منابع انرژی انرژی خورشیدی رایگان می‌تواند حداقل ۶ تا ۷ ماه در سال آب گرم مورد نیاز خانوارها را تامین کند. و در ماه های باقی مانده به سیستم گرمایشی نیز کمک می کند.

اما مهمترین چیز این است که یک کلکتور خورشیدی ساده (برخلاف، به عنوان مثال، از) می تواند به طور مستقل ساخته شود. برای انجام این کار، به مواد و ابزارهایی نیاز دارید که می توان آنها را در اکثر فروشگاه های سخت افزار خریداری کرد. در برخی موارد، حتی آنچه می توانید در یک گاراژ معمولی پیدا کنید کافی است.

فناوری مونتاژ بخاری خورشیدی ارائه شده در زیر در پروژه مورد استفاده قرار گرفت "آفتاب را روشن کن - راحت زندگی کن". این به طور خاص برای این پروژه توسط یک شرکت آلمانی توسعه یافته است شریک خورشیدی شکایت کرد، که به صورت حرفه ای به فروش، نصب و خدمات کلکتورهای خورشیدی و سیستم های فتوولتائیک می پردازد.

ایده اصلی این است که همه چیز باید ارزان و شاد باشد. برای ساخت کلکتور از مواد نسبتاً ساده و معمولی استفاده می شود، اما کارایی آن کاملاً قابل قبول است. نسبت به مدل های کارخانه ای کمتر است، اما تفاوت قیمت این عیب را کاملاً جبران می کند.

اشعه خورشید از شیشه عبور می کند و کلکتور را گرم می کند و لعاب از اتلاف حرارت جلوگیری می کند. شیشه همچنین از حرکت هوا در جاذب جلوگیری می کند، بدون آن، کلکتور به سرعت گرما را به دلیل باد، باران، برف یا دمای پایین بیرون از دست می دهد.

قاب باید با یک ضد عفونی کننده و رنگ برای استفاده بیرونی درمان شود.

سوراخ هایی در محفظه برای تامین مایع سرد و حذف مایع گرم شده از منیفولد ساخته شده است.

خود جاذب با یک پوشش مقاوم در برابر حرارت رنگ شده است. رنگ های سیاه معمولی در دمای بالا شروع به پوسته پوسته شدن یا تبخیر می کنند که منجر به تیره شدن شیشه می شود. قبل از چسباندن پوشش شیشه ای (برای جلوگیری از متراکم شدن) رنگ باید کاملاً خشک شود.

عایق زیر جاذب قرار می گیرد. بیشترین استفاده از پشم معدنی است. نکته اصلی این است که می تواند دمای نسبتاً بالا را در طول تابستان (گاهی بیش از 200 درجه) تحمل کند.

قسمت پایین قاب با تخته های OSB، تخته سه لا، تخته و غیره پوشانده شده است. نیاز اصلی برای این مرحله این است که مطمئن شوید که پایین کلکتور به طور قابل اعتمادی از ورود رطوبت به داخل محافظت می شود.

برای محکم کردن شیشه در قاب، شیارهایی ایجاد می شود یا نوارهایی در امتداد داخل قاب وصل می شود. هنگام محاسبه اندازه قاب، باید در نظر گرفت که زمانی که آب و هوا (دما، رطوبت) در طول سال تغییر می کند، پیکربندی آن کمی تغییر می کند. بنابراین در هر طرف قاب چند میلی متر حاشیه باقی می ماند.

یک مهر و موم پنجره لاستیکی (به شکل D یا E) به شیار یا نوار متصل می شود. شیشه ای روی آن قرار می گیرد که به همین ترتیب یک درزگیر روی آن اعمال می شود. این همه در بالا با ورق فلز گالوانیزه محکم شده است. بنابراین، شیشه به طور ایمن در قاب ثابت می شود، مهر و موم از جذب کننده در برابر سرما و رطوبت محافظت می کند و در هنگام "نفس کشیدن" قاب چوبی شیشه آسیب نمی بیند.

اتصالات بین ورق های شیشه با درزگیر یا سیلیکون عایق بندی شده است.

برای سازماندهی گرمایش خورشیدی در خانه به یک مخزن ذخیره سازی نیاز دارید. آب گرم شده توسط کلکتور در اینجا ذخیره می شود، بنابراین ارزش مراقبت از عایق حرارتی آن را دارد.

موارد زیر را می توان به عنوان مخزن استفاده کرد:

• دیگ های برقی بدون کارکرد
• سیلندرهای گاز مختلف
• بشکه برای استفاده غذایی

نکته اصلی این است که به یاد داشته باشید که یک مخزن مهر و موم شده بسته به فشار سیستم لوله کشی که به آن متصل می شود فشار ایجاد می کند. هر ظرفی نمی تواند فشار چند اتمسفر را تحمل کند.

سوراخ هایی برای ورود و خروج مبدل حرارتی، ورود آب سرد و ورودی آب گرم شده در مخزن ایجاد می شود.

مخزن دارای یک مبدل حرارتی مارپیچی است. برای آن از مس، فولاد ضد زنگ یا پلاستیک استفاده می شود. آب گرم شده از طریق مبدل حرارتی به سمت بالا افزایش می یابد، بنابراین باید در پایین مخزن قرار گیرد.

کلکتور با استفاده از لوله هایی (مثلاً فلزی-پلاستیکی یا پلاستیکی) به مخزن وصل می شود که از طریق مبدل حرارتی از کلکتور به مخزن منتقل می شود و به کلکتور برمی گردد. در اینجا جلوگیری از نشت گرما بسیار مهم است: مسیر مخزن به مصرف کننده باید تا حد امکان کوتاه باشد و لوله ها باید به خوبی عایق بندی شوند.

مخزن انبساط عنصر بسیار مهمی از سیستم است. این یک مخزن باز است که در بالاترین نقطه مدار گردش سیال قرار دارد. برای مخزن انبساط، می توانید از یک ظرف فلزی یا پلاستیکی استفاده کنید. با کمک آن، فشار در منیفولد کنترل می شود (به دلیل این واقعیت که مایع از گرما منبسط می شود، ممکن است لوله ها ترک بخورند). برای کاهش اتلاف حرارت، مخزن نیز باید عایق باشد. اگر هوا در سیستم وجود داشته باشد، می تواند از طریق مخزن نیز خارج شود. مخزن نیز از طریق مخزن انبساط با مایع پر می شود.

یک کلکتور خورشیدی برای جذب انرژی تابش خورشیدی استفاده می شود تا بعداً بتوان آن را متمرکز، تبدیل و توسط انسان استفاده کرد.

انرژی تولید شده برای موارد زیر استفاده می شود:

1. تامین آب گرمایش و راه اندازی سیستم های گرمایشی مسکونی.
2. تامین آب گرم دائمی در استخرهای شنا در انواع مختلف.
3. گرمایش گلخانه ها.
4. برای گرمایش آب مورد استفاده در صنعت.

اصل و محدوده عملیاتی

اصل عملیات

طراحی و مواد استفاده شده برای ایجاد آن به گونه ای طراحی شده است که مصرف انرژی خورشیدی را به حداکثر برساند. پس از آن به گرما تبدیل شده و برای استفاده بیشتر منتقل می شود. این سیستم می تواند حاوی هوا و مایع مخصوص با خاصیت یخ زدگی باشد.

گردش آن می تواند طبیعی یا اجباری باشد.

کلکتورها در کشورهای مختلف با هر آب و هوایی مورد استفاده قرار می گیرند.

دامنه آنها بسیار بزرگ است:

1. برای ویلاها، کلبه ها و خانه های خصوصی.
2. مجتمع های تولیدی مختلف بدون توجه به نوع فعالیت و مقیاس.
3. در کارواش ها، پمپ بنزین ها.
4. در موسسات پزشکی و کودکان.
5. در تاسیسات حمل و نقل ریلی.
6. در مجموعه های هتل، خرید و تفریحی.
7. در موسسات و ادارات پذیرایی.

مزایا و معایب

کلکسیونرها دارای طیف گسترده ای از مزیت ها هستند که عبارتند از:

1. کاهش هزینه های نگهداری سیستم گرمایش منزل شما، و تامین آب گرم آن.
2. امکان گرمایش منزلو آب گرم در صورت قطعی و عدم تامین برق و گاز موقت.
3. کاهش بار روی سیستم گرمایشی، در نتیجه عمر مفید آن افزایش می یابد.
4. صرفه جویی در منابع طبیعیو حفاظت از محیط زیست
5. سازگاری با محیط زیست سیستمتاثیر منفی بر انسان ندارد.

نکته منفی هزینه نسبتاً بالا و نصب دشوار این تجهیزات است.

گونه ها

دو نوع از این دستگاه ها وجود دارد. هر یک از آنها ویژگی ها و اصول عملیاتی خاصی دارند.

کلکتور صفحه تخت

چنین کلکتورهایی به شکل پانل تا اندازه 2.5 متر تولید می شوند.که در مرکز آن یک صفحه جاذب قرار داده شده است. از فلزات رسانای گرما ساخته شده است، مس یا آلومینیوم بیشترین استفاده را برای این کار دارند. با پوششی پوشانده شده است که با انتشار کم مشخص می شود.

این برای بیشترین تبدیل پرتوهای خورشیدی به شکل انرژی گرمایی لازم است، در حالی که انتشار آن در محیط باید حداقل باشد. این لایه جاذب به لوله ها متصل می شود. از طریق آنها است که پروپیلن گلیکول اغلب در گردش است که به عنوان خنک کننده عمل می کند.

همچنین، یا آب. در زیر لوله ها یک لایه عایق حرارت وجود دارد. یک شیشه محافظ خورشیدی ویژه در بالای جاذب وجود دارد. با حداقل میزان آهن برای حداکثر توان مشخص می شود و بدنه با ورق فولادی با عایق حرارتی یا آلومینیوم تقویت شده است.

این نوع برای نصب بر روی سقف های شیبدار یا مسطح استفاده می شود. اما در هر مکان و موقعیتی قابل نصب است. این نوع رایج ترین است و به طور گسترده برای سیستم های گرمایشی و برای گرم کردن آب استفاده می شود.

لوله ای (خلاء)

از لوله های جداگانه تشکیل شده است.تعداد آنها می تواند از 5 تا 30 قطعه باشد. هر یک از لوله ها بر اساس اصل عملکرد خود یک مینی کلکتور است. همه آنها در یک پانل ترکیب شده اند.

داخل لوله قسمت مشابه دیگری با اندازه کوچکتر وجود دارد. بین آنها خلاء ایجاد شده است. قسمت بالایی از شیشه خورشیدی تشکیل شده است و به عنوان محافظ عمل می کند. یک صفحه جاذب از مس یا آلومینیوم در آن تعبیه شده است. لوله کوچکتر زیر صفحه قرار دارد که مایع خنک کننده در آن گردش می کند. خلاء در این حالت نقش یک عایق حرارتی را ایفا می کند.

چنین کلکتور خورشیدی در شرایط دمای پایین اتمسفر بسیار کارآمدتر از یک کلکتور مسطح عمل می کند.

اما هزینه آنها بسیار بالاتر است.

کلکتور لوله ای به نوبه خود در دو نوع تولید می شود که در طراحی متفاوت است. انواع با لوله حرارتی و جریان مستقیم وجود دارد. مزیت نوع اول حفظ عملکرد موثر در دماهای تا -30 درجه سانتیگراد و در برخی موارد حتی تا -40 است.

ویژگی های متمایز کلکتور جریان مستقیم قابلیت نصب آن در هر موقعیتی و همچنین حداقل تلفات حرارتی در حین کار است.

چگونه خودتان آن را انجام دهید؟

دستگاه کلکتور

این دستگاه صرفه جویی در مصرف انرژی را می توان با دستان خود ساخت. در این مورد گزینه های زیادی برای اجرا وجود دارد. به عنوان مثال، می توان آن را از یک قاب پنجره، یک دیگ برقی قدیمی، یک یخچال و حتی بطری های پلاستیکی ساخت.

بیایید به یکی از ساده ترین منیفولدها نگاه کنیم که با استفاده از قطعات یخچال قدیمی ساخته شده است. چنین کلکتوری آب را برای نیازهای فنی گرم می کند.

مواد و ابزار مورد نیاز

1. کندانسور از یک یخچال قدیمی خارج شده است.
2. تیرهای چوبی 5/5 سانتی متر.
3. تشک لاستیکی.
4. شیشه (مناسب از قاب پنجره).
5. یک ورق فویل.
6. پیچ، میخ.
7. اسکاچ

ابزار:

1. چکش.
2. پیچ گوشتی.

قبل از انجام کار، کویل یخچال باید با مواد شوینده و آب جاری شسته شود. این برای تمیز کردن روغن فریون ضروری است.

برای افزایش کارایی یک کلکتور خانگی، می توانید از رادیاتور ماشین استفاده کنید و خازن را با آن جایگزین کنید.

آزمایشات نشان داده است که این دستگاه قادر است در دو ساعت کارکرد حدود 20 لیتر آب را با دمای 20 درجه گرم کند. دمای محیط در طول آزمایش 25+ درجه سانتیگراد بود.

البته چنین دستگاهی دارای راندمان پایین و احتمال خرابی ناشی از تهویه مبدل حرارتی است، اما با این وجود مزایای خاصی را به همراه دارد.

از آنجایی که کلکتورهای خورشیدی بازدهی بستگی به خواص بازتابی و جذب مواد دارند، پوشش‌های ویژه‌ای برای افزایش این ویژگی‌ها اختراع شده‌اند.

هر یک از آنها برای یک ماده خاص مناسب است که روی آن اعمال می شود. پوشش هایی برای مس، آلومینیوم و غیره وجود دارد. آنها به روشی نسبتاً پیچیده اعمال می شوند، بنابراین به طور گسترده در دسترس نیستند.

1. هنگام انتخاب یک کلکسیونر، باید در نظر بگیریدکه مدل های وکیوم آن در مقایسه با مدل های تخت شکننده تر هستند، اما در صورت آسیب دیدن، تعمیر گزینه اول بسیار آسان تر است. برای انجام این کار، فقط باید لوله های شکست خورده را تعویض کنید، در حالی که، در واقع، باید کل سیستم جاذب را جایگزین کنید.
2. قدرتتولید شده با استفاده از یک کلکتور، برای گرم کردن چندین اتاق نشیمن و گرم کردن آب کافی است.
3. عمر مفید کلکتور تا 30 سال است.اما در هنگام خرید این دستگاه باید در نظر داشته باشید که نوع وکیوم آن نسبت به سایرین دوام کمتری دارد.
4. شما می توانید این تجهیزات را خودتان نصب کنیدبا استفاده از دستورالعمل های همراه دستگاه این فرآیند کاملاً کار فشرده است و آسان نیست، اما به شما امکان می دهد در هزینه های لازم برای جذب متخصصان صرفه جویی کنید.

محتوا

بازار مدرن طیف گسترده ای از وسایل گرمایشی را ارائه می دهد، اما هزینه آنها می تواند بسیار بالا باشد. به خصوص اگر به نه یک، بلکه به دو یا سه مخزن گرمایش نیاز دارید. قیمت آب و برق دائما در حال افزایش است، مردم مجبورند به دنبال راه هایی برای صرفه جویی در گرمایش و گرمایش آب گرم باشند. یک منبع گرمایش جایگزین وجود دارد، بنابراین می توانید با دستان خود یک کلکتور خورشیدی بسازید که از انرژی خورشید برای نیازهای خانه استفاده می کند. این یک گزینه اقتصادی برای گرم کردن محل و تامین آب گرم ساختمان های مسکونی است.

کلکتور خورشیدی برای گرم کردن خانه

شما می توانید تجهیزات مشابهی را در فروشگاه های داخلی پیدا کنید، اما قیمت آن حتی از مبلغی که برای نصب یک سیستم گرمایشی معمولی صرف می شود، بیشتر خواهد بود. شما می توانید با استفاده از مواد موجودی که همیشه در زرادخانه صاحبان صرفه جو یافت می شوند، یک کلکتور خورشیدی بسازید: ورق های قلع، قوطی ها، بطری های پلاستیکی، ورق های پلی کربنات، لوله های شیشه ای و غیره.

اصل عملیات

کلکتورهای خانگی برای گرم کردن، گرم کردن آب در خانه های کوچک، کلبه ها و استخرهای شنا عالی هستند. با تصمیم به مونتاژ چنین واحدی در خانه با دستان خود ، باید قوانین فیزیکی را به خاطر بسپارید و اصل عملکرد آن را درک کنید:

• دستگاه دریافت کننده انرژی خورشیدی را جذب (جذب) می کند: سطوح مسی یا شیشه ای سیاه یا تیره را می توان به همین ترتیب استفاده کرد. این مواد هستند که جذب بیشتری دارند و برای گرم کردن آب یا مایعات دیگر بهینه هستند.
• گرمای جاذب با یک خنک کننده به مخزن منتقل می شود: آب، ضد یخ یا مایع مخصوص دیگری که خانه شما را گرم می کند.
• مایع خنک کننده از طریق لوله ها به رادیاتورها تامین می شود و برای نیازهای خانگی (آب گرم در آشپزخانه، حمام) استفاده می شود.

اصل عملکرد یک کلکتور خورشیدی خانگی

نسخه تابستانی طرح

شما می توانید به سرعت با دستان خود یک کلکتور خورشیدی بسازید، کار چندان دشواری نیست. برای استفاده از آن در حومه شهر، در تابستان، به طرح های پیچیده و تجهیزات ویژه نیاز ندارید:

• اگر آب فقط در بیرون مورد نیاز باشد (دوش در فضای باز، آب گرم برای لباسشویی، استخر، شستن ظروف، سایر نیازهای خانگی)، مخزن نیز در بیرون نصب می شود.
• در صورت نیاز به آب در خانه، مخزن داخل آن نصب می شود.
• در چنین سیستمی، گردش طبیعی مایع رخ می دهد، بنابراین مخزن باید 8-10 سانتی متر بالاتر از سطح باتری نصب شود.
• برای اتصال مخزن به باتری (جاذب) به لوله هایی با قطر معین نیاز دارید.
• اگر سیستم بزرگ است، بهتر است پمپی نصب شود که حرکت مایع خنک کننده را افزایش دهد.

کلکتور خورشیدی ساخته شده از لوله های فلزی پلاستیکی

مهم! اگر قصد دارید از یک کلکتور خورشیدی برای گرم کردن آب نه تنها در تابستان، بلکه در فصل سرد استفاده کنید، این طرح متفاوت خواهد بود.

آیا می توان از کلکتور خورشیدی در زمستان استفاده کرد؟

برای استفاده از دستگاه در تمام طول سال، باید درباره نحوه عملکرد کلکتور خورشیدی در زمستان اطلاعات بیشتری کسب کنید. تفاوت اصلی در مایع خنک کننده است. از آنجایی که آب می تواند در لوله های مدار یخ بزند، باید با ضد یخ جایگزین شود. اصل گرمایش غیر مستقیم با نصب یک دیگ بخار اضافی کار می کند. نمودار زیر به شرح زیر است:

• پس از گرم شدن ضدیخ، از باتری واقع در خارج به داخل سیم پیچ مخزن آب جریان می یابد و آن را گرم می کند.
• سپس آب گرم به سیستم عرضه می شود و آب خنک شده برگردانده می شود.
• نصب سنسور فشار (فشار سنج)، دریچه هوا و شیر انبساط برای کاهش فشار اضافی ضروری است.
• همانطور که در نسخه تابستانی، برای بهبود گردش خون لازم است یک پمپ گردش خون تهیه شود.

کلکتور خورشیدی روی پشت بام خانه در زمستان

نیاز به دانستن! طرح‌های کلکسیونر متفاوتی وجود دارد که می‌توانید خودتان آن‌ها را بسازید.

دستگاه و انواع

به طور معمول، این سیستم ها را می توان به دو نوع طبقه بندی کرد:

• مایع (که در این ماده در مورد آن صحبت می کنیم)؛
• کلکتورهای خورشیدی هوا، که از هوای گرم به جای مایع استفاده می کنند.

آنها همچنین بر اساس کارایی تقسیم می شوند، زیرا انتقال حرارت متفاوتی را ارائه می دهند. این بستگی به مواد مورد استفاده برای ساخت باتری و مساحت آن دارد. محل بهینه جاذب سقف است:

• حداکثر نور خورشید را دریافت می کند،
• مساحت وسیعی دارد
• باتری نصب شده روی سقف فضای مفیدی را اشغال نمی کند و مزاحمتی برای کسی ایجاد نمی کند.

کلکتور خورشیدی هوابرد

طراحی کلکتور خورشیدی می تواند چندین نوع باشد، اصلی ترین:

• منیفولد گرمایش خلاء که پیچیده ترین طراحی را دارد. کلکتورهای خورشیدی خلاء برای گرم کردن اتاق ها، گرم کردن آب در هر زمان از سال عالی هستند، آنها به طور کامل یک خانه یا کلبه کوچک را فراهم می کنند.
• یک کلکتور خورشیدی تخت می تواند مایع یا خلاء باشد. این رایج ترین نوع است زیرا نصب آن بسیار آسان است، در عین حال کارآمد است و می تواند گرمای لازم را برای گرم کردن محل و آب برای نیازهای خانگی در اختیار خانه قرار دهد.
• ترموسیفون - لوله های شیشه ای یا فلزی به عنوان جاذب استفاده می شود.
• لوله ای - ساده ترین نوع که می تواند برای اقامتگاه تابستانی ساخته شود، کاملاً ابتدایی است و برای استفاده در زمستان مناسب نیست.

ما به طراحی علاقه مندیم که در دسترس بودن آب گرم و گرمایش در خانه در هر زمان از سال را تضمین کند، ما بر روی دو گزینه بهینه تمرکز خواهیم کرد، طراحی یک کلکتور خورشیدی خلاء و یک تخت.

کلکتور صفحه تخت

این رایج ترین نوع کلکسیونی است که می توانید خودتان بسازید. مناسب برای استفاده در فصل گرم برای گرم کردن آب در زمستان، کارایی آن کاهش می یابد.

ویژگی طراحی به شرح زیر است:

• بدنه دارای شکل مستطیلی یا مربعی تخت است که از فلز یا مواد دیگر با رسانایی حرارتی بالا ساخته شده است و با رنگ سیاه پوشانده شده است.
• در داخل صفحه ای وجود دارد که در آن یک سیم پیچ ساخته شده از یک لوله مسی با مقطع کوچک گذاشته شده است.
• مایع خنک کننده از طریق لوله ها گردش می کند: آب، پروپیلن گلیکول، ضد یخ و سایر مایعات مناسب.
• همچنین، مواد عایق حرارتی در داخل محفظه قرار داده شده است که از دست دادن گرما را به حداقل می رساند.
• هنگام مونتاژ یک کلکتور از این نوع، باید روی یک ورق پلی کربنات یا شیشه ذخیره کنید که به عنوان پوشش عمل می کند و دو عملکرد را انجام می دهد: جلوگیری از نفوذ آوار و بارش و افزایش گرما.

جزء یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت

مهم! قبل از مونتاژ سازه، باید درزها را از نظر سفتی بررسی کنید تا از ورود رطوبت، گرد و غبار به داخل واحد و خروج هوای گرم جلوگیری شود.
نکته مراقبتی! برای جلوگیری از کاهش کارایی، باید به طور مرتب سطح شیشه را از گرد و غبار و خاک پاک کنید.

منیفولد خلاء

برای گرم کردن آب می توان از کلکتورهای خورشیدی خلاء استفاده کرد. به لطف ویژگی های طراحی آنها، آنها قدرتمندتر هستند: آنها قادر به تولید انرژی حرارتی هستند که برای گرم کردن آب و گرم کردن اتاق ها کافی است.

ویژگی های طراحی:

• لوله‌هایی که در فلاسک قرار می‌گیرند و هوای بیرون پمپاژ می‌شود، امکان کاهش تلفات را فراهم می‌کند.
• لوله ها در بالا با مواد جذبی پوشانده شده اند که انرژی نور را جذب می کند و داخل آنها با ضد یخ (مبرد) پر می شود.
• انتهای لوله ها به لوله ای متصل می شود که از طریق آن مایع خنک کننده عبور می کند.
• هنگام گرم شدن، ضد یخ می جوشد و به بخار تبدیل می شود که به نوبه خود مایع خنک کننده را بالا می برد و گرم می کند.
• این طراحی یک اشکال دارد: اگر حداقل یک لوله از کار بیفتد، تعمیر کاملاً مشکل ساز می شود، زیرا آنها به صورت سری به هم متصل می شوند. تمام "داخلی ها" باید جایگزین شوند.

سیستم خورشیدی هوابرد ساخته شده از لوله های خلاء

چنین کلکتور خورشیدی هوا-هوا برای گرمایش کارآمدتر و مناسب تر برای حفظ دمای سیستم در هر فصلی خواهد بود. اگرچه در هوای سرد، کارایی یک کلکتور کار ممکن است به دلیل ساعات کم نور روز و فعالیت کم نور کمی کاهش یابد.

نکته مراقبتی! به سطح داخلی مخزن آب توجه کنید به مرور زمان با رسوب پوشیده شده و نیاز به تمیز کردن دارد. فرکانس به کیفیت آب در منطقه بستگی دارد.

لطفاً توجه داشته باشید: ساخت لوله های خلاء با هوای پمپ شده در شرایط خانگی غیر واقعی است. این امر هزینه های نصب این نوع کلکتور را اندکی افزایش می دهد.

ساخت کلکتور خورشیدی خانگی

اگر به این سوال علاقه دارید که چگونه یک کلکتور خورشیدی بسازید، در نظر بگیرید مراحل اصلی ساخت سازه های مسطح:

• ابتدا باید ابعاد بخاری آینده را بر اساس مساحت اتاق گرم شده محاسبه کنید. آنها همچنین به سطح فعالیت خورشیدی در یک منطقه خاص، مکان خانه، زمین، مواد مورد استفاده و عوامل دیگر بستگی دارند. اما نقطه شروع همچنان سطحی است که روی آن نصب خواهد شد.
• در نظر بگیرید که جاذب (گیرنده) از چه چیزی ساخته خواهد شد. برای این منظور می توانید از لوله های مسی و آلومینیومی، باتری های تخت فولادی، شیلنگ لاستیکی نورد شده و غیره استفاده کنید.
• گیرنده باید مشکی باشد.
• سپس باید بدنه کلکتور را بسازید. رایج ترین آنها چوب است، اما می توان از شیشه استفاده کرد. اگر پنجره های شیشه ای قدیمی دارید، این یک گزینه ایده آل است.
• بین قسمت پایین محفظه و جاذب، باید یک ماده عایق حرارتی (پشم معدنی یا فوم پلی استایرن) قرار دهید که از اتلاف گرما جلوگیری می کند.
• کل قسمت بخاری را با یک ورق فلزی (از آلومینیوم یا فولاد نازک) بپوشانید که باعث افزایش اثر می شود.
• لوله های سیم پیچ را در بالا قرار دهید، آنها را با استفاده از منگنه های ساختمانی یا وسایل دیگر به یک ورق فلزی متصل کنید و انتهای سیم پیچ را بیرون بیاورید.
• کلکتورهای خورشیدی حرارتی در بالا با مواد عبور دهنده نور، اغلب شیشه پوشانده شده اند. می توانید از پلی کربنات شفاف استفاده کنید که کاربردی تر است: مقاوم در برابر ضربه های مکانیکی و نگهداری آسان.
• مخزن آب باید با مواد عایق پوشانده شود یا به رنگ مشکی باشد تا فرآیند خنک شدن آب کاهش یابد.
• المنت گرمایشی را در جای خود نصب کنید و با استفاده از لوله ها آن را به مخزن ذخیره آب متصل کنید.
• کار راه اندازی را انجام دهید، سیم کشی را در تمام طول برای نشتی به دلیل اتصالات بی کیفیت بررسی کنید.

نمودار ابعاد و محل کلکتور هوای خورشیدی

مهم! برای انتقال بهتر گرما، لازم است بین شیشه و لوله های گرمایش فاصله تقریباً 10-15 میلی متر باقی بماند. تمام اتصالات باید به خوبی مهر و موم شوند.

بیایید آن را جمع بندی کنیم

در شرایط افزایش قیمت کلی آب و برق، می توان از روش های جایگزین گرمایش محل و آب گرمایش برای نیازهای خانگی استفاده کرد. در کشورهای دیگر، برای مدتی طولانی از کلکتورهای خورشیدی برای گرمایش استفاده می شود.

اگر نمی خواهید برای یک کلکتور آب صنعتی هزینه زیادی بپردازید، می توانید آن را خودتان با استفاده از مواد ضایعاتی مونتاژ کنید. آیا طرحی می خواهید که جامدتر باشد و بتواند نیازهای آب گرم شما را برآورده کند و خانه شما را گرم کند؟ سپس باید از یک فروشگاه سخت افزار بازدید کنید و برای مونتاژ دقیق تر آماده شوید: فلاسک های خلاء، لوله های مخصوص، ورق های شیشه یا پلی کربنات و سایر اجزا را خریداری کنید.

برش و جداسازی لوله های مسی برای کلکتور خورشیدی

هنگامی که تصمیم می گیرید کدام سیستم بهینه است، این را در نظر بگیرید: کلکتورهای خورشیدی، مانند هر راه حل فنی، مزایا و معایبی دارند که باید در نظر گرفته شوند.

مزایا و معایب یک منظومه شمسی

از جمله جنبه های مثبت وجود دارد:

• نوع انرژی سازگار با محیط زیست که به صورت رایگان دریافت می شود.
• کاهش هزینه های آب و برق برای گرمایش متمرکز آب تا 40-50٪.
• دوره بازپرداخت کوتاه؛
• توانایی گرم کردن آب برای نیازهای خانگی و گرم کردن اتاق های کوچک در زمستان؛
• انتخاب گسترده مواد، سهولت مونتاژ سازه ها.

نکات منفی شامل:

• هزینه های کار برای ایجاد یک جمع کننده نور؛
• کاهش بهره وری در زمستان، که استفاده از چنین سیستم هایی را در عرض های شمالی تقریبا غیرممکن می کند.
• نگهداری و تمیز کردن پیشگیرانه مورد نیاز است.
• در هوای سرد لازم است از ضد یخ استفاده شود که مستلزم هزینه های اضافی است.

امروز کلکتورهای خورشیدی خلاءرا می توان به طور عمده در گرمایش و تامین آب گرم یافت. چنین دستگاه هایی، طبق اصل عملکرد، شبیه سازه های پانل معمولی هستند - هر دو دارای بدنه ای عایق هستند که در بالا با شیشه پوشانده شده است.

تفاوت اصلی را می توان روش تبدیل انرژی خورشیدی در نظر گرفت - این فرآیند در لوله های شیشه ای با خلاء ایجاد شده در داخل رخ می دهد. در واقع، به همین دلیل است که این طرح خلاء نامیده می شود. هر لوله دارای یک کانال حرارتی است که به شکل یک لوله مسی پر از مایع خنک کننده ساخته شده است. برای اتصال لوله ها از عناصر اتصال جداگانه استفاده می شود.

این ویژگی های طراحی است که مزایای اصلی منیفولدهای خلاء را تعیین می کند. بله، چنین سیستم هایی بسیار پیچیده هستند، نیاز به مراقبت ویژه دارند و به دلیل هزینه بالا، بسیاری از مردم به سادگی نمی توانند چنین کلکسیونرهایی را خریداری کنند. اما بهره وری بالا بیش از همه این کاستی ها را جبران می کند - همانطور که مشخص است کلکتورهای پانل فقط در تابستان قادر به کار هستند و از خلاء حتی در زمستان استفاده می شود.

مزیت اصلی چنین سیستم هایی عملی بودن آنهاستفقدان کامل از دست دادن گرما، زیرا چه عایق بهتری از خلاء می تواند باشد؟

از دیگر مزایای آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• سهولت تعمیر- هر واحد آسیب دیده را می توان به راحتی جایگزین کرد.
• راندمان عملیاتی حتی در دمای منفی 30 درجه سانتیگراد.
• قابلیت اطمینان - سیستم خورشیدی حتی پس از از کار افتادن یکی از لوله ها به کار خود ادامه می دهد.
• توانایی تولید دمای بیش از 300 درجه سانتیگراد؛
• توانایی کار حتی در هوای ابری و جذب کامل انرژی خورشیدیاز جمله طیف های نامرئی؛
• باد خفیف کلکتور

طراحی منظومه شمسیمی توان در زاویه ای بیش از 20 درجه نصب کرد.علاوه بر این، سطح آن باید به طور دوره ای از خاک و برف تمیز شود.

در طراحی کلکتورها از دو نوع لوله شیشه ای استفاده می شود:

• کواکسیال
• پر

بیایید نگاهی دقیق تر به هر یک از آنها بیندازیم.

لوله کواکسیال

این نوعی قمقمه است که از یک فلاسک دوتایی تشکیل شده است. فلاسک بیرونی با ماده خاصی پوشانده شده است که گرما را جذب می کند. خلاء بین دو لوله ایجاد می شود. این امر باعث شد تا اطمینان حاصل شود که گرما در حین کار مستقیماً از فلاسک های شیشه ای منتقل می شود.

توجه کن! منیفولدهای خلاء از شیشه مخصوص ساخته شده از بوروسیلیکات استفاده می کنند. این ماده به انرژی خورشیدی بیشتری اجازه عبور می دهد.

در داخل هر لوله یکی دیگر وجود دارد - مس (با مایع اتری پر شده است). با افزایش دما، این مایع تبخیر می شود، گرمای انباشته شده را منتقل می کند و به عنوان میعانات دوباره جریان می یابد. سپس چرخه بارها و بارها تکرار می شود.

لوله پر

این نوع لوله ها از یک فلاسک تک جداره تشکیل شده اند. به هر حال، ضخامت دیواره آنها به طور قابل توجهی بالاتر از همتایان کواکسیال آنها است. لوله مسی با یک صفحه راه راه مخصوص که با یک ماده جاذب رطوبت درمان شده است تقویت می شود. معلوم می شود که در این حالت هوا از کل کانال حرارتی خارج می شود.

به هر حال، چنین کانال هایی نیز متفاوت هستند:

• جریان مستقیم؛
• "به لوله ضربه بزنید."

به کانال های لوله ضربه بزنید

نام دیگر آنها لوله های حرارتی است. آنها به شرح زیر عمل می کنند: مایع اتری در لوله های بسته، هنگامی که دما افزایش می یابد، از کانال بالا می رود و پس از آن در یک کلکتور حرارتی مجهز به متراکم می شود. در دومی، مایع انرژی حرارتی را منتقل می کند و به پایین لوله می افتد. از کلکتور گرما، گرما با استفاده از یک خنک کننده در گردش بیشتر به سیستم منتقل می شود.

لوله حرارتی کواکسیال وکیوم با منیفولد 2 لوله

مشخص است که لوله های فلزی در اینجامی تواند نه تنها مس، بلکه آلومینیوم باشد.

کانال های جریان مستقیم

در هر یک از این کانال ها در یک لوله شیشه ای دو لوله فلزی وجود دارد. از طریق یکی از آنها، مایع وارد فلاسک می شود، در آنجا گرم می شود و از طریق دومی خارج می شود.

ما با دستان خود یک کلکتور خورشیدی خلاء می سازیم

در اصل، شما می توانید یک ایستگاه خورشیدی خلاء را با دستان خود بسازید، اما این یک کار بسیار دشوار و مسئولیت پذیر است، زیرا شما نه تنها باید در هر یک از لوله ها خلاء ایجاد کنید، بلکه جاذب را نیز به درستی لحیم کنید. همه اینها نیاز به تجهیزات تخصصی و دانش مناسب دارد. علاوه بر این، تعدادی از شرایط باید در هنگام نصب رعایت شود.

1. انتخاب محل نصب مناسب (الزام از جنوب)، از بین بردن هر چیزی که می تواند سایه ایجاد کند.
2. اطمینان از حرکت مایع خنک کننده منحصراً از پایین به بالا.
3. جلوگیری از گرم شدن بیش از حد کلکتور - این به کل سیستم آسیب می رساند.

به طور خلاصه، یک ایستگاه خورشیدی خلاء استسیستم بسیار پیچیده، که بهتر است به صورت آماده خریداری شود. به راستی، اگر بیش از دوجین کارخانه در جهان وجود نداشته باشد که این نوع محصول را تولید می کند، آیا می توان یک مدل خانگی از چنین دستگاهی ایجاد کرد؟ به همین دلیل است که در مورد ما فقط می توانیم در مورد خود مونتاژ سازه از فلاسک های کارخانه صحبت کنیم.

اما اینجا هم یک مشکل وجود دارد. برای نصب صحیح، باید مهارت لوله کشی داشته باشید تا سفتی لوله ها شکسته نشود. بنابراین، خرید یک محصول آماده، هرچند گران، بسیار ساده تر از مونتاژ کردن آن توسط خودتان است و هر بار که آن را روشن می کنید، ترس از شکستن آن دارید.

نحوه مونتاژ منیفولد هوا

اگر تصمیم دارید منظومه شمسی را خودتان مونتاژ کنید، ابتدا از تمام ابزارهای لازم مراقبت کنید.

آنچه در محل کار مورد نیاز خواهد بود

1. پیچ گوشتی.

2. قابل تنظیم، آچار لوله و سوکت.

تکنولوژی مونتاژ

برای مونتاژ، توصیه می شود حداقل یک دستیار داشته باشید. خود فرآیند را می توان به چند مرحله تقسیم کرد.

مرحله اول. ابتدا قاب را ترجیحاً درست در محلی که قرار است نصب شود مونتاژ کنید. بهترین گزینه سقف است. روش نصب قاب خود به مدل خاص بستگی دارد و در دستورالعمل ها تجویز می شود.

مرحله دوم.قاب را روی سقف محکم کنید. اگر سقف تخته سنگ است، از تیرهای پوششی و پیچ های ضخیم استفاده کنید، سپس از لنگرهای معمولی استفاده کنید.

به طور معمول، قاب ها برای نصب بر روی سطوح صاف (حداکثر در شیب 20 درجه) طراحی می شوند. جاهایی را که قاب به سطح سقف چسبیده است آب بندی کنید، در غیر این صورت نشتی دارند.

مرحله سوم.شاید سخت ترین، زیرا شما باید یک مخزن ذخیره سازی سنگین و بزرگ را روی پشت بام بلند کنید. در صورت عدم امکان استفاده از تجهیزات خاص، مخزن را در پارچه ضخیم بپیچید (برای جلوگیری از آسیب احتمالی) و آن را روی کابل بلند کنید. سپس مخزن را با استفاده از پیچ به قاب وصل کنید.

مرحله چهارم. بعد باید اجزای کمکی را سوار کنید. این ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• عنصر گرمایش؛
• سنسور دما؛
• کانال هوای خودکار

هر یک از قطعات را روی یک واشر نرم کننده مخصوص نصب کنید (اینها نیز در کیت موجود است).

توجه کن! سنسور دما با یک آچار سوکت ایمن شده است!

مرحله پنجم . منبع آب را وصل کنید. برای این کار می توانید از لوله های ساخته شده از هر ماده ای استفاده کنید، نکته اصلی این است که می تواند دمای 95 درجه سانتیگراد را تحمل کند. علاوه بر این، لوله ها باید در برابر دمای پایین مقاوم باشند. از این نظر، پلی پروپیلن مناسب ترین است.

مرحله ششم. پس از اتصال منبع آب، مخزن ذخیره را با آب پر کنید و نشتی را بررسی کنید. ببینید آیا خط لوله نشتی دارد - مخزن را برای چند ساعت پر نگه دارید، سپس همه چیز را به دقت بررسی کنید و در صورت لزوم، مشکل را تعمیر کنید.

مرحله هفتم. پس از اطمینان از نرمال بودن سفتی تمامی اتصالات، اقدام به نصب المنت های گرمایشی نمایید. برای انجام این کار، لوله مسی را با یک ورقه آلومینیومی بپیچید و آن را در یک لوله وکیوم شیشه ای قرار دهید. یک فنجان نگهدارنده و یک چکمه لاستیکی در کف فلاسک شیشه ای قرار دهید. نوک مسی را در انتهای دیگر لوله تا انتها داخل خازن برنجی قرار دهید.

توجه کن! متوجه یک ماده چسبناک روی لوله های شیشه ای خواهید شد. تحت هیچ شرایطی آن را جدا نکنید - این یک روان کننده تماس حرارتی است.

تنها چیزی که باقی می ماند این است که فنجان نگهدارنده را روی براکت بچسبانید. لوله های باقی مانده را به همین ترتیب نصب کنید.

مرحله هشتم . بلوک نصب را روی سازه نصب کرده و برق 220 ولتی را تامین کنید. سپس سه واحد کمکی را به این بلوک متصل کنید (در مرحله چهارم کار نصب کردید). حتی اگر بلوک نصب ضد آب است، سعی کنید آن را با یک گیره یا محافظ دیگری در برابر بارش بپوشانید. سپس کنترلر را به واحد متصل کنید - به شما امکان نظارت و تنظیم عملکرد سیستم را می دهد. کنترلر را در هر مکان مناسب نصب کنید.

این کار نصب منیفولد خلاء را تکمیل می کند. تمام پارامترهای لازم را در کنترلر وارد کرده و سیستم را راه اندازی کنید.

و آخرین (اما نه کم اهمیت) توصیه مهم:تعمیر و نگهداری منظم نصب را فراموش نکنید - این نه تنها کارایی عملکرد آن را افزایش می دهد، بلکه عمر مفید آن را نیز افزایش می دهد..

ویدئو – کلکتور خورشیدی وکیوم

منابع انرژی انرژی خورشیدی رایگان می‌تواند حداقل ۶ تا ۷ ماه در سال آب گرم مورد نیاز خانوارها را تامین کند. و در ماه های باقی مانده به سیستم گرمایشی نیز کمک می کند.

اما مهمترین چیز این است که یک کلکتور خورشیدی ساده (برخلاف، به عنوان مثال، از) می تواند به طور مستقل ساخته شود. برای انجام این کار، به مواد و ابزارهایی نیاز دارید که می توان آنها را در اکثر فروشگاه های سخت افزار خریداری کرد. در برخی موارد، حتی آنچه می توانید در یک گاراژ معمولی پیدا کنید کافی است.

فناوری مونتاژ بخاری خورشیدی ارائه شده در زیر در پروژه مورد استفاده قرار گرفت "آفتاب را روشن کن - راحت زندگی کن". این به طور خاص برای این پروژه توسط یک شرکت آلمانی توسعه یافته است شریک خورشیدی شکایت کرد، که به صورت حرفه ای به فروش، نصب و خدمات کلکتورهای خورشیدی و سیستم های فتوولتائیک می پردازد.

ایده اصلی این است که همه چیز باید ارزان و شاد باشد. برای ساخت کلکتور از مواد نسبتاً ساده و معمولی استفاده می شود، اما کارایی آن کاملاً قابل قبول است. نسبت به مدل های کارخانه ای کمتر است، اما تفاوت قیمت این عیب را کاملاً جبران می کند.

اشعه خورشید از شیشه عبور می کند و کلکتور را گرم می کند و لعاب از اتلاف حرارت جلوگیری می کند. شیشه همچنین از حرکت هوا در جاذب جلوگیری می کند، بدون آن، کلکتور به سرعت گرما را به دلیل باد، باران، برف یا دمای پایین بیرون از دست می دهد.

قاب باید با یک ضد عفونی کننده و رنگ برای استفاده بیرونی درمان شود.

سوراخ هایی در محفظه برای تامین مایع سرد و حذف مایع گرم شده از منیفولد ساخته شده است.

خود جاذب با یک پوشش مقاوم در برابر حرارت رنگ شده است. رنگ های سیاه معمولی در دمای بالا شروع به پوسته پوسته شدن یا تبخیر می کنند که منجر به تیره شدن شیشه می شود. قبل از چسباندن پوشش شیشه ای (برای جلوگیری از متراکم شدن) رنگ باید کاملاً خشک شود.

عایق زیر جاذب قرار می گیرد. بیشترین استفاده از پشم معدنی است. نکته اصلی این است که می تواند دمای نسبتاً بالا را در طول تابستان (گاهی بیش از 200 درجه) تحمل کند.

قسمت پایین قاب با تخته های OSB، تخته سه لا، تخته و غیره پوشانده شده است. نیاز اصلی برای این مرحله این است که مطمئن شوید که پایین کلکتور به طور قابل اعتمادی از ورود رطوبت به داخل محافظت می شود.

برای محکم کردن شیشه در قاب، شیارهایی ایجاد می شود یا نوارهایی در امتداد داخل قاب وصل می شود. هنگام محاسبه اندازه قاب، باید در نظر گرفت که زمانی که آب و هوا (دما، رطوبت) در طول سال تغییر می کند، پیکربندی آن کمی تغییر می کند. بنابراین در هر طرف قاب چند میلی متر حاشیه باقی می ماند.

یک مهر و موم پنجره لاستیکی (به شکل D یا E) به شیار یا نوار متصل می شود. شیشه ای روی آن قرار می گیرد که به همین ترتیب یک درزگیر روی آن اعمال می شود. این همه در بالا با ورق فلز گالوانیزه محکم شده است. بنابراین، شیشه به طور ایمن در قاب ثابت می شود، مهر و موم از جذب کننده در برابر سرما و رطوبت محافظت می کند و در هنگام "نفس کشیدن" قاب چوبی شیشه آسیب نمی بیند.

اتصالات بین ورق های شیشه با درزگیر یا سیلیکون عایق بندی شده است.

برای سازماندهی گرمایش خورشیدی در خانه به یک مخزن ذخیره سازی نیاز دارید. آب گرم شده توسط کلکتور در اینجا ذخیره می شود، بنابراین ارزش مراقبت از عایق حرارتی آن را دارد.

موارد زیر را می توان به عنوان مخزن استفاده کرد:

• دیگ های برقی بدون کارکرد
• سیلندرهای گاز مختلف
• بشکه برای استفاده غذایی

نکته اصلی این است که به یاد داشته باشید که یک مخزن مهر و موم شده بسته به فشار سیستم لوله کشی که به آن متصل می شود فشار ایجاد می کند. هر ظرفی نمی تواند فشار چند اتمسفر را تحمل کند.

سوراخ هایی برای ورود و خروج مبدل حرارتی، ورود آب سرد و ورودی آب گرم شده در مخزن ایجاد می شود.

مخزن دارای یک مبدل حرارتی مارپیچی است. برای آن از مس، فولاد ضد زنگ یا پلاستیک استفاده می شود. آب گرم شده از طریق مبدل حرارتی به سمت بالا افزایش می یابد، بنابراین باید در پایین مخزن قرار گیرد.

کلکتور با استفاده از لوله هایی (مثلاً فلزی-پلاستیکی یا پلاستیکی) به مخزن وصل می شود که از طریق مبدل حرارتی از کلکتور به مخزن منتقل می شود و به کلکتور برمی گردد. در اینجا جلوگیری از نشت گرما بسیار مهم است: مسیر مخزن به مصرف کننده باید تا حد امکان کوتاه باشد و لوله ها باید به خوبی عایق بندی شوند.

مخزن انبساط عنصر بسیار مهمی از سیستم است. این یک مخزن باز است که در بالاترین نقطه مدار گردش سیال قرار دارد. برای مخزن انبساط، می توانید از یک ظرف فلزی یا پلاستیکی استفاده کنید. با کمک آن، فشار در منیفولد کنترل می شود (به دلیل این واقعیت که مایع از گرما منبسط می شود، ممکن است لوله ها ترک بخورند). برای کاهش اتلاف حرارت، مخزن نیز باید عایق باشد. اگر هوا در سیستم وجود داشته باشد، می تواند از طریق مخزن نیز خارج شود. مخزن نیز از طریق مخزن انبساط با مایع پر می شود.