التدفئة الشمسية هي الطريقة الأكثر ملاءمة للبيئة لتدفئة منزل خاص. إنه مناسب تمامًا لسكان المناطق الوسطى والجنوبية لبلدان رابطة الدول المستقلة ، حيث يتلقى سطح الأرض كمية كافية من الإشعاع. يمكن أن يساعد استخدام الحرارة الشمسية لتدفئة منزلك في توفير المساحة الداخلية.
مزايا وعيوب التسخين الشمسي
هذا النوع من الطاقة صديق للبيئة ، واستخدامه متاح للجميع وليس مصحوبًا بانبعاثات مركبات ضارة في البيئة. سيساعد الاستخدام المكثف 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 الخارجية. لا يمكن قول الشيء نفسه عن الأنواع التقليدية من الوقود - فدخان الدخان ليس له تأثير إيجابي للغاية على الغلاف الجوي ، ويمكن أن يسبب التمزق وعدم الراحة من بين أمور أخرى.
لتوفير مساحة مفيدة على الموقع ، يمكنك تثبيت النظام على السطح. سيساعد تثبيت هذه المجمعات أيضًا في تقليل تكاليف المساحة لأجهزة التدفئة في الغرفة نفسها. ميزة أخرى هي أن الألواح الشمسية للمنزل لا تصدر أي ضوضاء أثناء التشغيل.
العيب هو أنه ليس كل المناطق لديها ظروف مناخية مناسبة للاستخدام على مدار السنة للطاقة الشمسية دون وسائل تدفئة إضافية. في معظم مناطق روسيا ، في فصل الشتاء ، من الضروري استخدام سخانات متوازية تعمل بالكهرباء أو أجهزة أخرى ذات غرض مماثل. في بعض الأحيان يتم توصيل النظام الشمسي فقط للتشغيل في المواسم التي تتميز بإضاءة كافية ؛ في الفترات المظلمة ، يتم استخدام مولدات حرارة أخرى.
ميزات مجمعات الطاقة الشمسية
يختلف المجمعات عن الأنواع الأخرى من أنظمة التدفئة فيما يتعلق بإمداد الطاقة الشمسية. ونتيجة لذلك ، يتوقف تراكم الحرارة في المنشأة ليلاً ، ومع ذلك ، تستمر العودة إلى هواء المسكن المتراكم أثناء النهار. يتم تحديد كفاءة النظام بطول ساعات النهار. في الموسم الدافئ وفي خطوط العرض الجنوبية ، يُظهر استخدام هذا النوع من التدفئة أفضل النتائج. تكون أقل إنتاجية في شهر ديسمبر ، في أحلك أوقات اليوم. ويرجع ذلك إلى قصر ساعات النهار وزاوية حدوث الأشعة. عند حساب مساهمة النظام الشمسي في إجمالي إمداد المسكن بالحرارة ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن كفاءته تتغير على مدار العام. تتطلب تدفئة الشتاء في معظم المناطق أجهزة كهربائية أو موقد أو غلاية.
من الأهمية بمكان الحساب الصحيح لمساحة عناصر التجميع المطلوبة لخدمة المنزل وزاوية التثبيت المحددة. يُنصح بوضع الأجهزة بحيث تكون زاوية الميل مساوية لخط العرض الجغرافي للمستوطنة حيث يقع المسكن. يتم امتصاص طاقة الشمس بشكل أفضل من قبل الجامعين الذين تكون طائرات عملهم في زوايا قائمة على الأشعة الساقطة. إذا أمكن ، يتم وضع البطاريات في اتجاه الجنوب.من المهم التأكد من عدم سقوط أي ظلال من المباني أو الأشجار على السطح.
من أجل زيادة كفاءة العمل في الشتاء ، يجب أن تكون زاوية ميل العناصر أكبر قليلاً. في الصيف ، ستكون الإنتاجية بدورها أقل قليلاً ، لكن هذا لا ينبغي أن يؤثر سلبًا على جودة حياة أصحاب المنازل.
عناصر نظام التدفئة
هناك عدة أنواع من أجهزة البطاريات الشمسية ، لكن مبدأ بناء معظم أنظمة التدفئة القائمة عليها متطابق. في بعض الأحيان يمكن إضافة مكونات إضافية إلى التكوين.
عناصر التثبيت الأساسية:
- أجهزة تجميع الفراغ
- المتحكم المسؤول عن إدارة النظام ؛
- خزان المجمع للمياه الساخنة.
- ضخ المبرد من البطارية إلى البطارية ؛
- TEN ، مدعوم من الشبكة الكهربائية.
بدلاً من عنصر التسخين ، يمكن أن تكون التفاصيل الأخرى أقرب. في بعض الأحيان يتم الجمع بين نظام التدفئة هذا وجهاز أرضي دافئ.
أنواع مجمعات الطاقة الشمسية
تتوفر عناصر المجمع في العديد من إصدارات الأجهزة. هناك نماذج مصممة فقط لأغراض التدفئة بالإضافة إلى تسخين المياه.
حسب التصميم والمظهر
تتوفر الأجهزة المتشعبة مفتوحة (بأنابيب غير محمية) ومغلقة - مع مكونات نشطة محكمة الغلق في حاوية ، والتي يمكن أن يكون لها تصميمات مختلفة ، على سبيل المثال ، مفلطحة أو كروية. الأرخص والأكثر دواما هي النماذج المغلقة المسطحة. أجسامهم مصنوعة من الألومنيوم ، وتوضع الأنابيب النحاسية بالداخل. يمكن تركيبها في صفوف اعوج أو متوازية. يمكن أن ينتشر الغاز أو الماء أو السائل غير المتجمد من خلالها ، ليكون بمثابة ناقل للحرارة. يوجد في الجزء العلوي من الجسم طلاء يتكون من طبقات زجاجية وبروبيلين جليكول. يمكن أن تعمل هذه النماذج على مدار السنة ، وتسخين الماء إلى درجة حرارة أعلى بـ 30-40 درجة من الهواء. لكن لديهم عيبًا كبيرًا: إذا تعطل المجمع ، فإن نظام امتصاص الحرارة بأكمله يفشل.
منتجات الفراغ هي الأقوى. كما أنها تحتوي على أنابيب نحاسية مملوءة بممتص للحرارة ، ومبطنة بالصفوف. يتم وضع كل عنصر في مخروط زجاجي. تعمل الفراغ بين الجدران كمواد موصلة وعازل للحرارة. نقطة الضعف في هذا التصميم هي هشاشة عناصر الزجاج المجوفة. من ناحية أخرى ، في حالة حدوث عطل ، يكفي استبدال الأنابيب التالفة مباشرة.
إذا كانت مساهمة النظام الشمسي في الشتاء مهمة ، فمن الأفضل توصيل المجمعات الفراغية. تحتفظ بالحرارة لفترة أطول وتسخن الغازات والسوائل إلى درجات حرارة أعلى. من الممكن تجميع الهيكل مباشرة على سطح المنزل. يسمح لك الشكل الأنبوبي بجمع الحرارة خلال ساعات النهار دون ربط آليات إضافية تراقب حركة الشمس.
بمبدأ العمل
يصف هذا المعيار عناصر المجمع من حيث الاستقلالية. بعض الأنواع لا تحتاج إلى كهرباء. هذا يجعلها خيارًا جيدًا لمنزل عطلة أو للاستخدام خلال موسم معين. يجب توصيل الأجهزة ذات آلية الدوران القسري بالتيار الكهربائي قبل الاستخدام. تعمل بسبب ضغط آلية الضخ.
الموسمية
يفضل بعض المستهلكين توصيل الألواح الشمسية فقط خلال الأشهر الأكثر دفئًا. في المجمعات المصممة بدقة لهذا النوع من العمليات ، يعمل الماء كمبرد. عند درجات حرارة أقل من الصفر ، يتحول إلى جليد ، لذلك ، مع بداية الطقس البارد ، يتم تفكيك هذه التركيبات. نماذج أخرى مناسبة للاستخدام على مدار السنة. في الموسم الدافئ ، يمكنهم تزويد المستهلك بالماء الساخن ، وفي موسم البرد ، يحافظون على درجة حرارة الهواء عند مستوى معين.
صنع جامع بيديك
عند شراء مجموعة جاهزة ، يُشار عادةً إلى مخطط توصيل الألواح الشمسية في الوثائق المصاحبة. لكن بعض السكان يفضلون تجميع جامع محلي الصنع في المنزل. وحدة بسيطة مصنوعة من مواد الخردة باستخدام هيكل اعوج تمت إزالته من ثلاجة قديمة أو مكسورة كأساس.
لعمل جامع ، تحتاج إلى التحضير:
- احباط وصفيحة زجاجية.
- ملف من الثلاجة (من الممكن أيضًا تفكيك مشابك التوصيل منه واستخدامها في وحدة جديدة) ؛
- عناصر الرف لإنشاء إطار ؛
- شريط لاصق من نوع سكوتش؛
- السحابات - مسامير وبراغي.
- ممحاه؛
- خزان سائل
- أنابيب الإمداد والصرف.
يتم غسل الملف أولاً من الأوساخ والغبار وآثار الفريون ، ثم يُمسح حتى يجف. يتم تقليم الشرائح لتناسب أبعاد الهيكل السربنتين بحيث تتناسب مع إطار مركب منها. ثم تحتاج إلى توصيل القضبان ببعضها البعض. يجب أن تتطابق السجادة المطاطية مع أبعاد الإطار. إذا لزم الأمر ، اقطع الفائض. في عملية ربط القضبان ، يجب عمل ثقوب صغيرة في الجدران بحيث يمكن أن تمر أنابيب الملف هناك ، إذا كانت هناك حاجة لإزالتها.
السجادة مغطاة بطبقة من القصدير في الأعلى. إذا كان عليك استخدام قطع صغيرة الحجم للطلاء ، فهي متصلة بشريط لاصق. ثم يتم وضع هيكل الجريدة المسننة والجريدة المسننة ، وبعد ذلك - الملف المثبت بالمشابك. يجب تثبيت الأخير على الجانب الآخر باستخدام البراغي. كما أنها تستخدم لتثبيت القضبان لجعل التكوين أكثر صلابة.
إذا وجدت فجوات بين الشرائح والرقائق ، فيجب إغلاقها بشريط لاصق. سيضمن ذلك تقليل فقد الحرارة إلى الحد الأدنى وزيادة كفاءة التركيب النهائي. عندما تكون الوحدة جاهزة ، يتم وضع غطاء زجاجي عليها. ثم يتم لصقها بشريط حول محيط المنتج بالكامل.
لجعل المجمع محكمًا قدر الإمكان ، يتم تقوية الزجاج بمسامير. كما أنه سيجعل الجهاز أكثر موثوقية. بعد ذلك ، يمكن تقوية العنصر الناتج على الهيكل الداعم.
كيف يعمل النظام
لاستخدام طاقة الشمس بأكبر قدر ممكن من الكفاءة ، يمكنك التصرف بطرق مختلفة. يعتمد مبدأ الأول على التسخين المباشر لعناصر المجمع بواسطة أشعة الشمس. تراكم الحرارة ، تقوم الأجهزة بنقلها إلى حامل الحرارة السائل الموجود في دوائر التدفئة وإمداد الماء الساخن. يمكن إنفاق المورد على هذين الهدفين ، أو هدف واحد فقط. يعتمد عمل الطريقة الثانية على إدخال الألواح الشمسية في نظام التدفئة ، وتحويل الطاقة المتراكمة إلى كهرباء ، والتي يتم نقلها بعد ذلك إلى المستهلك.
عند استخدام جهاز مصنوع من ملف ، في الطقس المشمس ، يمكنك تسخين الماء حتى 60-65 درجة. في الوقت نفسه ، يكون النظام مستقلاً ، ويدور المبرد فيه بطريقة طبيعية ، ونادرًا ما يضطر أصحاب المنازل إلى التدخل في عمله. تبدو دورة الحركة على النحو التالي: يصبح السائل المسخن أقل كثافة ، مما يؤدي إلى اندفاعه لأعلى - في وعاء مُجهز (على سبيل المثال ، خزان). يتم توجيه الماء البارد الكثيف إلى المنطقة السفلية من المجمع. بالإضافة إلى الخزان ، يلزم وجود عدة أنابيب لتثبيت النظام. يتم توفير المياه الساخنة وتصريفها من خلالها ويدخل الماء البارد إلى المجمع. تحتاج أيضًا إلى 4 صمامات: الصرف ، الإغلاق ، المكياج ، تخفيف الضغط في النظام.
يُنصح بتفكيك مجمعات المياه في الشتاء ، حيث يميل المبرد هذا إلى التجمد ، مما يجعل العملية عديمة الفائدة. تحتاج النماذج المصممة للاستخدام على مدار العام إلى التنظيف المنتظم للثلج العنيد.يميل الأخير إلى عكس أشعة الشمس ، مما يقلل بشكل خطير من كفاءة المجمع.
يمكن توصيل أنظمة التدفئة الشمسية ليس فقط في المناطق الجنوبية ، ولكن أيضًا في المناطق ذات المناخ المعتدل. حتى مع وجود عدد قليل من الأيام المشمسة في المواسم الباردة ، فإن الضوء فوق البنفسجي القادم عبر السحب قادر على تدفئة المنزل جزئيًا على الأقل. في هذه الحالة ، لا يمكن الاستغناء عن أجهزة التدفئة الإضافية ، ولكن الصداقة البيئية للعمل وموارد الطاقة المجانية تجعل هذه التركيبات خيارًا ممتازًا للمنازل الخاصة.
