คุณสมบัติของความร้อนจากแสงอาทิตย์สำหรับบ้าน

การทำความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์เป็นวิธีที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากที่สุดในการให้ความร้อนแก่บ้านส่วนตัว เหมาะอย่างยิ่งสำหรับผู้อยู่อาศัยในภาคกลางและภาคใต้ของประเทศ CIS ซึ่งพื้นผิวโลกได้รับรังสีในปริมาณที่เพียงพอ การใช้ความร้อนจากแสงอาทิตย์เพื่อทำให้บ้านของคุณร้อนสามารถช่วยประหยัดพื้นที่ในอาคารได้

ข้อดีและข้อเสียของการทำความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์

พลังงานประเภทนี้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ทุกคนสามารถใช้พลังงานนี้ได้ และไม่ปล่อยสารอันตรายสู่สิ่งแวดล้อม การใช้ระบบทำความร้อนด้วยแสงอาทิตย์อย่างมหาศาลในบ้านส่วนตัวจะช่วยรักษาทรัพยากรธรรมชาติที่ใช้เพื่อให้ความร้อนแก่ห้อง เช่น ถ่านหิน ไม้และเชื้อเพลิงก๊าซ การใช้โครงสร้างความร้อนจากแสงอาทิตย์นั้นปลอดภัยอย่างสมบูรณ์สำหรับผู้อยู่อาศัยและสำหรับสภาพแวดล้อมภายนอก ไม่สามารถพูดได้เหมือนกันเกี่ยวกับเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม - ควันไม่ได้ส่งผลดีต่อบรรยากาศมากนัก แต่อาจทำให้เกิดการฉีกขาดและไม่สบายตัว

เพื่อประหยัดพื้นที่บนเว็บไซต์ คุณสามารถติดตั้งระบบบนหลังคาได้ การยึดตัวสะสมดังกล่าวจะช่วยลดต้นทุนพื้นที่สำหรับอุปกรณ์ทำความร้อนในห้องด้วย ข้อดีอีกประการหนึ่งคือ แผงโซลาร์เซลล์สำหรับบ้านไม่ส่งเสียงรบกวนระหว่างการใช้งาน

ข้อเสียคือไม่ใช่ทุกพื้นที่จะมีสภาพภูมิอากาศที่เหมาะสำหรับการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ตลอดทั้งปีโดยไม่ต้องให้ความร้อนเพิ่มเติม ในภูมิภาคส่วนใหญ่ของรัสเซีย ในฤดูหนาว จำเป็นต้องใช้เครื่องทำความร้อนแบบขนาน ซึ่งขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า หรืออุปกรณ์อื่นๆ ที่มีจุดประสงค์คล้ายกัน บางครั้งระบบสุริยะเชื่อมต่อกับการทำงานในฤดูที่มีแสงสว่างเพียงพอเท่านั้นในช่วงเวลาที่มืดจะใช้เครื่องกำเนิดความร้อนอื่น ๆ

คุณสมบัติของตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์

ตัวสะสมแตกต่างจากระบบทำความร้อนประเภทอื่นที่เกี่ยวข้องกับการจ่ายพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นผลให้ในตอนกลางคืนการสะสมของความร้อนในการติดตั้งจะหยุดอย่างไรก็ตามการกลับสู่อากาศของที่อยู่อาศัยซึ่งสะสมในระหว่างวันยังคงดำเนินต่อไป ประสิทธิภาพของระบบขึ้นอยู่กับระยะเวลากลางวัน ในฤดูร้อนและในละติจูดใต้ การใช้เครื่องทำความร้อนประเภทนี้ให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด มีประสิทธิผลน้อยที่สุดในเดือนธันวาคม ในช่วงเวลาที่มืดมนที่สุดของวัน เนื่องจากช่วงเวลากลางวันสั้นและมุมตกกระทบของรังสี เมื่อคำนวณการมีส่วนร่วมของระบบสุริยะที่มีต่อการจ่ายความร้อนรวมของที่อยู่อาศัย จะต้องคำนึงว่าประสิทธิภาพของระบบจะเปลี่ยนแปลงไปตลอดทั้งปี การทำความร้อนในฤดูหนาวในภูมิภาคส่วนใหญ่ต้องใช้เครื่องใช้ไฟฟ้า เตาหรือหม้อไอน้ำ

สิ่งที่สำคัญอย่างยิ่งคือการคำนวณพื้นที่ขององค์ประกอบตัวรวบรวมที่ถูกต้องสำหรับการบำรุงรักษาบ้านและมุมการติดตั้งที่เลือก ขอแนะนำให้วางอุปกรณ์เพื่อให้มุมเอียงเท่ากับละติจูดทางภูมิศาสตร์ของการตั้งถิ่นฐานที่ที่อยู่อาศัยตั้งอยู่ พลังงานของดวงอาทิตย์ถูกดูดซับได้ดีที่สุดโดยนักสะสมที่มีระนาบการทำงานอยู่ที่มุมฉากกับรังสีตกกระทบ หากเป็นไปได้ ให้วางแบตเตอรี่ไว้ทางทิศใต้สิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่าไม่มีเงาจากอาคารหรือต้นไม้ตกบนพื้นผิว

เพื่อให้ประสิทธิภาพการทำงานในฤดูหนาวสูงขึ้น มุมเอียงขององค์ประกอบควรใหญ่ขึ้นเล็กน้อย ในฤดูร้อน ผลผลิตจะลดลงเล็กน้อย แต่สิ่งนี้ไม่ควรส่งผลเสียต่อคุณภาพชีวิตของเจ้าของบ้าน

องค์ประกอบระบบทำความร้อน

อุปกรณ์แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์มีหลายประเภท แต่หลักการสร้างระบบทำความร้อนส่วนใหญ่ที่ใช้นั้นเหมือนกัน บางครั้งสามารถเพิ่มส่วนประกอบเพิ่มเติมในการกำหนดค่าได้

องค์ประกอบการติดตั้งพื้นฐาน:

• อุปกรณ์เก็บฝุ่น;
• ผู้ควบคุมที่รับผิดชอบในการจัดการระบบ
• ถังสะสมสำหรับน้ำร้อน
• ปั๊มส่งน้ำหล่อเย็นจากแบตเตอรี่ไปยังแบตเตอรี่
• TEN ขับเคลื่อนโดยเครือข่ายไฟฟ้า

แทนที่จะเป็นองค์ประกอบความร้อน รายละเอียดอื่นสามารถทำหน้าที่ใกล้ชิดยิ่งขึ้น บางครั้งระบบทำความร้อนดังกล่าวจะรวมกับพื้นอุ่น

ประเภทของตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์

องค์ประกอบตัวรวบรวมมีอยู่ในอุปกรณ์หลายรุ่น มีรุ่นที่ออกแบบมาเพื่อให้ความร้อนและน้ำร้อนเพิ่มเติมเท่านั้น

โดยการออกแบบและรูปลักษณ์

อุปกรณ์ท่อร่วมมีจำหน่ายทั้งแบบเปิด (พร้อมท่อที่ไม่มีการป้องกัน) และแบบปิด - โดยมีส่วนประกอบแบบแอคทีฟที่ปิดผนึกอยู่ในตัวเรือน ซึ่งสามารถมีการออกแบบที่แตกต่างกัน เช่น แบบแบนหรือทรงกลม ราคาถูกที่สุดและทนทานที่สุดคือรุ่นปิดเรียบ ร่างกายของพวกเขาทำจากอลูมิเนียมวางท่อทองแดงไว้ข้างใน สามารถติดตั้งได้ในแถวคดเคี้ยวหรือขนานกัน ก๊าซ น้ำ หรือของเหลวที่ไม่แช่แข็งสามารถหมุนเวียนผ่านได้ โดยทำหน้าที่เป็นตัวพาความร้อน ด้านบนของตัวเครื่องมีการเคลือบที่ประกอบด้วยชั้นแก้วและโพรพิลีนไกลคอล โมเดลดังกล่าวสามารถทำงานได้ตลอดทั้งปี ทำน้ำร้อนให้มีอุณหภูมิสูงกว่าอากาศ 30-40 องศา แต่มีข้อเสียเปรียบที่สำคัญ: หากตัวสะสมพัง ระบบดูดซับความร้อนทั้งหมดจะล้มเหลว

ผลิตภัณฑ์สูญญากาศมีประสิทธิภาพมากที่สุด พวกเขายังมีท่อทองแดงที่เต็มไปด้วยตัวดูดซับความร้อนที่เรียงรายไปด้วยแถว แต่ละองค์ประกอบดังกล่าววางอยู่ในกรวยแก้ว ช่องว่างสูญญากาศระหว่างผนังทำหน้าที่เป็นวัสดุนำไฟฟ้าและเป็นฉนวนความร้อน จุดอ่อนของการออกแบบนี้คือความเปราะบางของชิ้นกระจกกลวง ในทางกลับกัน ในกรณีที่เกิดความล้มเหลว ก็เพียงพอที่จะเปลี่ยนท่อที่เสียหายโดยตรง

หากการมีส่วนร่วมของระบบสุริยะในฤดูหนาวมีความสำคัญ จะเป็นการดีกว่าที่จะเชื่อมต่อตัวเก็บสุญญากาศ พวกเขาเก็บความร้อนได้นานขึ้นและทำให้ความร้อนของก๊าซและของเหลวมีอุณหภูมิสูงขึ้น สามารถประกอบโครงสร้างบนหลังคาบ้านได้โดยตรง รูปร่างท่อช่วยให้คุณเก็บความร้อนในช่วงเวลากลางวันโดยไม่ต้องเชื่อมต่อกลไกเพิ่มเติมที่ตามการเคลื่อนไหวของดวงอาทิตย์

โดยหลักการทำงาน

เกณฑ์นี้อธิบายองค์ประกอบของตัวรวบรวมในแง่ของความเป็นอิสระ บางชนิดไม่จำเป็นต้องใช้ไฟฟ้า ทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับบ้านพักตากอากาศหรือสำหรับใช้ในบางฤดูกาล อุปกรณ์ที่มีกลไกการหมุนเวียนแบบบังคับต้องเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟหลักก่อนใช้งาน ทำงานเนื่องจากแรงดันของกลไกการสูบน้ำ

ฤดูกาล

ผู้บริโภคบางคนชอบที่จะเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์ในช่วงเดือนที่อากาศอบอุ่นเท่านั้น ในนักสะสมที่ออกแบบมาอย่างเคร่งครัดสำหรับการทำงานรูปแบบนี้ น้ำทำหน้าที่เป็นสารหล่อเย็น ที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์ มันจะกลายเป็นน้ำแข็ง ดังนั้น เมื่อเริ่มมีอากาศหนาว การติดตั้งดังกล่าวจะถูกรื้อถอน รุ่นอื่นๆ เหมาะกับการใช้งานตลอดทั้งปี ในฤดูร้อนพวกเขาสามารถให้น้ำร้อนแก่ผู้บริโภคและในฤดูหนาวพวกเขาจะรักษาอุณหภูมิของอากาศไว้ที่ระดับหนึ่ง

ทำของสะสมด้วยมือของคุณเอง

เมื่อซื้อชุดอุปกรณ์สำเร็จรูป แผนภาพการเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์มักจะระบุไว้ในเอกสารประกอบ แต่ผู้อยู่อาศัยบางคนชอบรวบรวมนักสะสมทำเองที่บ้าน หน่วยที่เรียบง่ายทำจากเศษวัสดุโดยใช้โครงสร้างคดเคี้ยวที่นำออกจากตู้เย็นที่ล้าสมัยหรือชำรุดเป็นพื้นฐาน

ในการสร้างนักสะสมคุณต้องเตรียม:

• แผ่นฟอยล์และกระจก
• ขดลวดจากตู้เย็น (สามารถถอดที่หนีบเชื่อมต่อออกจากตู้เย็นและใช้ในหน่วยใหม่ได้)
• องค์ประกอบแร็คสำหรับสร้างเฟรม
• สก๊อตเทป;
• รัด - สกรูและสกรู;
• แผ่นยาง;
• ถังของเหลว
• อุปทานและท่อระบายน้ำ

ขั้นแรกให้ล้างขดลวดจากสิ่งสกปรก ฝุ่น และร่องรอยของฟรีออน จากนั้นเช็ดให้แห้ง ระแนงถูกตัดแต่งให้พอดีกับขนาดของโครงสร้างคดเคี้ยวเพื่อให้พอดีกับกรอบที่ติดตั้งจากพวกเขา จากนั้นคุณต้องเชื่อมต่อรางเข้าด้วยกัน พรมยางจะต้องตรงกับขนาดของโครง หากจำเป็นให้ตัดส่วนเกินออก ในกระบวนการเชื่อมต่อราง ต้องทำรูเล็กๆ ในผนังเพื่อให้ท่อขดสามารถผ่านเข้าไปได้ หากจำเป็นต้องถอดออก

พรมปูด้วยฟอยล์ด้านบน หากคุณต้องใช้การตัดขนาดเล็กสำหรับการเคลือบ พวกเขาจะเชื่อมต่อกับเทป จากนั้นวางโครงสร้างแร็คแอนด์พิเนียนและหลังจากนั้น - ขดลวดซึ่งยึดด้วยที่หนีบ หลังจะต้องยึดกับด้านตรงข้ามด้วยสกรู นอกจากนี้ยังใช้เพื่อตอกตะปูรางเพื่อให้การกำหนดค่ามีความแข็งมากขึ้น

หากมีช่องว่างระหว่างระแนงและฟอยล์ ควรปิดด้วยเทป เพื่อให้แน่ใจว่าการสูญเสียความร้อนจะถูกเก็บไว้ให้น้อยที่สุดและเพิ่มประสิทธิภาพของการติดตั้งที่เสร็จสิ้นแล้ว เมื่อเครื่องพร้อมแล้ว ให้ปิดฝาแก้วไว้ จากนั้นติดกาวด้วยเทปพันรอบปริมณฑลของผลิตภัณฑ์

เพื่อให้ตัวสะสมแน่นที่สุดแก้วจึงเสริมด้วยสกรู มันจะทำให้อุปกรณ์มีความน่าเชื่อถือมากขึ้น หลังจากนั้นองค์ประกอบที่เป็นผลลัพธ์สามารถเสริมความแข็งแกร่งให้กับโครงสร้างรองรับได้

ระบบทำงานอย่างไร

ในการใช้พลังงานของดวงอาทิตย์อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด คุณสามารถดำเนินการได้หลายวิธี หลักการข้อแรกนั้นขึ้นอยู่กับการให้ความร้อนโดยตรงขององค์ประกอบสะสมโดยรังสีของดวงอาทิตย์ เมื่อสะสมความร้อน อุปกรณ์จะถ่ายโอนไปยังตัวพาความร้อนเหลวที่อยู่ในวงจรทำความร้อนและการจ่ายน้ำร้อน สามารถใช้ทรัพยากรกับทั้งสองเป้าหมายเหล่านี้หรือเพียงเป้าหมายเดียว การกระทำของวิธีที่สองนั้นขึ้นอยู่กับการนำแผงโซลาร์เซลล์เข้าสู่ระบบทำความร้อนโดยแปลงพลังงานสะสมเป็นไฟฟ้าซึ่งจะถูกส่งไปยังผู้บริโภค

เมื่อใช้อุปกรณ์ที่ทำจากขดลวดในสภาพอากาศที่มีแดดจัด คุณสามารถทำน้ำร้อนได้สูงถึง 60-65 องศา ในเวลาเดียวกัน ระบบทำงานอัตโนมัติ สารหล่อเย็นไหลเวียนอยู่ในระบบโดยธรรมชาติ และเจ้าของบ้านแทบไม่ต้องแทรกแซงในการทำงาน วัฏจักรของการเคลื่อนที่มีลักษณะดังนี้: ของเหลวที่ให้ความร้อนจะมีความหนาแน่นน้อยลง เนื่องจากของเหลวจะพุ่งขึ้นด้านบน - ลงในภาชนะที่เตรียมไว้ (เช่น ถัง) น้ำเย็นหนาแน่นถูกส่งไปยังบริเวณด้านล่างของตัวสะสม นอกจากถังน้ำมันแล้ว ยังต้องใช้ท่อหลายท่อเพื่อติดตั้งระบบ น้ำร้อนจะถูกจ่ายและระบายออกและน้ำเย็นจะเข้าสู่ตัวสะสม คุณยังต้องมีวาล์ว 4 ตัว: ท่อระบายน้ำ, การปิด, การแต่งหน้า, การระบายแรงดันในระบบ

ขอแนะนำให้ถอดตัวเก็บน้ำในฤดูหนาว เนื่องจากสารหล่อเย็นนี้มีแนวโน้มที่จะแข็งตัว ซึ่งทำให้การทำงานไม่มีประโยชน์ โมเดลที่ออกแบบมาเพื่อการใช้งานตลอดทั้งปีจำเป็นต้องทำความสะอาดหิมะที่แข็งกระด้างเป็นประจำหลังมีแนวโน้มที่จะสะท้อนรังสีของดวงอาทิตย์ซึ่งลดประสิทธิภาพของตัวสะสมอย่างจริงจัง

ระบบทำความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์สามารถเชื่อมต่อได้ไม่เฉพาะในภาคใต้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงในพื้นที่ที่มีอากาศอบอุ่นด้วย แม้จะมีวันที่แดดจัดเพียงเล็กน้อยในฤดูหนาว แต่แสงอัลตราไวโอเลตที่ส่องผ่านเมฆก็สามารถทำให้บ้านอบอุ่นได้บางส่วนเป็นอย่างน้อย ในกรณีนี้ไม่สามารถทำได้หากไม่มีอุปกรณ์ทำความร้อนเพิ่มเติม แต่ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมของงานและแหล่งพลังงานฟรีทำให้การติดตั้งเหล่านี้เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับบ้านส่วนตัว