأ مجمع الدائرة المزدوجة: يتدفق سائل التبريد عبر دائرة واحدة ، ويتدفق الماء خلال الدائرة الثانية. هذا الجهاز يمكن أن يكون دائرة واحدة. في ذلك ، المبرد هو الماء فقط ، والذي يتم استهلاكه لاحقًا. جامع الدائرة الواحدة غير مناسب للاستخدام في فصل الشتاء ، حيث سيجمد الماء ويفصل الأنابيب.

بالإضافة إلى تقسيم الخزان إلى دائرة مفردة ومزدوجة ، هناك تصنيفات أخرى مقبولة عمومًا. وبالتالي ، يتم تقسيم مجمعات الطاقة الشمسية وفقًا لمبدأ التشغيل إلى:

  • شقة.
  • فراغ.
  • الهواء؛
  • مركزات.

النظر في هيكلها ومبدأ عملها بمزيد من التفصيل.



مجمع الطاقة الشمسية المسطحة

يشبه هذا الجهاز البسيط ساندويتش بالطبقات التالية:

  • إطار الألومنيوم مع السحابات.
  • عزل حراري
  • سطح ماصة ماصة.
  • أنابيب نحاسية
  • الزجاج الواقي.

إن لوحة الامتصاص مطلية باللون الأسود وتوفر أقصى امتصاص للإشعاع الشمسي ، والزجاج المقسى الخاص الذي يغطي الهيكل بأكمله يقلل من فقد الطاقة ، مما يخلق تأثيرًا في الاحتباس الحراري ويزيد من طبقة الامتصاص.

مجمعات الطاقة الشمسية المسطحة بسيطة في التصميم وموثوق بها ، لكن لها كفاءة منخفضة.




جامع الفراغ الشمسي

مجمعات الطاقة الشمسية على أساس أنابيب فراغ لديها مبدأ مختلف للعمل.

على عكس المجمعات ذات النوع المسطح ، تتراكم الحرارة في مجمعات التفريغ للأنابيب المغلقة بإحكام وجامع الحرارة. يمتص السطح الزجاجي للأنابيب ذات الطلاء الخاص بفعالية الطاقة الشمسية ، والتي تسخن حامل الحرارة داخل الأنابيب. يمنع الفراغ فقدان الحرارة من خلال العمل كعازل. من خلال مجمّع الحرارة ، يدخل السائل المتداول إلى خزان التخزين لتسخين الماء ثم العودة إلى نظام أنبوب الفراغ.

تسمح عناصر الفراغ بتوفير كفاءة أعلى في المجمعات من هذا النوع مقارنة بالنظائر المسطحة.



جامع الشمسية الجوية

جامعي هذا النوع ليس لديهم كفاءة عالية ، لأن الهواء لديه قدرة حرارة أقل. ولكن يمكن استخدامها على مدار السنة ، لأن الهواء غير قادر على التجمد في فصل الشتاء.

تصميم مشعب الهواء هو أبسط وموثوقية للغاية. يمكن استخدام فتحات الهواء لتسخين المباني السكنية وكذلك المباني الصناعية ومتاجر الخضروات والمستودعات والكراجات والأقبية.

لا يختلف الجهاز ومبدأ تشغيل أداة تجميع الهواء عن النظير المسطح اختلافًا طفيفًا: حيث يحل نظام الأنابيب النحاسية مع سائل التبريد المتداول من خلالها محل لوحة المشتت الحراري بالزعانف.

لوحة الجهاز تشبه البولي الخلوية. يمر الهواء بين حواف اللوحة ويسخن في هذه العملية. يتدفق الهواء الساخن إلى الغرفة ، وينقل حرارته ويعود إلى المجمع. تصنع الألواح من مواد ذات الموصلية الحرارية العالية - النحاس والألومنيوم والصلب.

في ظروف المنطقة المناخية الروسية ذات الشتاء البارد ، لا يقوم مجمع الهواء بتسخين المنزل بالكامل ، ولكن كمصدر إضافي للحرارة المجانية يمكن أن يوفر تكاليف التدفئة بشكل كبير.



كيف تصنع جهاز تجميع الطاقة الشمسية بيديك؟

تعتمد قوة مجمّع الطاقة الشمسية بشكل مباشر على مساحته ، ولكن مع الزيادة في المنطقة ستزيد تكلفة الاستحواذ. في بعض الحالات ، يكون إنشاء مجمّع شمسي من مواد الخردة أكثر ربحية. ستكون فعاليته صغيرة نسبياً ، لكن الإنفاق على المواد لن يؤثر على ميزانية الأسرة. أي تصميم محلي الصنع سيؤتي ثماره بسرعة كبيرة إذا كان من الممكن منع فقدان الحرارة. أسهل طريقة للقيام بذلك في المنزل هي صنع مجمّع شمسي للهواء أو مسطح.

بادئ ذي بدء ، تحتاج إلى تحديد مكان تثبيته:

  • يجب أن يتم توجيه اللوحات بشكل صارم إلى الجنوب بزاوية معينة ، مما يضمن أقصى درجات التشمس. ستكون كفاءة الجهاز أعلى إذا كان يمكن تغيير زاوية ميل اللوحة ، مع التركيز على ارتفاع الشمس في هذه الفترة. لذلك ، في فصل الشتاء ، يجب أن تكون زاوية الميل أقصى ، وفي الصيف ، يجب أن تكون الألواح بزاوية أقل.
  • يجب تثبيت ألواح التجميع في أقرب وقت ممكن للغرفة لتسخينها من أجل تقليل فقد الحرارة. التثبيت الفعال للجامع على المنحدر الجنوبي لسقف المنزل أو على الجملونات. هذا يقلل من فقدان الحرارة ، ولكن يجب إجراء ثقوب إضافية في السقف.
  • في المكان الذي تم اختياره لتركيب أحد المجمعات ، يجب ألا يسقط الظل من الأسوار أو الأشجار أو الهياكل الأخرى.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه في فصل الشتاء تكون الظلال أطول بكثير بسبب انخفاض مستوى الشمس فوق الأفق.

بعد اختيار المكان الأمثل ، تحتاج إلى تحديد المواد التي ستكون بمثابة أحواض حرارية. لمجمع الهواء محلية الصنع علب الألومنيوم المناسبة من تحت المشروبات. الراحة واضحة - الألومنيوم ذو الموصلية الحرارية العالية ويسهل قطعه ، والبنوك ذات أحجام قياسية ويتم ربطها بأحدها فوق الأخرى




بعد جمع العدد المطلوب من العلب ، يجب غسلها تمامًا وتجفيفها وتقطيع ثقوبها في الرقبة وأسفلها ولصقها بالغراء والمواد المانعة للتسرب ولون الأسود.

يجب أن يتطابق عدد العلب في الطول والعرض مع حجم اللوحة. بعد وضع علب البطارية في اللوحة ، تحتاج إلى تنظيم قنوات الإمداد والعادم. للقيام بذلك ، يمكنك استخدام الأنابيب الجاهزة التي يتم بيعها لتثبيت التهوية. في عملية تجميع النظام ، من الضروري توفير عزل الجانب الخلفي من اللوحة والزجاج العلوي. يمكن استبداله بقطعة من البولي.

يمكن توصيل المجمع النهائي بنظام تهوية الغرفة أو تركه مستقلًا. لمزيد من الكفاءة ، يتم توصيل مروحة بها. يمكن أن يصل الفرق في درجة الحرارة عند المدخل والمخرج في هذا المجمع إلى 35 درجة.

بالإضافة إلى الهواء ، يمكنك تنظيم وتسخين المياه. كما يمكن أن تكون المصارف الحرارة بمثابة بطاريات من الحديد أو الألومنيوم ، أو أنبوب أو خرطوم PND. إذا كان جامع تخطط
استخدام على مدار السنة ، يجب أن يكون النظام مزدوج الدائرة ويسبب التجمد أو أي سائل تبريد آخر كمبرد.

يمكن للجهاز الموجود في منزلك أو في بلد المجمع الشمسي أن يقلل بشكل كبير من تكاليف التدفئة ويلبي بالكامل احتياجات الماء الساخن.




شاهد الفيديو: الجزائر - ولاية باتنة التاريخيةمستقبل اقتصادي صناعي و فلاحي و أفاق كثيرة التنمية (شهر فبراير 2020).

Загрузка...