التسخين الشمسي هو الطريقة الأكثر صداقة للبيئة لتدفئة منزل خاص. وهي مناسبة تمامًا لسكان المناطق الوسطى والجنوبية من دول رابطة الدول المستقلة ، حيث يتلقى سطح الأرض كمية كافية من الإشعاع. سيساعد استخدام الحرارة الشمسية لتسخين منزلك على توفير مساحة في غرفك.
مزايا وعيوب التسخين الشمسي
هذا النوع من الطاقة صديق للبيئة ، واستخدامه في متناول الجميع ولا يرافقه انبعاثات المركبات الضارة في البيئة. سيساعد الاستخدام الهائل لأنظمة التدفئة الشمسية في منزل خاص في الحفاظ على الموارد الطبيعية المستخدمة لتدفئة الغرفة: الفحم والخشب ووقود الغاز. استخدام هياكل التدفئة الشمسية آمن تمامًا للمقيمين وللبيئة. لا يمكن أن يقال هذا عن الأنواع التقليدية من الوقود - لا يؤثر الدخان على الغلاف الجوي بشكل إيجابي للغاية ، ويمكن أن يسبب التمزق وعدم الراحة من بين أمور أخرى.
لتوفير المساحة القابلة للاستخدام للموقع ، يمكنك تثبيت النظام على السطح. سيساعد تركيب هذه المجمعات أيضًا على تقليل تكاليف مساحة أجهزة التدفئة في الغرفة نفسها. ميزة أخرى - الألواح الشمسية للمنزل لا تصدر أي ضجيج أثناء التشغيل.
العيب هو أنه ليس كل المناطق لديها ظروف مناخية مناسبة للاستخدام على مدار العام للطاقة الشمسية بدون تدفئة إضافية. في معظم مناطق روسيا في الشتاء ، من الضروري الاستخدام المتوازي للسخانات الكهربائية أو الأجهزة الأخرى ذات الأغراض المماثلة. في بعض الأحيان يتم توصيل النظام الشمسي فقط للتشغيل في مواسم تتميز بإضاءة كافية ، في الفترات المظلمة يتم استخدام مولدات حرارة أخرى.
ميزات مجمعات الطاقة الشمسية
جامعي تختلف عن أنواع أخرى من أنظمة التدفئة فيما يتعلق بتزويد الطاقة الشمسية. ونتيجة لذلك ، يتوقف تراكم الحرارة في التثبيت ليلاً ، ومع ذلك ، يستمر عودة الهواء المتراكم إلى المنزل خلال النهار. يتم تحديد فعالية النظام من خلال مدة ساعات النهار. في الموسم الدافئ وفي خطوط العرض الجنوبية ، يظهر استخدام هذا النوع من التدفئة أفضل النتائج. وهي الأقل إنتاجية في ديسمبر ، في أحلك أوقات اليوم. ويرجع ذلك إلى ساعات النهار القصيرة وزاوية الإصابة بالأشعة. عند حساب مساهمة النظام الشمسي في إمدادات الحرارة الإجمالية للمنزل ، يجب أن يوضع في الاعتبار أن فعاليته تختلف على مدار العام. لتدفئة الشتاء في معظم المناطق ، هناك حاجة إلى الأجهزة الكهربائية ، وموقد أو مرجل.
من الأهمية بمكان الحساب الصحيح لمنطقة عناصر المجمع اللازمة لصيانة المنزل وزاوية التثبيت المحددة. من المستحسن وضع الجهاز بحيث تكون زاوية الميل مساوية لخط العرض الجغرافي للمنطقة حيث يقع المسكن. يتم امتصاص طاقة الشمس بشكل أفضل من قبل هواة الجمع الذين تكون طائرات عملهم في الزوايا اليمنى لأشعة الحادث. كلما أمكن ، يتم وضع البطاريات في الجنوب. من المهم التأكد من أن الظلال التي ترميها المباني أو الأشجار لا تسقط على السطح.
من أجل أن تكون كفاءة العمل في فصل الشتاء أعلى ، يجب أن تكون زاوية ميل العناصر أكبر قليلاً.وستكون الإنتاجية بدورها في الصيف أقل قليلاً ، لكن هذا لن يؤثر سلبًا على جودة حياة أصحاب المنازل.
عناصر نظام التدفئة
هناك عدة أنواع من الألواح الشمسية ، ولكن مبدأ بناء معظم أنظمة التدفئة على أساسها متطابق. في بعض الأحيان يمكن إضافة مكونات إضافية إلى التكوين.
العناصر الرئيسية للتثبيت:
- مشعبات الفراغ.
- وحدة تحكم مسؤولة عن إدارة النظام ؛
- خزان البطارية للمياه الساخنة.
- مضخة تحمل المبرد من البطارية إلى البطارية ؛
- TEN يعمل من شبكة كهربائية.
بدلاً من المدفأة ، يمكن أن تكون التفاصيل الأخرى بمثابة أقرب. في بعض الأحيان يتم دمج نظام التدفئة هذا مع جهاز تدفئة الأرضية.
أنواع مجمعات الطاقة الشمسية
تتوفر عناصر المجمع في عدة إصدارات من الجهاز. هناك نماذج مصممة فقط لأغراض التدفئة وتسخين المياه.
حسب التصميم والمظهر
تتوفر أجهزة التجميع في شكل مفتوح (مع أنابيب غير محمية) وفي شكل مغلق مع مكونات نشطة محكمة الإغلاق في غلاف يمكن أن يكون له تصميمات مختلفة ، على سبيل المثال ، مسطحة أو كروية. أرخص وأكثر متانة نماذج مغلقة مسطحة. جسمهم مصنوع من الألومنيوم ، وداخله يتم وضع أنابيب مصنوعة من النحاس. يمكن تركيبها في صفوف سربنتين أو موازية. يمكن أن يتدفق الغاز أو الماء أو السائل غير المتجمد عبرها ، ويعمل كمبرد. على الجزء العلوي من الغلاف هو طلاء يتكون من طبقات الزجاج والبروبيلين جلايكول. يمكن لهذه النماذج العمل على مدار السنة ، وتسخين المياه إلى درجة حرارة تزيد عن 30-40 درجة أعلى من الهواء. لكن لها عيبًا كبيرًا: إذا انكسر المجمع ، يفشل نظام امتصاص الحرارة بالكامل.
منتجات الفراغ هي الأقوى. كما تحتوي على أنابيب نحاسية مملوءة بامتصاص الحرارة ، مرتبة في صفوف. يتم وضع كل عنصر من هذا القبيل في مخروط زجاجي. تلعب الفراغ بين الجدران دور مادة موصلة وعازل حراري. ضعف هذا التصميم هو هشاشة عناصر الزجاج المجوفة. من ناحية أخرى ، في حالة الفشل ، يكفي استبدال الأنابيب التالفة مباشرة هنا.
إذا كانت مساهمة النظام الشمسي في فصل الشتاء مهمة ، فمن الأفضل توصيل جامعي الفراغ. يحتفظون بالحرارة لفترة أطول والغازات والسوائل الدافئة إلى درجات حرارة أعلى. من الممكن تجميع الهيكل مباشرة على سطح المنزل. يسمح لك الشكل الأنبوبي بجمع الحرارة خلال ساعات النهار دون توصيل آليات إضافية تراقب حركة الشمس.
حسب مبدأ العمل
يصف هذا المعيار عناصر المجمع من حيث الاستقلالية. بعض الأنواع لا تحتاج إلى الكهرباء. هذا يجعلها خيارًا جيدًا لمنزل ريفي أو عملية لموسم معين. يجب توصيل الأجهزة المزودة بآلية تداول قسري بالتيار الكهربائي قبل الاستخدام. تعمل بسبب ضغط آلية المضخة.
حسب الموسمية
يفضل بعض المستهلكين توصيل الألواح الشمسية فقط خلال الأشهر الأكثر دفئًا. في المجمعات ، المصممة بدقة لهذا النوع من العمليات ، يعمل الماء كمبرد. في درجات حرارة أقل من الصفر ، يتحول إلى جليد ، لذلك مع بداية الطقس البارد يتم تفكيك هذه النباتات. نماذج أخرى تسمح بالاستخدام على مدار السنة. في الموسم الدافئ ، هم قادرون على تزويد المستهلكين بالماء الساخن ، وفي البرد - يحافظون على درجة حرارة الهواء عند مستوى معين.
صنع جامع DIY
عند شراء مجموعة جاهزة ، عادة ما يشار إلى مخطط توصيل الألواح الشمسية في الوثائق المرفقة. لكن بعض السكان يفضلون تجميع جامع محلي الصنع في المنزل. تتكون وحدة بسيطة من مواد مرتجلة باستخدام هيكل سربنتيني يتم إزالته من الثلاجة القديمة أو المكسورة كأساس.
لجعل جامع ، تحتاج إلى طهي:
- رقائق وألواح زجاجية ؛
- لفائف من الثلاجة (يمكنك أيضًا تفكيك المشابك المتصلة بها واستخدامها في الوحدة الجديدة) ؛
- عناصر الرف لإنشاء إطار ؛
- شريط لاصق
- السحابات - مسامير وبراغي.
- ممحاه؛
- خزان السوائل
- توريد وتصريف المواسير.
يتم غسل الملف أولاً من الأوساخ والغبار وآثار الفريون ، ثم يتم مسحه. يتم قطع الشرائح تحت أبعاد الهيكل الأفعواني من مثل هذه الحسابات التي تناسبها في الإطار المركب منها. ثم تحتاج إلى ربط القضبان ببعضها البعض. يجب أن تتناسب سجادة المطاط مع حجم الإطار. إذا لزم الأمر ، قطع الفائض. في عملية توصيل القضبان ، تحتاج إلى عمل ثقوب صغيرة في الجدران بحيث تمر أنابيب الملف إذا كانت بحاجة إلى إزالتها.
الحصيرة مغطاة بطبقة من ورق الألمنيوم. إذا كان عليك استخدام قطع صغيرة الحجم للطلاء ، فهي متصلة بشريط. ثم ضع هيكل الرف ، وبعد ذلك - الملف ، الذي يتم تثبيته بالمشابك. يجب تثبيت هذا الأخير على الجانب الآخر بمسامير. من ذلك ، يتم تثبيت القضبان بحيث يصبح التكوين أكثر صرامة.
إذا تم العثور على فجوات بين الشرائح والرقائق ، فمن المفترض أن يتم ختمها بشريط. سيؤدي ذلك إلى تقليل فقدان الحرارة وزيادة كفاءة التركيب النهائي. عندما تكون الوحدة جاهزة ، يتم وضع طلاء زجاجي عليها. ثم يتم اللصق بواسطة شريط لاصق حول محيط المنتج بالكامل.
لجعل المجمع محكمًا قدر الإمكان ، يتم تقوية الزجاج بمسامير. كما سيجعل الجهاز أكثر موثوقية. بعد ذلك ، يمكن تعزيز العنصر الناتج في الهيكل الداعم.
مبدأ النظام
لاستخدام طاقة الشمس بأكبر قدر ممكن من الكفاءة ، يمكنك التصرف بطرق مختلفة. يعتمد مبدأ الأول على التسخين المباشر لعناصر التجميع بواسطة الشمس. تراكم الحرارة ، تقوم الأجهزة بنقلها إلى سائل التبريد الموجود في دوائر التسخين وإمدادات المياه الساخنة. يمكن إنفاق مورد على تنفيذ هذين الهدفين ، أو هدف واحد فقط. يعتمد عمل الطريقة الثانية على إدخال الألواح الشمسية في نظام التدفئة ، وتحويل الطاقة المخزنة إلى كهرباء ، والتي يتم نقلها بعد ذلك إلى المستهلك.
عند استخدام جهاز مصنوع من ملف ، في الطقس المشمس ، يمكنك تسخين الماء إلى 60-65 درجة. في الوقت نفسه ، النظام مستقل ، ويدور المبرد فيه بشكل طبيعي ، ويتعين على أصحاب المنازل التدخل بشكل غير منتظم. تبدو دورة الحركة على هذا النحو: يصبح السائل الساخن أقل كثافة ، مما يؤدي إلى اندفاعه - إلى الحاوية المعدة (على سبيل المثال ، خزان). يتم توجيه الماء البارد الكثيف إلى المنطقة السفلية من المجمع. بالإضافة إلى الخزان ، هناك حاجة إلى العديد من الأنابيب لتركيب النظام. يتم تصريف المياه الساخنة وتصريفها ويدخل البارد إلى المجمع. هناك حاجة أيضًا إلى 4 صمامات: التصريف ، والإغلاق ، وإعادة الشحن ، وتخفيف الضغط في النظام.
من المستحسن تفكيك جامعي المياه في فصل الشتاء ، حيث يميل هذا المبرد إلى التجمد ، مما يجعل العملية غير مجدية. تتطلب النماذج المصممة للاستخدام على مدار العام التنظيف المنتظم للثلج الملتصق. هذا الأخير لديه القدرة على عكس أشعة الشمس ، مما يقلل بشكل خطير من كفاءة المجمع.
يمكن توصيل أنظمة التدفئة الشمسية ليس فقط في المناطق الجنوبية ، ولكن أيضًا في المناطق التي تتميز بمناخ معتدل. حتى مع وجود عدد قليل من الأيام المشمسة في المواسم الباردة ، فإن الأشعة فوق البنفسجية القادمة من خلال السحب يمكن أن تدفئ المنزل جزئيًا على الأقل. في هذه الحالة ، لا يمكنك الاستغناء عن أجهزة التدفئة الإضافية ، ولكن العمل الصديق للبيئة وموارد الطاقة المجانية تجعل هذه التركيبات خيارًا ممتازًا للمنازل الخاصة.
