كيفية صنع جهاز تجميع الهواء بالطاقة الشمسية لتدفئة المنزل (فيديو) - EcoTekhnika. مجمع الهواء الشمسي افعل ذلك بنفسك: عملية خطوة بخطوة حول كيفية جعله بشكل صحيح مجمعات الهواء الشمسية في فرنسا

باستخدام مواد مرتجلة غير مكلفة ومعدات بسيطة، يمكنك تجميع مجمع طاقة شمسية فعال محمول جوا لتدفئة المنزل .

يعمل الجهاز على مبدأ بسيط: السطح الأسود يمتص حرارة الشمس ويطلقها في الهواء. بينما تشرق الشمس على المجمع، يقوم جهاز الامتصاص بتسخين هواء المنزل البارد الذي تضخه المراوح. يعود الهواء الساخن بالفعل إلى الغرفة - بفضل هذه التهوية، ترتفع درجة الحرارة في الغرفة تدريجياً.

عادةً ما يتم تركيب مجمع الطاقة الشمسية المحمول جواً على السطح أو على الجدار الجنوبي للمنزل، بعد أن قام مسبقًا بعمل أربعة ثقوب يبلغ قطرها حوالي 10 سم، كما يوضح يوري دوديكيفيتش، مرشح العلوم التقنية، ومؤلف العديد من المنشورات حول توفير الطاقة و كتاب "الأكواخ الموفرة للطاقة".

"من خلال الفتحات السفلية في الجدار، سيتم تزويد الهواء المنزلي البارد إلى المجمع، ويتم تسخينه وإعادته إلى الغرفة من خلال الفتحات العلوية"، يوضح الأخصائي. "يتم تركيب صمامات عدم الرجوع عند مخرج المجمع، والتي تمنع حركة الهواء عند إيقاف تشغيل المراوح."

وفقا لحسابات الخبراء، يتيح لك مجمع الطاقة الشمسية المحمول جوا الحصول على 1.5 كيلووات ساعة من الطاقة الحرارية لكل متر مربع من المساحة. "على سبيل المثال، يمكن لـ 10 مجمعات، مساحة كل مترين، إنتاج 30 كيلووات في الساعة في يوم مشمس"، يوضح المهندس الأوكراني. - في ديسمبر، عندما وصلت درجة حرارة الهواء بالخارج إلى -6 درجة مئوية، كان إجمالي الطاقة الحرارية الناتجة للمجمع خلال يوم مشمس (7:00) 6 كيلو وات في الساعة، وكانت الكفاءة 50٪ على الأقل، وفي أكتوبر كانت الكفاءة زادت نسبة الجهاز إلى 75%."

وينصح الخبير بتوجيه الهواء الدافئ من السخان الشمسي تحت الأرض. يوضح يوري دوديكيفيتش: "يمكن القيام بذلك باستخدام مجاري هواء مسطحة مستطيلة بعرض 30 سم وارتفاع 5 سم". "يمكنك صنعها بنفسك من الصفائح المعدنية المجلفنة، ولها أيضًا مساحة سطحية أكبر من الأنابيب المستديرة وبالتالي تنقل الحرارة بشكل أفضل."

ويشير المختص في هذه الحالة إلى أنه من الضروري تغليف القنوات والأرضية بالعزل الحراري، مضيفا أن العزل الطبيعي المصنوع من الجير ونار الكتان أو القنب له خصائص ممتازة.

يمكن استخدام مجمع الهواء الشمسي ليس فقط لتدفئة المنزل، ولكن أيضًا لتدفئة البيوت الزجاجية، وتجفيف الغرف غير المدفأة، وتجفيف الفواكه والخضروات، وكذلك الخشب في الربيع والصيف والخريف.

وبحسب الخبير، فإن جهاز تجميع الهواء هو أرخص وسيلة لتدفئة المنزل. "بالنسبة لنظام الطاقة الشمسية المائية، عليك أن تدفع ما لا يقل عن 4 آلاف يورو، ويمكن صنع نظير هوائي، وهو ليس أقل كفاءة، بيديك مقابل 100 يورو"، كما يشير يوري دوديكيفيتش. "بفضل المواد التي يمكن الوصول إليها، يمكن تجميع هذه الأجهزة حتى أثناء دروس العمل في المدرسة."

لصنع جهاز تجميع الطاقة الشمسية المحمول جواً، تحتاج إلى المعرفة الأساسية، بالإضافة إلى المواد والأدوات التي يمكن شراؤها من متجرك المحلي أو العثور عليها في مزرعتك الخاصة.

لصنع سخان هواء شمسي يمكنه العمل في الشتاء، ستحتاج إلى إطار خشبي بقاع من الخشب الرقائقي، وطبقة عازلة وعاكسة، وصفائح معدنية، وشبكة سوداء، وطبقة من البولي كربونات الشفاف. بالإضافة إلى ذلك، هناك حاجة إلى مروحتين وصمامين فحص، يتم تركيبهما عند مخرج المشعب.

يجب تقطيع قاع الخشب الرقائقي مقاس 1500 × 1500 مم إلى جزأين: 1050 × 1500 مم و 450 × 1050 مم (متصل بشريط بمقطع عرضي 20 × 40 مم) وقطع أربعة فتحات لحركة الهواء التهوية (يمكنك استخدام تنسيق- آلة قطع).

في الجزء السفلي المغطى بطبقة عازلة ذات خصائص عاكسة للحرارة، من الضروري حفر فتحتين بقطر 10 سم من الأسفل لأخذ الهواء المنزلي البارد وفتحتين من الأعلى لإزالة الهواء الساخن من المجمع . "سنقوم بتثبيت مراوح في الفتحات السفلية، والتي سيتم من خلالها سحب الهواء البارد إلى المجمع، وبعد ذلك سنقوم بتثبيت صمامات فحص في الفتحات العلوية، والتي ستمنع حركة الهواء عند إيقاف تشغيل المراوح، " يشرح يوري دوديكيفيتش.

يساعد عزل الجزء السفلي من الخشب الرقائقي للإطار بطبقة عازلة وعاكسة على تقليل فقدان الحرارة من المجمع. يعكس الفيلم المصنوع من الألومنيوم الأشعة الحرارية التي تأتي من جهاز الامتصاص الساخن.

العنصر الرئيسي للمجمع هو جهاز الامتصاص - وهو عبارة عن صفائح معدنية مطلية باللون الأسود.

يتم تثبيت شبكة معدنية داخل جهاز الامتصاص، مما يؤدي إلى تغيير هيكل تدفق الهواء الناتج عن المراوح، ويتم تثبيت هذا الهيكل بأكمله على إطار المجمع.

يوضح يوري دوديكيفيتش: "يتحرك الهواء البارد المنزلي المسحوب إلى المجمع على طول الشبكة، ويسخن ويصبح موحدًا في درجة الحرارة".

"يقوم مروحتان من طراز Domovent VKO-100 بإنشاء تدفق هواء بسرعة 200 متر مكعب في الساعة"، يوضح الخبير. "تبلغ قوة المروحة الواحدة 14 وات مع مدخلات طاقة شمسية نهارية للمجمع تبلغ 3 كيلووات في الساعة أو أكثر."

لتثبيت مجمع الهواء، تحتاج إلى حفر أربعة ثقوب بقطر 10 سم في الحائط.

وأخيرًا، لتقليل فقدان الحرارة، نقوم بتغطية جهاز الامتصاص بطبقة من البولي كربونات الشفاف، والتي تحتوي على طبقة واقية ضد الأشعة فوق البنفسجية الضارة.

في الوقت الحاضر، مع استنفاد الموارد الطبيعية، يبحث الناس بشكل متزايد عن مصادر بديلة للطاقة. وما الذي يمكن أن يكون أفضل من طاقة الشمس - المتاحة للجمهور والتي لا تنضب، وإذا جاز التعبير، مجانية؟

ومؤخرًا، أثناء دراسة الاستخدام المحتمل لأشعة الشمس، اخترع العلماءمشعب الهواء- جهاز يمتص الطاقة الشمسية ويحولها إلى حرارة يتم نقلها بعد ذلك إلى المبرد. غالبًا ما يكون سائل التبريد سائلاً، ولكن الهواء غالبًا ما يستخدم - علاوة على ذلك، هناك حالات تكون فيها أجهزة الهواء أكثر كفاءة.

من الواضح تماما أن الفرق الرئيسي بين المجمع هو المبرد الذي يستخدمه في تشغيله - في هذه الحالة، الهواء الجوي العادي. من حيث المبدأ، يتم تصنيع مثل هذا الجهاز اليوم في نسختين:

• مثل لوحة مسطحة مثقبة أو مموجة;
• مثل أنظمة الأنابيب المعدنية، موصلة جيدة للحرارة.

يتم تسخين الهواء هنا عند ملامسته للمعدن، والأضلاع الموجودة على سطح اللوحة تزيد فقط من نقل الحرارة. يُنصح بتثبيت الهيكل بأكمله على الجدار الجنوبي للمبنى وعزله أيضًا بعزل حراري عالي الجودة.من المميزات أن يحدث دوران سائل التبريدطبيعي وقسري(باستخدام المراوح).

يمكن لمجمعات الهواء أن تعمل في درجات حرارة أقل بكثير من مجمعات السوائل. على سبيل المثال، في النظام الشمسي التقليدي، تكون درجة الحرارة المثالية لتشغيل المجمع 50 درجة مئوية وما فوق، في حين أن 25 درجة مئوية كافية لأنظمة الهواء. وهذا له تأثير إيجابي على كفاءة الأجهزة التي وصفناها، لأنه كلما انخفضت درجة الحرارة، قل فقدان الحرارة.

مجالات التطبيق

يمكن تفسير هذه الشعبية المنخفضة للأجهزة بكل بساطة:الهواء لديه الموصلية الحرارية منخفضة إلى حد ما. ومع ذلك، تستخدم أنظمة الطاقة الشمسية من النوع الهوائي على نطاق واسع:

• في أنظمة استعادة الهواء.
• في أنظمة الصرف الصحي.
• في تسخين الهواء في المنزل.

اتضح أن مجمعات الهواء لا يمكن اعتبارها بديلاً كاملاً للسائلة، ولكن بفضلها من الممكن تمامًا تقليل تكاليف المرافق.

المميزات والعيوب

أنظمة الطاقة الشمسية الهوائية، مثل كل المخلوقات البشرية، لها نقاط القوة والضعف. المزايا تشمل:

• الكفاءة في تجفيف الهواء.
• تكلفة منخفضة؛
• تصميم بسيط.

ولكن هناك أيضًا عيوب:

• لا يمكن استخدام مجمعات الهواء لتسخين المياه؛
• فهي كبيرة جدًا (بسبب قدرتها الحرارية المنخفضة)؛
• لديهم كفاءة متواضعة.

ملحوظة! ولزيادة كفاءة أنظمة الهواء الشمسية يتم تركيبها في الجدران (الجنوبية كما نتذكر) أثناء تشييد المبنى.

يمكنك صنع مثل هذا الجهاز بنفسك، حيث أن تصميمه، كما ذكرنا سابقًا، بسيط للغاية. سيتطلب ذلك مواد رخيصة الثمن ويمكن الوصول إليها (حتى أن البعض يتمكن من استخدام علب الصفيح).

لكن تذكر: هؤلاء المجمعون كبيرون جدًا، لذلك من المحتمل أن تضطر إلى بناء هيكل على الحائط بأكمله.

صنع جهاز من أنابيب الصرف

من الأفضل بالتأكيد صنع مثل هذا الجهاز على الحائط بأكمله. في الخريف والربيع، سوف يساعدك ذلك على توفير تكاليف التدفئة بشكل كبير. حدد المواد مع الأخذ في الاعتبار أبعاد الهيكل المستقبلي.

ما سوف يكون مطلوبا في العمل

تكنولوجيا التصنيع

لإنشاء أداة تجميع، أكمل الإجراءات التالية.

المرحلة الأولى. أولاً اصنع صندوقًا خشبيًا صغيرًا مثل الصندوق المفتوح. يجب أن يكون عمقها أكبر قليلاً من ارتفاع أنابيب المياه.

المرحلة الثانية . قم بعزل الجدران الخلفية والنهاية بشكل آمن. ضع لوح الألمنيوم فوق الصوف المعدني، والذي بدوره يربط الأنابيب بالمشابك.

ملحوظة! لتحسين دوران الهواء على أحد جوانب الصندوق، يجب أن تتراجع الأنابيب حوالي 15 سم من النهاية.

قم بتثبيت الأنابيب على طول الحواف بقسم خشبي، حيث تقوم أولاً بعمل فتحات تثبيت في الأماكن المناسبة.

المرحلة الثالثة . نظرًا لحقيقة أن فتحات الدخول والخروج ستكون على جانب واحد من الهيكل، قم بعمل عدة أقسام خشبية على الجانب الآخر لفصل تدفقات الهواء.

المرحلة الرابعة . بعد التثبيت، طلاء المجمع باللون الأسود. يعتبر البولي كربونات الخلوي مثاليًا للوحة الأمامية.

يتذكر: يزن مجمع الهواء المجمع كثيرًا، لذلك ستحتاج إلى العديد من المساعدين للتثبيت. عند التثبيت، استخدم دعامات قوية ومستقرة.

ثم قم بتوصيل المجمع بتهوية المبنى باستخدام مجاري الهواء المعزولة. اعتني أيضًا بمروحة القناة التي ستضخ الهواء إلى الغرفة.

صنع جهاز من الورق المموج

هذا تصميم أبسط لمجمع الطاقة الشمسية. سوف تقوم ببنائه بشكل أسرع بكثير.

المرحلة الأولى . قم أولاً بصنع صندوق خشبي بنفس الطريقة كما في الإصدار السابق. بعد ذلك، ضع شعاعًا (حوالي 4 × 4 سم) على طول محيط الجدار الخلفي، ثم ضع الصوف المعدني في الأسفل.

المرحلة الثانية . اصنع فتحة خروج في الأسفل.

المرحلة الثالثة . ضع لوحًا مموجًا على الخشب وأعد طلاءه باللون الأسود. وبطبيعة الحال، إذا كان في الأصل لون مختلف.

المرحلة الرابعة . قم بثقب كامل مساحة الورقة المموجة لتدفق الهواء.

المرحلة الخامسة . إذا رغبت في ذلك، يمكنك تزجيج الهيكل بأكمله بالبولي كربونات - سيؤدي ذلك إلى زيادة درجة حرارة تسخين جهاز الامتصاص. لكن لا تنس أنك تحتاج أيضًا إلى توفير منفذ لتدفق الهواء من الخارج.

صنع مشعب من علب البيرة

وهذا بديل عملي ورخيص لنماذج النظام الشمسي الموضحة أعلاه. تتميز بتكلفة منخفضة، لأن الشيء الرئيسي هو تخزين عدد كاف من العلب (لن يكون هذا صعبا على عشاق الكوكا أو البيرة المعلبة).

ملحوظة! يجب أن تكون العلب مصنوعة من الألومنيوم - يتمتع هذا المعدن بقدرة عالية على نقل الحرارة ومقاومة التآكل. لذلك، عند التحضير، تحقق من كل جرة باستخدام المغناطيس.

تكنولوجيا التصنيع

المرحلة الأولى. أولاً، قم بعمل ثلاثة ثقوب في الجزء السفلي من كل جرة، كل منها بحجم ظفر الإصبع. قم بعمل قطع على شكل نجمة في الأعلى وثني الحواف للخارج - سيؤدي ذلك إلى تحسين اضطراب الهواء الساخن.

المرحلة الثانية . بعد ذلك، قم بإزالة العلب ووضعها في أنابيب ذات طول مناسب (حسب حجم الجدار). سوف يتناسب الجزء السفلي والغطاء مع بعضهما البعض بشكل مثالي تقريبًا، ويتم معالجة الفجوات الصغيرة بينهما بالسيليكون.

ملحوظة! يجب أن يتحمل السيليكون درجات الحرارة المرتفعة بشكل دائم، وإلا فسوف ينهار هيكلك أثناء الاستخدام.

لا تحرك البرطمانات حتى يجف السيليكون تمامًا. يمكنك استخدام قوالب محلية الصنع لهذا - لوحتان مقطوعتان بزاوية (نوع من الحضيض). هذا سوف يحمي الأنابيب من الحركة الجانبية.

المرحلة الثالثة . بعد ذلك، انتقل إلى تجميع القضية. بالنسبة للجدار الخلفي، استخدم ورقة من الخشب الرقائقي العادي بالحجم المطلوب. يمكنك تركيب ألواح خشبية خاصة بها فتحات للأنابيب في الجزء العلوي والسفلي من الصندوق - وبهذه الطريقة ستحقق تثبيتًا أكثر موثوقية.

المرحلة الرابعة . ضع الأنابيب في الصندوق وثبتها بنفس مادة السيليكون المانعة للتسرب. ثم قم بطلائها باللون الأسود – فالألوان الداكنة معروفة بأنها تجذب أشعة الشمس. ضع الصوف المعدني بين الأنابيب. عندما يجف الطلاء، قم بتغطية المجمع بورقة من البولي كربونات الخلوية.

كاستنتاج

ونتيجة لذلك، أود أن أشير إلى أن تصميمات أنظمة الطاقة الشمسية التي وصفناها تسمح لنا بتحقيق زيادة مذهلة في درجة الحرارة - غالبًا في يوم مشمس تكون الغرفة أكثر دفئًا بمقدار 25-30 درجة مئوية من الخارج. وفي الوقت نفسه، يتحسن المناخ المحلي الداخلي أيضًا بشكل ملحوظ، حيث يتم ضمان الإمداد الدائم بالهواء النقي.

ونقطة أخرى مهمة: هذا التصميم لا يتراكم الحرارة، لذلك في الليل لن يسخن، ولكن يبرد الهواء في الغرفة.ويمكن حل هذه المشكلة بتغطية المجمع بعد غروب الشمس.

فيديو- مجمع الطاقة الشمسية مصنوع من علب الألمنيوم

عندما يتعلق الأمر بمجمعات الطاقة الشمسية، أولا وقبل كل شيء، هناك ارتباطات مع النماذج المسطحة أو المفرغة المألوفة بالفعل. يتم نقل طاقة الشمس إليهم من خلال الماء أو التجمد، وبعبارة أخرى، سائل التبريد. لقد ظهرت هذه المجمعات السائلة بالفعل في العديد من المنازل ولم تعد تسبب أي مفاجأة. ولكن إلى جانب المجمعات السائلة، هناك نوع آخر من المجمعات، وهو أقل شيوعا، على الرغم من أنه في بعض الحالات لا يقل فعالية. هذا هو جامع الطاقة الشمسية المحمولة جوا.

الميزات والتطبيق

الفرق الرئيسي بينه وبين الخيارات السائلة هو المبرد، الذي يلعب دوره الهواء الجوي العادي. في جوهرها، مثل هذا المجمع عبارة عن لوحة مضلعة مسطحة (غالبا ما تكون مثقبة) أو نظام أنابيب مصنوع من معدن موصل للحرارة (ومع ذلك، يتم استخدام البلاستيك في بعض الأحيان). في مثل هذا المجمع، يتم تسخين الهواء بسبب الاتصال المباشر بالمعدن، والتضليع ضروري لزيادة نقل الحرارة. يجب أن يكون النظام بأكمله معزولًا حرارياً بشكل موثوق. يتم وضع مجمع الهواء على الجدار الجنوبي للمنزل، ويمكن أن يكون دوران الهواء طبيعيًا أو حمليًا أو قسريًا (باستخدام المراوح).

وهي تعمل في درجات حرارة أقل بكثير من النماذج السائلة. وبالتالي، في أنظمة الطاقة الشمسية التقليدية، يجب أن تكون درجة الحرارة على المجمعات أكثر من 45-50 درجة مئوية؛ أما بالنسبة لأنظمة الهواء، فإن 25-30 درجة مئوية كافية. ونتيجة لذلك، يتم تقليل فقدان الحرارة وزيادة الكفاءة الإجمالية. ومع ذلك، نظرا لأن الموصلية الحرارية للهواء منخفضة للغاية، يتم استخدام هذا المجمع بشكل محدود للغاية.

يتم استخدامه بشكل رئيسي في محطات إزالة الرطوبة (في الزراعة)، وفي أنظمة تسخين الهواء وفي مجمعات استعادة الهواء الداخلي. وهذا يعني أن مثل هذه الأنظمة لا يمكن اعتبارها بديلاً كاملاً لمجمعات السوائل، ولكنها قد تقلل من تكاليف المرافق العامة.

المميزات والعيوب

مثل أي نظام، فإن مجمعات الطاقة الشمسية المحمولة جواً لها مزاياها وعيوبها.

مزايا جامعي الهواء:

• بساطة التصميم
• الحد الأدنى من التكلفة؛
• الكفاءة في أنظمة التجفيف بالهواء.

وتشمل عيوبها كفاءتها المنخفضة إلى حد ما، وعدم القدرة على استخدامها لتسخين المياه، والأبعاد الكبيرة إلى حد ما للمجمعات نفسها (بسبب انخفاض القدرة الحرارية النوعية وانخفاض كثافة الهواء).

ولزيادة كفاءة مثل هذه الأنظمة، غالبا ما يتم دمجها في جدران المباني الزراعية في مرحلة التصميم

صنع DIY

نظرًا لأن مجمع الهواء الشمسي يتميز بتصميم بسيط للغاية، فإن صنعه بنفسك ليس بالأمر الصعب. للقيام بذلك، يتم استخدام المواد والوسائل المتاحة الأكثر شيوعا (حتى أن البعض يصنع مثل هذه المجمعات من علب الألومنيوم). ومع ذلك، يجب أن نتذكر أن هذه الأنظمة كبيرة جدًا نظرًا لخصائص مبرد الهواء، لذا للحصول على تأثير ملحوظ، ستحتاج إلى تجميع منتجات ذات حجم كبير (غالبًا بطول الجدار بالكامل).

جامع أنابيب الصرف

من الأفضل عمل مثل هذا السخان الشمسي على كامل جدار المنزل. في فترة الربيع والخريف، سيساعد بشكل كبير على توفير موارد الطاقة. مع الأخذ بعين الاعتبار أبعاد الجهاز، يتم أيضًا اختيار المواد.

للإطار:

• سمك اللوح حوالي 30-40 مم.
• خشب رقائقي مقاوم للرطوبة (للجدار الخلفي) يبلغ سمكه حوالي 8-10 مم.

لامتصاص:

• أنابيب الصرف مصنوعة من الألومنيوم (يفضل أن تكون مستطيلة)؛
• ورقة رقيقة من الألومنيوم.
• تصاعد المشابك.

ستحتاج أيضًا إلى الصوف المعدني لعزل الجدار الخلفي للعلبة ورغوة البوليسترين لعزل الأسطح الجانبية.

يتم تجميع مجمع الطاقة الشمسية هذا على النحو التالي. بادئ ذي بدء، يتم صنع صندوق خشبي بأبعاد معينة (على شكل صندوق مفتوح)، يكون عمقه أكبر ببضعة سنتيمترات من ارتفاع جدران الأنابيب. ثم يتم عزل الجدار الخلفي والأسطح الجانبية بشكل موثوق، ويتم وضع ورقة رقيقة من الألومنيوم على طبقة من الصوف المعدني، والتي يتم ربط الأنابيب بها بمشابك تثبيت. من أجل تثبيت أفضل وضمان دوران الهواء، يجب وضع الأنابيب بحيث تكون متباعدة على جانب واحد من الجسم بحوالي 20 سم من النهاية، ويجب تثبيت حواف الأنابيب ليس بمشابك، بل بقسم خشبي والتي سيتم إجراء القواطع المناسبة.

نظرًا لأن مدخل ومخرج هذا المجمع سيكون موجودًا على جانب واحد، فيجب أن يكون هناك عدة أقسام خشبية في السكن في الطرف المقابل لفصل تدفقات الهواء. بعد التجميع، يتم طلاء المجمع بالطلاء الأسود، ويمكن استخدام البولي كربونات الخلوي كاللوحة الأمامية.

ومن الجدير بالذكر أن المنتج النهائي ثقيل جدًا، لذا سيتطلب الأمر عدة أشخاص لتثبيته. يقع على الجانب الجنوبي من المنزل على دعامات مستقرة. يتم توصيل المجمع بنظام تهوية المنزل من خلال مجاري الهواء المعزولة، ويتم استخدام مروحة مجاري الهواء لتوصيل الهواء إلى الغرف.

هذه نسخة أبسط من مشعب الهواء. يمكنك أن تفعل ذلك بنفسك بشكل أسرع بكثير. بنفس الطريقة، يتم صنع صندوق خشبي بالأبعاد المطلوبة، ثم يتم وضع شعاع حوالي 40 × 40 مم على طول محيط الجدار الخلفي، ويتم وضع طبقة من الصوف المعدني في الأسفل. الشيء الوحيد هو أنك تحتاج إلى عمل فتحة خروج في الأسفل. ثم يتم وضع ورقة من الصفائح المموجة ذات المظهر الجانبي العالي على العارضة ومطلية بالطلاء الأسود (إذا كانت الورقة نفسها بلون مختلف). بعد ذلك، يتم عمل ثقوب في الصفيحة المموجة لتدفق الهواء.

يمكن أيضًا تزجيج الهيكل بأكمله بمادة البولي كربونات لزيادة درجة حرارة تسخين جهاز الامتصاص، ولكن من الضروري توفير مدخل لسحب الهواء البارد. يجب وضع مروحة صغيرة عند المخرج.

مثل هذا المجمع محلي الصنع يعطي زيادة أقل أهمية في درجة الحرارة (عادة في يوم مشمس تكون درجة الحرارة حوالي 28 درجة مئوية بالنسبة للهواء الخارجي). ومع ذلك، فإنه يمكن تحسين المناخ المحلي بشكل كبير، لأنه يوفر تدفق مستمر من الهواء الساخن النقي.

يسمح استخدام مجمعات الهواء ذاتية الصنع لأصحاب المنازل الخاصة بحل مشاكل التدفئة وتسخين المياه، والتي يمكن استخدامها للاحتياجات الفنية. تتميز المعدات محلية الصنع بالكفاءة والبساطة في التصميم. يسمح لك بتزويد المبنى بالحرارة جزئيًا أو كليًا وتقليل تكلفة المعيشة في منزلك.

وصف التكنولوجيا

مجمعات الهواء الشمسية هي أجهزة خاصة تسمح لك بتحويل الطاقة الضوئية إلى حرارة. يمكن استخدام هذه المنشآت لتدفئة المساحات وتسخين المياه. تختلف أنواع المعدات الموجودة اليوم في مبدأ التشغيل والتصميم ومؤشرات الأداء والغرض. يمكنك اختيار مثل هذه المنشآت لمنزل ريفي أو منزل ريفي كامل. مزايا جامعي:

مع التخطيط السليم للجهاز والتصنيع الكفء، يمكن لمجمعات الهواء الشمسية لتدفئة المنزل أن تعمل على مدار السنة، مما يضمن انخفاض تكلفة تدفئة الغرفة وحل مشاكل إمدادات الماء الساخن. يعتمد أداء وكفاءة المعدات إلى حد كبير على أبعادها. يقوم العديد من أصحاب المنازل بتصنيع مجمعات هواء صغيرة الحجم مصممة للتدفئة الإضافية لمنزل خاص.

تجميع الطاقة الشمسية الهواء DIY

ميزات التصميم

تتميز أنظمة الطاقة الشمسية، التي تستخدم كمعدات تدفئة مساعدة، ببساطتها في التصميم والموثوقية والمتانة. تتيح لك أبسط مجمعات الهواء تحويل الإشعاع الشمسي إلى حرارة باستخدام الطاقة الناتجة لتسخين المياه وتدفئة المباني الخاصة.

في المناطق الجنوبية، حيث يتم ملاحظة درجات حرارة أعلى من الصفر في فصل الشتاء، يمكن استخدام هذه الأجهزة كوسيلة رئيسية لتدفئة المنزل، مع حل مشكلة إمدادات المياه الساخنة في نفس الوقت. وفي المنطقة الوسطى، تتكامل أنظمة الطاقة الشمسية بشكل مثالي مع غلايات الغاز والوقود الصلب والكهرباء، مما يقلل بشكل كبير من نفقات أصحاب المنازل للعيش في منزل خاص خلال فصل الشتاء.

تعتمد كفاءة تشغيل مجمعات الهواء الشمسية بشكل مباشر على حجم الجهاز والظروف المناخية في المنطقة. تتمتع أنظمة الطاقة الشمسية بتصميم قياسي، يختلف فقط في أبعادها، بالإضافة إلى وجود دائرة أو أكثر مسؤولة عن تسخين المياه وتدفئة منزل خاص.

يوجد في الدائرة المغلقة لمجمع الهواء الشمسي أجهزة خاصة تعمل على تحويل إشعاع الضوء إلى حرارة. يتحرك المبرد من خلال نظام من الأنابيب، يتم تسخينه بواسطة الممتزات، وبعد ذلك يتم دفع الماء عن طريق الجاذبية أو مضخات الدوران من خلال دائرة مغلقة مع مشعات التدفئة أو متراكمة في خزان توسع معزول.

العنصر الأكثر أهمية في مجمع الطاقة الشمسية هو الممتزات، والتي تبدو وكأنها لوحة معدنية ذات سطح خارجي أسود. كما يمكن استخدام التجاويف الصغيرة المتصلة مباشرة بالأنابيب التي يدور من خلالها سائل التبريد كعناصر تسخين.

يتم تركيب دائرة مغلقة مع الممتزات داخل صندوق بغطاء شفاف مصنوع من مواد البوليمر أو السيليكات أو الزجاج العضوي. يجب أن يكون الغلاف المستخدم في نفس الوقت متينًا ويحافظ على شفافيته لسنوات عديدة، مما يضمن التشغيل السليم لمجمع الطاقة الشمسية. يفضل استخدام الزجاج المقسى لصنع الغطاء، حيث أن البوليمرات والمواد العضوية تتلاشى بمرور الوقت تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية وتفقد شفافيتها مما يؤثر سلباً على كفاءة الجهاز.

عند استخدام المجمعات حصريا في الموسم الدافئ، يمكن استخدام الماء العادي كمبرد. إذا كان من المفترض أن يعمل الجهاز في فصل الشتاء، فمن الضروري ملء التجمد، مما سيمنع النظام من التجميد عند درجات حرارة تحت الصفر.

يمكن تقسيم جميع مجمعات الهواء الشمسية المستخدمة اليوم إلى فئتين رئيسيتين: دائرة مفردة ومزدوجة. تتميز الأولى ببساطتها في التصميم وهي حل ممتاز للمباني الصغيرة حيث يكون من الضروري استخدام هذه التركيبات حصريًا لإمدادات المياه الساخنة أو لتدفئة الغرفة. تعتبر أنظمة الطاقة الشمسية ذات الدائرة المزدوجة فعالة، وقادرة على العمل في الشتاء والصيف، ولكن بسبب تعقيد التصميم، لا يمكن تصنيعها بنفسك.

DIY تجميع الطاقة الشمسية والتحكم

المعيار الرئيسي الذي يتم من خلاله التمييز بين الأنواع المختلفة للأنظمة الشمسية هو درجة حرارة المبرد الساخن. ان يذهب في موعد الأنواع الثلاثة التالية من مجمعات الهواء هي الأكثر انتشارًا:

بفضل بساطة التصميم، يمكن لكل مقيم في الصيف ومالك منزل خاص أن يصنع مجمعات الطاقة الشمسية ذات درجة الحرارة المنخفضة والمتوسطة بأيديهم. كل ما تحتاجه هو اختيار نظام تصنيع معدات عالي الجودة ومن ثم تنفيذ جميع الأعمال بما يتوافق تمامًا مع الوثائق الفنية المتاحة.

من خلال إنشاء جهاز تجميع شمسي بسيط للهواء بيديك، لا يمكنك تقليل تكلفة تدفئة منزل ريفي فحسب، بل يمكنك أيضًا الحصول على مياه ساخنة مجانية لتلبية الاحتياجات الفنية. يمكن لأي صاحب منزل أن يقوم بتصميم بسيط بنفسه، دون الحاجة إلى شراء واستخدام أي أجزاء معقدة ومكلفة.

مراحل العمل

بعد إعداد المواد اللازمة واستكمال جميع العناصر الهيكلية، نبدأ في تجميع المعدات. يتم تنفيذ جميع الأعمال على عدة مراحل. باتباعها، يمكنك تبسيط عملية تصنيع مجمع الطاقة الشمسية بشكل كبير. يتم تنفيذ تجميع المعدات بالتسلسل التالي:

بعد الانتهاء من تجميع المجمع، يتم إجراء اختبار التشغيل، وفحص الجهاز بحثًا عن التسريبات. يجب أن تكون دائرة التبريد مغلقة، وهو أحد شروط التشغيل السليم للمعدات.

مجمع الطاقة الشمسية افعل ذلك بنفسك - مراجعة والأسلاك.

يمكن تصنيع جسم مجمع الطاقة الشمسية محلي الصنع من الألواح أو الخشب الرقائقي أو ألواح OSB. لزيادة قوة ومتانة الهياكل يوصى باستخدام إطار مصنوع من مقاطع الصلب والألمنيوم مع الجلفنة. الإطار الملحوم مغطى بالخشب، ويتم استخدام مواد متينة شفافة تمامًا لصنع الغطاء. بشرط استخدام عناصر موثوقة، يمكن لمجمع الطاقة الشمسية أن يستمر لمدة 20-30 عامًا، حتى لو كان دائمًا في الهواء الطلق.

يمكن أن يصل وزن المجمع الشمسي إلى 50 كيلوجرامًا أو أكثر، ومن الضروري استخدام دعامة قوية ومتينة سيتم ربط جسم الجهاز بها. يجب تثبيت الجهاز على الجانب الجنوبي. سيتم إضاءة الجزء المشمس من الموقع بأشعة الشمس لأطول فترة ممكنة، مما سيزيد من كفاءة مجمعات الطاقة الشمسية.

سيؤدي العزل الحراري لجسم المجمع إلى زيادة كفاءة تشغيل الجهاز بشكل كبير. يمكن استخدام البلاستيك الرغوي والبوليسترين الموسع والصوف المعدني والعوازل الأخرى عالية الجودة للعزل.

يفضل اختيار مواد فويل تتمتع بعزل حراري جيد وقادرة على عكس أشعة الشمس، مما يسمح لها بتسخين الممتزات بشكل أكبر، مما يزيد من الكفاءة الإجمالية للمجمع الشمسي.

تجميع الممتزات

تتكون أدوات امتصاص الهواء من عدة أنابيب يتم من خلالها تدوير سائل التبريد. يجب أن يكون المشتت الحراري مصنوعًا من النحاس أو من مواد أخرى مقاومة للتآكل. لتقليل تكلفة تصنيع المجمع محلي الصنع، يمكن إنشاء جهاز الامتزاز المستخدم من خراطيم البولي بروبيلين، ومبادل حراري من الثلاجة القديمة وغيرها من المعدات المماثلة.

لتخزين المياه التي يتم تسخينها بواسطة مجمع الطاقة الشمسية يمكن استخدام خزان تخزين بلاستيكي أو معدني. في أنظمة درجة الحرارة المتوسطة والعالية، هناك حاجة أيضًا إلى خزانات التمدد، والتي تحل مشكلة زيادة ضغط سائل التبريد عند تسخينه.

في كل حالة محددة، سيختلف حجم خزان التخزين. في أنظمة درجات الحرارة المنخفضة المستخدمة لتسخين المياه، سيكون الخزان البلاستيكي سعة 40 لترًا كافيًا. لن يضر عزل الخزان بشكل إضافي، حيث يتم استخدام الصوف المعدني والمواد المماثلة. يتم توصيل الحاوية بالنظام باستخدام التركيبات والأنابيب البلاستيكية. يجب إيلاء الاهتمام الواجب لجودة الاتصال وغياب التسريبات، حيث أن التشغيل الخالي من المتاعب لمشعب الهواء سيعتمد بشكل مباشر على ذلك.

يعد مجمع الهواء الشمسي للتدفئة جهازًا بسيطًا إلى حد ما يمكنه تجميع ضوء الشمس وتحويله إلى حرارة. بعد ذلك، يمكن استخدام المبرد الساخن لتدفئة المنزل أو الحصول على إمدادات المياه الساخنة. نظرًا لبساطة التصميم، فإن صنع النظام الشمسي بيديك ليس بالأمر الصعب. كل ما تحتاجه هو مخطط عالي الجودة، يتوافق تمامًا مع الأجهزة محلية الصنع.

أوافق، ربيع غريب هذا الموسم. الشمس مشرقة وتبدو دافئة، لكن درجة الحرارة في الخارج تتراوح بين 8 -11 درجة مئوية. ومع ذلك، يسعدني أن ألاحظ أنه في شقتي، التي تقع نافذة الخليج منها في الجنوب، فإن ضوء الشمس، الذي يخترق الزجاج، يجلب الطاقة والدفء إلى الغرف. لقد أثمرت جهودي في استخدام ظاهرة الاحتباس الحراري.

قام فيتالي، أحد سكان بولتافا، باستخدام نفس المبدأ، ببناء منزله بسقف مقبب وتدفئة الغرف باستخدام مجمعات الهواء الشمسية. باستخدام الطاقة الشمسية لتدفئة المنزل، فإنه يستغني عمليا عن الغاز الطبيعي والفحم والحطب.

يسعد فيتالي بمشاركة تجربته وهذا ما يقوله: "كانت المادة الرئيسية لبناء منزل من طابقين هي البلاستيك الرغوي العادي. يمكن لأي شخص بناء مثل هذا السكن. تتم تدفئة المباني الموجودة في الطابق الثاني حصريًا بواسطة مجمعات الهواء الشمسية.

لكي يتم سحب الهواء الدافئ إلى الغرفة بشكل أسرع، قمت بتركيب مراوح عادية مثل مبرد الكمبيوتر، والتي تستهلك 1 واط فقط من الطاقة الكهربائية ويتم تشغيلها بواسطة بطارية شمسية. ونتيجة لذلك، فإننا لا نهدر الكهرباء، والأهم من ذلك أننا نتلقى الحرارة بفضل مجمعات الهواء الشمسية.

سخان الهواء الشمسي، المصنوع بيدي، كلفني 500 هريفنيا. لا يتطلب الجهاز المستقل الذي يعمل بالطاقة الشمسية تكاليف إضافية. وتقوم ستة مجمعات هواء تعمل بالطاقة الشمسية بتسخين الطابق الثاني بأكمله من المبنى المقبب، حتى في فصل الشتاء.

بناء على تجربة مبتكر بولتافا، قررت التعرف على مزيد من التفاصيل مع مبدأ بناء مجمعات الهواء الشمسية. ولحسن الحظ، هناك ما يكفي من المواد لهذا الغرض. وألاحظ أن تصميمات هذه الأجهزة قد تكون مختلفة، ولكن المبدأ هو نفسه - السطح الأسود (الممتص) يمتص حرارة الشمس ويطلقها في الهواء.

تكنولوجيا وتصنيع مشعب الهواء

وهو مبني على تصميم طوره المخترع الأوكراني الشهير يوري دوديكيفيتش.

بينما تشرق الشمس على المجمع، يقوم جهاز الامتصاص بتسخين هواء المنزل البارد الذي تضخه المراوح. يتم إرجاع الهواء الساخن بالفعل إلى الغرفة - بفضل هذه التهوية، تزيد درجة الحرارة في الغرفة تدريجيا.

عادة ما يتم تركيب جهاز تجميع الطاقة الشمسية المحمول جوا على السطح أو على الجدار الجنوبي للمنزل، ولكن لهذا يجب عليك أولا عمل أربعة ثقوب يبلغ قطرها حوالي 10 سم.

من خلال الفتحات السفلية في الجدار، يتم تزويد الهواء المنزلي البارد إلى المجمع، ويتم تسخينه وإعادته مرة أخرى إلى الغرفة من خلال الفتحات العلوية. يتم تثبيت صمامات عدم الرجوع عند مخرج المجمع، والتي تمنع حركة الهواء عند إيقاف تشغيل المراوح.

وفقا لحسابات يوري، فإن مجمع الطاقة الشمسية المحمول جوا يسمح لك بالحصول على 1.5 كيلو واط. ح من الطاقة الحرارية لكل متر مربع من المساحة. على سبيل المثال، يمكن لـ 10 مجمعات، مساحة كل مترين، إنتاج 30 كيلوواط. ح في يوم مشمس. في ديسمبر، عندما وصلت درجة حرارة الهواء الخارجي إلى -6 درجة مئوية، كان إجمالي الطاقة الحرارية الناتجة للمجمع خلال يوم مشمس (7:00) 6 كيلو واط. ح، وتكون الكفاءة لا تقل عن 50%، وفي أكتوبر ترتفع كفاءة الجهاز إلى 75%.

ومن الأفضل توجيه الهواء الدافئ من السخان الشمسي تحت الأرضية، من خلال مجاري هواء مسطحة مستطيلة بعرض 30 سم وارتفاع 5 سم. وهي مصنوعة من صفائح معدنية مجلفنة، وكانت معزولة حرارياً في السابق؛ ولها مساحة سطحية أكبر من الأنابيب المستديرة، وبالتالي تنقل الحرارة بشكل أفضل.

لصنع سخان هواء شمسي يمكنه العمل في الشتاء، ستحتاج إلى إطار خشبي بقاع من الخشب الرقائقي، وطبقة عازلة وعاكسة، وصفائح معدنية، وشبكة سوداء، وألواح بولي كربونات شفافة. بالإضافة إلى ذلك، هناك حاجة إلى مروحتين وصمامين فحص، يتم تركيبهما عند مخرج المشعب.

يجب قطع قاع الخشب الرقائقي بقياس 1500 × 1500 مم إلى جزأين: 1050 × 1500 مم و 450 × 1050 مم (متصل بشريط بمقطع عرضي 20 × 40 مم) وقطع أربعة فتحات لحركة الهواء التهوية.

يتم وضع طبقة عازلة ذات خصائص عاكسة للحرارة في الأسفل، ثم يتم حفر فتحتين بقطر 10 سم من الأسفل لأخذ الهواء المنزلي البارد وفتحتين من الأعلى لإزالة الهواء الساخن من المجمع. يتم تثبيت المراوح في الفتحات السفلية، والتي سيتم من خلالها سحب الهواء البارد إلى المجمع، ويتم تركيب صمامات فحص في الفتحات العلوية، والتي تمنع حركة الهواء عند إيقاف تشغيل المراوح.

العنصر الرئيسي للمجمع هو جهاز الامتصاص - وهو عبارة عن صفائح معدنية مطلية باللون الأسود.

يتم تثبيت شبكة معدنية داخل جهاز الامتصاص، مما يؤدي إلى تغيير هيكل تدفق الهواء الناتج عن المراوح، ويتم تثبيت هذا الهيكل بأكمله على إطار المجمع.

يتحرك هواء المنزل البارد المسحوب إلى المجمع على طول الشبكة، ويسخن ويصبح موحدًا في درجة الحرارة.

بالنسبة للمجمع، يتم استخدام مروحتين Domovent VKO-100، مما يخلق تدفق هواء يبلغ 200 م3/ساعة. يبلغ استهلاك الطاقة للمروحة الواحدة 14 وات مع مدخلات الطاقة الشمسية النهارية للمجمع بدءًا من 3 كيلو وات. ح وما فوق.

لتثبيت مجمع الهواء على جدار عمودي (ويفضل أن يكون على الجانب الجنوبي)، من الضروري حفر أربعة ثقوب بقطر 10 سم. لتقليل فقدان الحرارة، يتم تغطية جهاز الامتصاص بطبقة من البولي كربونات الشفافة، والتي تحتوي على طبقة حماية ضد الأشعة فوق البنفسجية الضارة.

الآن، آمل أن يتمكن أولئك الذين يرغبون في إنشاء مجمع هواء شمسي بشكل مستقل لإرضاء طموحاتهم وإسعاد أسرهم في خلق ظروف معيشية مريحة في المنزل.