المنزل ، التصميم ، الإصلاح ، الديكور.  ساحة وحديقة.  بأيديكم

المنزل ، التصميم ، الإصلاح ، الديكور. ساحة وحديقة. بأيديكم

» طرق اختيار وحدات الضاغط والمكثف لأنظمة الإمداد. مثال على نظام تهوية مع تكييف الهواء

طرق اختيار وحدات الضاغط والمكثف لأنظمة الإمداد. مثال على نظام تهوية مع تكييف الهواء

التسخين الشمسي هو وسيلة لتدفئة مبنى سكني ، والذي أصبح أكثر شيوعًا كل يوم في العديد من دول العالم ، ومعظمها من البلدان المتقدمة. يمكن أن يتباهى أكبر نجاح في مجال الطاقة الحرارية الشمسية اليوم في بلدان أوروبا الغربية والوسطى. داخل الاتحاد الأوروبي خلال العقد الماضيهناك نمو سنوي لصناعة الطاقة المتجددة بنسبة 10-12٪. هذا المستوى من التطور هو مؤشر مهم للغاية.

جامع الطاقة الشمسية

أحد أكثر تطبيقات الطاقة الشمسية وضوحًا هو استخدامها لتسخين المياه والهواء (كحاملات حرارية). في المناطق المناخية حيث يسود الطقس البارد ، من أجل إقامة مريحة للناس ، يعد حساب وتنظيم أنظمة التدفئة لكل مبنى سكني أمرًا إلزاميًا. يجب أن يكون لديهم مصدر ماء ساخن لمختلف الاحتياجات ، إلى جانب الحاجة إلى تدفئة المنازل. بالطبع ، سيكون أفضل خيار هنا هو استخدام المخطط حيث يعملون أنظمة مؤتمتةامدادات الحرارة.

تتطلب كميات كبيرة من الماء الساخن يوميًا في عملية الإنتاج المؤسسات الصناعية. على سبيل المثال ، يمكننا الاستشهاد بأستراليا ، حيث يتم إنفاق ما يقرب من 20 في المائة من إجمالي الطاقة المستهلكة على تسخين مائع نقل الحرارة إلى درجة حرارة لا تتجاوز 100 درجة مئوية. لهذا السبب ، في بعض البلدان المتقدمة في الغرب ، وإلى حد كبير في إسرائيل وأمريكا الشمالية واليابان ، وبالطبع في أستراليا ، يتوسع إنتاج أنظمة التدفئة الشمسية بسرعة كبيرة.


في المستقبل القريب ، سيتم توجيه تطوير الطاقة بلا شك لصالح استخدام الإشعاع الشمسي. كثافة اشعاع شمسيعلى سطح الأرض بمعدل 250 واط لكل متر مربع. وذلك بالرغم من أن اثنين واط لكل متر مربع كافية لسد الحاجات الاقتصادية للفرد في أقل المناطق الصناعية.

يتمثل الاختلاف المفيد بين الطاقة الشمسية وصناعات الطاقة الأخرى التي تستخدم عمليات احتراق الوقود الأحفوري في الملاءمة البيئية للطاقة المتلقاة. لا يستلزم تشغيل المعدات الشمسية إطلاق انبعاثات ضارة في الغلاف الجوي.

اختيار مخطط تطبيق المعدات والأنظمة السلبية والنشطة

هناك نوعان من المخططات لاستخدام الإشعاع الشمسي كنظام تدفئة للمنزل. هذه أنظمة نشطة وسلبية. أنظمة التدفئة الشمسية السلبية - تلك التي يكون فيها العنصر الذي يمتص الإشعاع الشمسي مباشرة ويشكل الحرارة منه هو هيكل المنزل نفسه أو أجزائه الفردية. يمكن أن تكون هذه العناصر سياجًا أو سقفًا أو أجزاء منفصلة من مبنى مبني على أساس مخطط معين. الأنظمة السلبية لا تستخدم الأجزاء المتحركة الميكانيكية.


تعمل الأنظمة النشطة على أساس مخطط تدفئة المنزل المعاكس ، فهي تستخدم بنشاط الأجهزة الميكانيكية (المضخات ، المحركات ، عند استخدامها ، فإنها تحسب أيضًا الطاقة المطلوبة).

أبسط تصميم وأقل تكلفة من الناحية المالية عند تركيب دائرة هي أنظمة سلبية. لا تحتاج مخططات التدفئة هذه إلى التثبيت أجهزة إضافيةلامتصاص وتوزيع الإشعاع الشمسي لاحقًا في نظام تدفئة المنزل. يعتمد تشغيل هذه الأنظمة على مبدأ التسخين المباشر لمساحة المعيشة مباشرة من خلال الجدران الناقلة للضوء الموجودة على الجانب الجنوبي. يتم تنفيذ وظيفة تسخين إضافية بواسطة الأسطح الخارجية لعناصر سياج المنزل ، وهي مجهزة بطبقة من الشاشات الشفافة.

لبدء عملية تحويل الإشعاع الشمسي إلى طاقة حراريةيستخدمون نظامًا من الهياكل يعتمد على استخدام مستقبلات الطاقة الشمسية ذات السطح الشفاف ، حيث يتم لعب الوظيفة الرئيسية من خلال "تأثير الاحتباس الحراري" ، ويتم استخدام قدرة الزجاج على الاحتفاظ بالإشعاع الحراري ، مما يزيد من درجة الحرارة داخل الغرفة.

وتجدر الإشارة إلى أن استخدام نوع واحد فقط من أنواع الأنظمة قد لا يكون له ما يبرره تمامًا. غالبًا ما يُظهر الحساب الدقيق أنه يمكن تحقيق انخفاض كبير في فقد الحرارة وتقليل احتياجات الطاقة للمبنى من خلال استخدام أنظمة متكاملة. عمل عامكل من الأنظمة النشطة والسلبية من خلال الجمع بين الصفات الإيجابية ستعطي أقصى تأثير.


يُظهر حساب الكفاءة الشائع الاستخدام أن الاستخدام السلبي للإشعاع الشمسي سيوفر ما يقرب من 14 إلى 16 في المائة من احتياجات التدفئة في منزلك. سيكون مثل هذا النظام جزءًا مهمًا من عملية توليد الحرارة.

ومع ذلك ، على الرغم من بعض الصفات الإيجابية للأنظمة السلبية ، فإن الاحتمالات الرئيسية للوفاء الكامل باحتياجات المبنى في الحرارة لا تزال تتطلب استخدام معدات التدفئة. الأنظمة التي تتمثل وظيفتها في الامتصاص المباشر للإشعاع الشمسي وتراكمه وتوزيعه.

التخطيط والحساب

احسب إمكانية تركيب أنظمة تدفئة نشطة باستخدام الطاقة الشمسية (الخلايا الشمسية البلورية ، مجمعات الطاقة الشمسية) ويفضل في مرحلة تصميم المبنى. ولكن مع ذلك ، هذه اللحظة ليست إلزامية ، يمكن أيضًا تثبيت مثل هذا النظام في مهمة حالية ، بغض النظر عن سنة بنائه (أساس النجاح هو الحساب الصحيح للمخطط بأكمله).


يتم تركيب المعدات على الجانب الجنوبي من المنزل. هذا الموقع يخلق ظروفًا لامتصاص أقصى قدر من الإشعاع الشمسي الوارد في الشتاء. تكون الخلايا الضوئية التي تحول طاقة الشمس ويتم تركيبها على هيكل ثابت أكثر فاعلية عندما يتم تركيبها بالنسبة لسطح الأرض بزاوية مساوية للموقع الجغرافي للمبنى الساخن. زاوية السقف ، ودرجة دوران المنزل إلى الجنوب - هذه نقاط مهمة يجب أخذها في الاعتبار عند حساب مخطط التدفئة بالكامل.

يجب تركيب الخلايا الكهروضوئية الشمسية والمجمعات الشمسية في أقرب مكان ممكن لاستهلاك الطاقة. تذكر أنه كلما اقتربت من بناء حمام ومطبخ ، قل فقدان الحرارة (في هذه الحالة ، يمكنك الحصول على مجمّع شمسي واحد لتدفئة كلتا الغرفتين). المعيار الرئيسي لتقييم اختيار المعدات التي تحتاجها هو كفاءتها.

تنقسم أنظمة التسخين بالطاقة الشمسية النشطة إلى المجموعات التالية وفقًا للمعايير التالية:

  1. استخدام دائرة احتياطية ؛
  2. موسمية العمل (طوال العام أو في موسم معين) ؛
  3. الغرض الوظيفي - التدفئة والتزويد ماء ساخنوالأنظمة المدمجة
  4. الناقل الحراري المستخدم سائل أو هواء ؛
  5. حل تقني تطبيقي لعدد دوائر (1 ، 2 أو أكثر).

ستكون البيانات الاقتصادية العامة بمثابة العامل الرئيسي في اختيار أحد أنواع المعدات. سيساعدك الحساب الحراري الكفء للنظام بأكمله على اتخاذ القرار بشكل صحيح. يجب إجراء الحساب مع مراعاة مؤشرات كل غرفة محددة حيث يتم التخطيط لتنظيم التدفئة الشمسية و (أو) إمدادات المياه الساخنة. من الضروري مراعاة موقع المبنى والظروف الطبيعية المناخية وحجم تكلفة مورد الطاقة النازح. الحساب الصحيح و اختيار جيدمخططات تنظيم التدفئة - تعهد الجدوى الاقتصاديةتطبيق معدات الطاقة الشمسية.


نظام التسخين الشمسي

مخطط التدفئة الأكثر شيوعًا هو تركيب مجمعات الطاقة الشمسية ، والتي توفر تراكم الطاقة الممتصة في حاوية خاصة - بطارية.

حتى الآن ، الأكثر انتشارًا هي مخططات التدفئة ذات الدائرة المزدوجة للمباني السكنية ، حيث يتم تثبيت نظام الدوران القسري لسائل التبريد في المجمع. مبدأ عملها هو ما يلي. يتم توفير الماء الساخن من أعلى الخزان ، وتحدث العملية تلقائيًا وفقًا لقوانين الفيزياء. يتم توفير المياه الباردة الجارية عن طريق الضغط على الجزء السفلي من الخزان ، وهذا الماء يزيح الماء الساخن المتجمع في الجزء العلوي من الخزان ، والذي يدخل بعد ذلك نظام إمداد الماء الساخن للمنزل لتلبية احتياجاته المنزلية والتدفئة.

بالنسبة لمنزل الأسرة الواحدة ، عادةً ما يتم تركيب خزان تخزين بسعة 400 إلى 800 لتر. لتسخين الناقل الحراري لهذه الأحجام ، اعتمادًا على الظروف الطبيعيةمطلوب لحساب مساحة سطح المجمع الشمسي بشكل صحيح. من الضروري أيضًا تبرير استخدام المعدات اقتصاديًا.

مجموعة قياسية من أجهزة التركيب نظام التدفئةفيما يتعلق بالإشعاع الشمسي:

  • المجمع الشمسي نفسه مباشرة ؛
  • نظام التركيب (دعامات ، عوارض ، حاملات) ؛
  • خزان؛
  • خزان يعوض التمدد الزائد للناقل الحراري ؛
  • جهاز التحكم في المضخة
  • المضخة (مجموعة الصمامات) ؛
  • مجسات درجة الحرارة
  • أجهزة التبادل الحراري (المستخدمة في مخططات بكميات كبيرة) ؛
  • أنابيب عازلة للحرارة
  • تجهيزات السلامة والتحكم ؛
  • مناسب.

نظام يعتمد على ألواح امتصاص الحرارة. يتم استخدام هذه الألواح ، كقاعدة عامة ، في مرحلة البناء الجديد. لتركيبها ، من الضروري بناء هيكل خاص يسمى السقف الساخن. هذا يعني أنه يجب تثبيت الألواح مباشرة في هيكل السقف ، باستخدام عناصر السقف كعناصر متكاملة لحاوية المعدات. سيقلل هذا التثبيت من تكاليف إنشاء نظام تدفئة ، ومع ذلك ، فإنه سيتطلب عملًا عالي الجودة على عزل وصلات الأجهزة والسقف. تتطلب طريقة تركيب المعدات هذه أن تقوم بتصميم وتخطيط جميع مراحل العمل بعناية. من الضروري حل العديد من المشاكل المتعلقة بالأنابيب ، ووضع خزان ، وتركيب مضخة ، وتعديل المنحدرات. سيتعين حل الكثير من مشاكل التثبيت إذا لم يتم تحويل المبنى إلى الجنوب بأكثر الطرق نجاحًا.

بشكل عام ، المشروع أنظمة الطاقة الشمسيةسوف تختلف التدفئة عن الآخرين بدرجات متفاوتة. فقط تبقى دون تغيير المبادئ الأساسيةأنظمة. لذلك ، من المستحيل تقديم قائمة دقيقة بالأجزاء الضرورية للتثبيت الكامل للنظام بأكمله ، حيث قد يكون من الضروري استخدام عناصر ومواد إضافية أثناء عملية التثبيت.

أنظمة تسخين بالسائل

في الأنظمة التي تعمل على أساس ناقل حرارة سائل ، الماء العادي. يحدث امتصاص الطاقة في مجمعات الطاقة الشمسية المسطحة. يتم تخزين الطاقة في صهريج تخزين واستخدامها حسب الحاجة.

لنقل الطاقة من جهاز التخزين إلى المبنى ، يتم استخدام مبادل حراري من الماء إلى الماء أو الماء إلى الهواء. تم تجهيز نظام إمداد الماء الساخن بخزان إضافي يسمى خزان التسخين المسبق. يتم تسخين الماء فيه بسبب الإشعاع الشمسي ثم يدخل في سخان المياه التقليدي.

نظام تسخين الهواء


يستخدم هذا النظام الهواء كحامل حرارة. يتم تسخين المبرد في مجمّع شمسي مسطح ، ثم يدخل الهواء الساخن إلى الغرفة المسخنة أو جهاز تخزين خاص ، حيث يتم تخزين الطاقة الممتصة في فوهة خاصة يتم تسخينها بواسطة الهواء الساخن الوارد. بفضل هذه الميزة ، يستمر النظام في إمداد المنزل بالحرارة حتى في الليل عندما لا يتوفر الإشعاع الشمسي.

أنظمة ذات دوران قسري وطبيعي

أساس عمل الأنظمة ذات الدورة الدموية الطبيعية هو الحركة المستقلة لسائل التبريد. تحت تأثير ارتفاع درجة الحرارة يفقد كثافته وبالتالي يميل إلى الجزء العلوي من الجهاز. الفرق الناتج في الضغط يجعل الجهاز يعمل.

يتم تقسيم أنظمة التدفئة على النحو التالي: سلبية (انظر الفصل 5) ؛ نشطة ، والتي تستخدم في الغالب مجمعات الطاقة الشمسية السائلة وخزانات التخزين ؛ مجموع.

خارج البلاد استخدام واسعأنظمة تسخين الهواء المستلمة ، حيث يتم استخدام هياكل المباني أو الردم الحجري الخاص تحتها كبطاريات. في بلدنا ، يعمل المعهد الفيزيائي التقني التابع لأكاديمية العلوم في SSR الأوزبكية و TbilZNIIEP في هذا الاتجاه ، ولكن من الواضح أن نتائج العمل غير كافية ولم يتم إنشاء حلول معدلة جيدًا ، على الرغم من أنظمة الهواءأكثر فعالية من الناحية النظرية من تلك السائلة ، حيث يتكون نظام التسخين الفعلي من لوحة ذات درجة حرارة منخفضة مشعة أو عالية الحرارة باستخدام أجهزة تسخين تقليدية. في بلدنا ، تم تطوير المباني ذات الأنظمة السائلة بواسطة IVTAN و FTI AN UzSSR و TashZNIIEP و TbilZNIIEP و KievZNIIEP و الآخرينوفي بعض الحالات أقيمت.

تم تقديم قدر كبير من المعلومات حول أنظمة التدفئة الشمسية النشطة في كتاب نُشر عام 1980. فيما يلي وصف لـ KievZNIIEP المطورة ، التي تم بناؤها واختبارها لشخصين المباني السكنيةمع أنظمة الحكم الذاتيمصدر الحرارة الشمسية: مع نظام تدفئة مشع للوحة منخفضة الحرارة (مبنى سكني في قرية Kolesnoye ، منطقة أوديسا) ومضخة حرارية (مبنى سكني في قرية Bucuria ، Moldavian SSR).

عند تطوير النظام التسخين بالطاقة الشمسيةمبنى سكني في Kolesnoe ، تم إجراء عدد من التغييرات على الجزء المعماري والبناء من المنزل (مشروع UkrNIIPgrazhdanselskstroy) ، بهدف تكييفه مع متطلبات إمدادات الحرارة الشمسية: تم استخدام البناء الفعال مع عزل الجدران الخارجية والزجاج الثلاثي لفتحات النوافذ ؛ يتم دمج ملفات نظام التدفئة مع الأسقف الداخلية ؛ يتم توفير قبو لوضع المعدات ؛ تم إجراء عزل إضافي في العلية واستعادة حرارة هواء العادم.

من حيث الهندسة المعمارية والتخطيط ، المنزل مبني على مستويين. يوجد في الطابق الأول غرفة أمامية وغرفة مشتركة وغرفة نوم ومطبخ وحمام وغرف تخزين ، وفي الطابق الثاني غرفتين نوم وحمام وموقد كهربائي للطهي. تقع معدات نظام التدفئة الشمسية (باستثناء المجمعات) في الطابق السفلي ؛ تعمل سخانات المياه الكهربائية كبديل للنظام ، مما يجعل من الممكن تنفيذ مدخل طاقة واحد للمبنى وتحسين الصفات المريحة للسكن.

نظام التدفئة الشمسية للمباني السكنية (الشكل 4.1)يتكون منثلاث دوائر: الدورة الدموية المستقبلة للحرارة ودوائر التدفئة والماء الساخن. أولها يشمل سخانات المياه بالطاقة الشمسية ، ومبادل حراري لخزان التخزين ، ومضخة دوران ، ومبادل حراري داخل الأنبوب لكي يعمل النظام في وضع الدوران الطبيعي في الصيف. يتم توصيل الجهاز عن طريق نظام من خطوط الأنابيب مع التركيبات ، والأجهزة ، وأجهزة التشغيل الآلي. يتم تركيب مبادل حراري ذو ملفين من قسمين بمساحة سطح 4.6 م 2 للناقل الحراري لدائرة الدوران ومبادل حراري أحادي القسم بمساحة سطح 1.2 م 2 لنظام إمداد الماء الساخن في خزان تخزين بسعة 16 م 3. توفر السعة الحرارية للخزان مع درجة حرارة الماء +45 درجة مئوية متطلبات حرارة لمدة ثلاثة أيام لمبنى سكني. يوجد مبادل حراري من النوع الأنبوبي في الأنبوب بمساحة سطح 1.25 متر مربع تحت حافة سقف المنزل.

تتكون دائرة التسخين من قسمين متصلين بالسلسلة: قسم مشع باللوحة مع لوحات تسخين متدفقة تضمن تشغيل النظام في الوضع الأساسي مع اختلاف في درجة حرارة الماء يبلغ 45 ... 35 درجة مئوية ، وقسم فردي رأسي قسم الأنابيب مع مسخنات من النوع "Comfort" توفر تسخين أحمال النظام القصوى مع اختلاف في درجة حرارة الماء يبلغ 75 ... 70 درجة مئوية. يتم تضمين ملفات أنابيب ألواح التسخين في طبقة التشطيب بالجبس من الألواح المستديرة المجوفة من السقف. يتم تثبيت المسخنات تحت النوافذ. يعتبر الدوران في نظام التدفئة حافزًا. يتم تسخين المياه الذروة بواسطة سخان مياه كهربائي متدفق EPV-2 بقوة 10 كيلو واط ؛ كما أنها تعمل كبديل لنظام التدفئة.

تشتمل دائرة الماء الساخن على مبادل حراري مدمج في خزان التخزين وسخان ماء كهربائي ثاني فوري كنظام أقرب ونظام احتياطي.

خلال فترة التسخين ، يتم نقل الحرارة من المجمعات بواسطة المبرد (محلول مائي 45٪ من الإيثيلين جلايكول) إلى الماء الموجود في خزان التخزين ، والذي يتم ضخه إلى ملفات لوحة التسخين ، ثم إعادته مرة أخرى إلى المخزن خزان.


يتم الحفاظ على درجة حرارة الهواء المطلوبة في المنزل بواسطة المنظم التلقائي PPT-2 عن طريق تشغيل وإيقاف سخان المياه الكهربائي في قسم المسخن في نظام التدفئة.

في الصيف ، يوفر النظام احتياجات إمداد الماء الساخن من مبادل حراري من نوع "الأنبوب في الأنبوب" مع الدوران الطبيعي للمبرد في دائرة استقبال الحرارة. يتم الانتقال إلى تداول الحوافز بمساعدة منظم تفاضلي إلكتروني РРТ-2.

نظام التدفئة بالطاقة الشمسية لمبنى سكني من أربع غرف في القرية. تم تصميم بوكوريا من جمهورية مولدوفا الاشتراكية السوفياتية من قبل معهد Moldgiprograzhdanselstroy تحت التوجيه العلمي لـ KievZNIIEP.

مبنى سكني - نوع منحدر. يوجد في الطابق الأول غرفة مشتركة ومطبخ وغرفة غسيل وغرفة منافع وفي الطابق الثاني يوجد ثلاث غرف نوم. يوجد في الطابق السفلي جراج ، قبو هو أيضًا غرفة لتجهيز نظام التدفئة الشمسية. مبنى خارجي مسدود بالمنزل ، والذي يتضمن مطبخًا صيفيًا ودشًا وسقيفة وجردًا وورشة عمل.

نظام التسخين الشمسي المستقل (الشكل. 4.2) عبارة عن وحدة مضخة حرارية شمسية مجمعة مصممة لتلبية احتياجات التدفئة (فقدان الحرارة المحسوب للمنزل هو 11 كيلو وات) وإمدادات المياه الساخنة على مدار العام. يتم تغطية نقص الحرارة الشمسية والحرارة من ضاغط تركيب المضخة الحرارية بالتدفئة الكهربائية. يتكون النظام من أربع دوائر: دائرة دوران تستقبل الحرارة ، دوائر تركيب مضخة حرارية ، تدفئة وإمداد ماء ساخن.

تشتمل معدات دائرة استقبال الحرارة على مجمعات شمسية ومبادل حراري "أنبوب في أنبوب" وخزان تخزين بسعة 16 م 3 مع مبادل حراري مدمج فيه بمساحة 6 أمتار مربعة. مجمعات الطاقة الشمسية التي صممتها KyivZNIIEP بزجاج مزدوج الطبقة بمساحة إجمالية تبلغ 70 مترًا مربعًا موضوعة في إطار على المنحدر الجنوبي لسقف المنزل بزاوية 55 درجة في الأفق. 45 كمبرد. ٪ المحلول المائيأثلين كلايكول. يقع المبادل الحراري أسفل حافة السطح ، ويقع باقي المعدات فيه قبومنازل.

يتم استخدام المكثف الضاغط كوحدة للمضخة الحرارية. وحدة التبريد AK1-9 مع خرج حراري 11.5 كيلو واط واستهلاك طاقة 4.5 كيلو واط. العامل العامل لتركيب المضخة الحرارية هو الفريون -12. الضاغط - مكبس بدون غلق ، مكثف ومبخر - غلاف وأنبوب مع تبريد مائي.

تشتمل معدات دائرة التسخين على مضخة دوران ، وأجهزة تسخين من النوع "Comfort" ، وسخان مياه كهربائي لحظي EPV-2 باعتباره أقرب وبديل. تشتمل معدات دائرة إمداد الماء الساخن على سخان مياه من النوع STD سعوي (0.4 متر مكعب) بسطح مبادل حراري 0.47 متر مربع وسخان كهربائي طرفي BAS-10 / M 4-04 بقوة 1 كيلو واط. مضخات الدورة الدمويةجميع الدوائر - نوع TsVTs ، غدد ، عمودي ، ضوضاء منخفضة ، لا أساس لها.

ويعمل هذا النظام على النحو التالي. المبرد ينقل الحرارة من المجمعات إلى الماء في خزان التخزين وإلى الفريون في مبخر المضخة الحرارية. يتكثف الفريون البخاري بعد الضغط في الضاغط في المكثف ، أثناء تسخين الماء في نظام التسخين و ماء الصنبورفي نظام الماء الساخن.

في حالة عدم وجود الإشعاع الشمسي واستهلاك الحرارة المخزنة في الخزان ، يتم إيقاف تشغيل وحدة المضخة الحرارية ويتم توفير التدفئة للمنزل بالكامل من سخانات المياه الكهربائية (الغلايات الكهربائية). في فصل الشتاء ، تعمل وحدة المضخة الحرارية عند مستوى معين فقط درجات حرارة سلبيةالهواء الخارجي (لا تقل عن -7 درجة مئوية) من أجل منع تجمد الماء في الخزان. في الصيف ، يتم تزويد نظام إمداد الماء الساخن بالحرارة بشكل أساسي مع الدوران الطبيعي لسائل التبريد من خلال مبادل حراري "أنبوب في الأنبوب". نتيجة لتنفيذ أوضاع التشغيل المختلفة ، تسمح لك محطة ضخ الحرارة الشمسية المركبة بتوفير حرارة تبلغ حوالي 40 جيجا جول / سنة (ترد نتائج تشغيل هذه المحطات في الفصل الثامن).

انعكس مزيج الطاقة الشمسية والمضخات الحرارية أيضًا في المعدات الهندسية التي طورتها TsNIIEP

أرز. 4.3. مخطط الرسم البيانيأنظمة التدفئة في Gelendzhik

1 - مجمع الطاقة الشمسية 2 - إعادة تسخين المبادل الحراري مع ناقل الحرارة من دائرة المكثف لمضخات الحرارة ؛ 3 - إعادة تسخين المبادل الحراري مع ناقل الحرارة من شبكة التدفئة ؛ 4 - مضخة دائرة المكثف ؛ 5 - مضخة الحرارة؛ 6 - مضخة دائرة المبخر. 7 - مبادل حراري لتسخين (تبريد) الماء في دائرة المبخر (المكثف) ؛ 8 - مبادل حراري لتسخين مصدر المياه (الخام) ؛ 9 - مضخة الماء الساخن 10 - خزانات البطارية 11 - مبادل حراري للدائرة الشمسية ؛ 12 - مضخة الدائرة الشمسية

مشروع إمداد حراري للمجمع الفندقي "Privetlivy Bereg" في Gelendzhik (الشكل 4.3).

أساس تركيب مضخة الحرارة الشمسية هو: مجمعات شمسية مسطحة بمساحة إجمالية تبلغ 690 م 2 وثلاثة منتجة بشكل متسلسل آلات التبريد MKT 220-2-0 تعمل في وضع المضخة الحرارية. يقدر توليد الحرارة السنوي بحوالي 21000 جيجا جول ، بما في ذلك 1470 جيجا جول من محطة الطاقة الشمسية.

تعمل مياه البحر كمصدر حرارة منخفض الدرجة لمضخات الحرارة. لضمان تشغيل خالي من التآكل وخالٍ من المقاييس لأسطح التسخين للمجمعات وخطوط الأنابيب والمكثفات ، يتم ملؤها بالمياه المخففة وغير الغازية من شبكة التدفئة. بالمقارنة مع المخطط التقليدي للإمداد الحراري من منزل المرجل ، فإن مشاركة مصادر الحرارة غير التقليدية هي

تتيح لك الشمس ومياه البحر توفير حوالي 500 طن من الوحدات التقليدية. وقود / سنة.

مثال مميز آخر على استخدام مصادر الطاقة الجديدة هو مشروع الإمداد الحراري لمنزل مانور بمساعدة

تركيب المضخات الحرارية الشمسية. يوفر المشروع الإرضاء الكامل على مدار العام لاحتياجات التدفئة وإمدادات المياه الساخنة لمنزل منحدرة من النوع الذي يحتوي على مساحة معيشة تبلغ 55 مترًا مربعًا. تعمل الأرض كمصدر منخفض الإمكانات للحرارة لمضخة الحرارة. تخميني التأثير الاقتصاديمن تنفيذ النظام - 300 روبل على الأقل. لكل شقة مقارنة بالخيار التقليدي للتدفئة من جهاز الوقود الصلب.

إن بناء التدفئة الشمسية لمنزل خاص بيديك ليس مهمة صعبة كما يبدو لشخص عادي غير مطلع. سيتطلب ذلك مهارات عامل اللحام والمواد المتاحة في أي متجر لاجهزة الكمبيوتر.

أهمية إنشاء التدفئة الشمسية لمنزل خاص بيديك

الحصول على استقلالية كاملة هو حلم كل مالك يبدأ البناء الخاص. لكن هل الطاقة الشمسية قادرة حقًا على تدفئة مبنى سكني ، خاصة إذا تم تجميع الجهاز الخاص بتراكمه في مرآب؟

اعتمادًا على المنطقة ، يمكن أن يعطي التدفق الشمسي من 50 واط / متر مربع في يوم غائم إلى 1400 واط / متر مربع في سماء صيفية صافية. مع هذه المؤشرات ، حتى المجمع البدائي بكفاءة منخفضة (45-50٪) ومساحة 15 متر مربع. يمكن أن تنتج حوالي 7000-10000 كيلو واط ساعة سنويًا. وهذا وفر 3 أطنان من الحطب لمرجل يعمل بالوقود الصلب!

  • في المتوسط ​​، 900 واط لكل متر مربع من الجهاز ؛
  • لرفع درجة حرارة الماء ، من الضروري إنفاق 1.16 واط ؛
  • مع الأخذ في الاعتبار أيضًا فقدان الحرارة للمجمع ، سيكون 1 متر مربع قادرًا على تسخين حوالي 10 لترات من الماء في الساعة إلى درجة حرارة 70 درجة ؛
  • لتوفير 50 ​​لترًا من الماء الساخن الذي يحتاجه شخص واحد ، ستحتاج إلى إنفاق 3.48 كيلو واط ؛
  • بعد التحقق من بيانات مركز الأرصاد الجوية المائية على طاقة الإشعاع الشمسي (W / متر مربع) في المنطقة ، من الضروري تقسيم 3480 واط على طاقة الإشعاع الشمسي الناتجة - ستكون هذه هي المساحة المطلوبة من \ u200b مجمّع شمسي لتسخين 50 لترًا من الماء.

كما يصبح واضحا وفعالة نظام التدفئةمن الصعب إلى حد ما تنفيذه حصريًا باستخدام الطاقة الشمسية. بعد كل شيء ، في فصل الشتاء القاتم ، هناك القليل جدًا من الإشعاع الشمسي ، ووضع مجمع مساحته 120 مترًا مربعًا. لا ينجح دائمًا.

فهل مجمعات الطاقة الشمسية لا تعمل؟ لا تستبعدهم في وقت مبكر. لذلك ، بمساعدة مثل هذا المحرك ، يمكنك الاستغناء عن غلاية في الصيف - ستكون هناك طاقة كافية لتزويد الأسرة بالماء الساخن. في فصل الشتاء ، سيكون من الممكن تقليل تكاليف الطاقة من خلال توفير المياه المسخنة بالفعل من مجمّع الطاقة الشمسية إلى غلاية كهربائية.
بالإضافة إلى ذلك ، سيكون مجمع الطاقة الشمسية مساعدًا ممتازًا لمضخة الحرارة في المنزل تدفئة منخفضة الحرارة(أرضيات دافئة).

لذلك ، في فصل الشتاء ، سيتم استخدام المبرد الساخن أرضيات دافئةوفي الصيف يمكن إرسال الحرارة الزائدة إلى دائرة الطاقة الحرارية الأرضية. سيؤدي ذلك إلى تقليل قوة المضخة الحرارية.
بعد كل شيء ، لا يتم تجديد الحرارة الجوفية ، لذلك بمرور الوقت ، تتشكل "كيس بارد" متزايد باستمرار في سمك التربة. على سبيل المثال ، في الدائرة الحرارية الأرضية التقليدية ، في بداية موسم التدفئة ، تكون درجة الحرارة +5 درجات ، وفي النهاية -2 درجة مئوية. عند التسخين ، ترتفع درجة الحرارة الأولية إلى +15 درجة مئوية ، وبحلول نهاية موسم التدفئة لا تقل عن + 2 درجة مئوية.

جهاز تجميع الطاقة الشمسية محلية الصنع

لسيد واثق من نفسه ، ليس من الصعب تجميع مجمع حراري. يمكنك أن تبدأ بـ جهاز صغيرلتوفير الماء الساخن في الدولة ، وفي حالة نجاح التجربة ، انتقل إلى إنشاء محطة شمسية كاملة.

جامع الطاقة الشمسية المسطح مصنوع من الأنابيب المعدنية

أبسط جامع يتم تنفيذه هو جامع مسطح. ستحتاج لجهازه:

  • آلة لحام؛
  • أنابيب مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو النحاس ؛
  • صفائح من الفولاذ؛
  • زجاج مقسى أو بولي كربونات ؛
  • ألواح خشبية للإطار
  • عزل غير قابل للاحتراق يمكنه تحمل تسخين المعدن حتى 200 درجة ؛
  • طلاء أسود غير لامع مقاوم لدرجات الحرارة المرتفعة.

تجميع المجمع الشمسي بسيط للغاية:

  1. الأنابيب ملحومة بصفائح فولاذية - تعمل كممتص للطاقة الشمسية ، لذا يجب أن تكون الأنابيب ملائمة بإحكام قدر الإمكان. كل شيء مطلي باللون الأسود غير اللامع.
  2. يتم وضع إطار على الصفيحة مع الأنابيب بحيث تكون الأنابيب من الداخل. يتم حفر ثقوب لدخول وخروج الأنابيب. يتم وضع العزل. إذا تم استخدام مادة استرطابية ، فأنت بحاجة إلى العناية بالعزل المائي - بعد كل شيء ، لن يحمي العزل الرطب الأنابيب من التبريد.
  3. يتم تثبيت العزل باستخدام لوح OSB ، وتملأ جميع الوصلات بمادة مانعة للتسرب.
  4. على جانب جهاز الامتزاز ، يتم وضع زجاج شفاف أو بولي كربونات مع فجوة هوائية صغيرة. إنه يعمل على منع الصفائح الفولاذية من التبريد.
  5. يمكنك إصلاح الزجاج باستخدام خرز زجاجي للنوافذ الخشبية ، بعد وضع المادة المانعة للتسرب. يمنع الهواء البارد من الدخول ويحمي الزجاج من ضغط الإطار عند تسخينه وتبريده.

من أجل التشغيل الكامل للمجمع ، ستحتاج إلى خزان تخزين. يمكن صنعه من برميل بلاستيك، معزول من الخارج ، حيث يتم وضع مبادل حراري متصل بمجمع شمسي في دوامة. يجب أن يكون مدخل الماء الساخن في الأعلى والمخرج البارد في الأسفل.

من المهم وضع الخزان والمشعب بشكل صحيح. لضمان الدوران الطبيعي للمياه ، يجب أن يكون الخزان فوق المجمع ، ويجب أن يكون للأنابيب منحدر ثابت.

سخان شمسي من مواد الخردة

إذا لم يكن من الممكن تكوين صداقة مع آلة اللحام ، فيمكنك صنع سخان شمسي بسيط مما هو في متناول اليد. على سبيل المثال ، من علب الصفيح. للقيام بذلك ، يتم عمل ثقوب في الجزء السفلي ، ويتم تثبيت البنوك نفسها ببعضها البعض باستخدام مادة مانعة للتسرب ، وتجلس عليها عند التقاطعات بأنابيب PVC. إنها مطلية باللون الأسود وتتناسب مع إطار تحت الزجاج بنفس طريقة الأنابيب العادية.

واجهة منزل شمسي

لماذا لا تزين المنزل بشيء مفيد بدلاً من انحياز عادي؟ على سبيل المثال ، عن طريق صنع سخان شمسي على الجانب الجنوبي من الجدار بأكمله.

سيسمح مثل هذا الحل بتحسين تكاليف التدفئة في اتجاهين في وقت واحد - لتقليل تكاليف الطاقة وتقليل فقد الحرارة بشكل كبير بسبب العزل الإضافي للواجهة.

الجهاز سهل الخزي ولا يتطلب أدوات خاصة:

  • يتم وضع ورقة مجلفنة مطلية على العزل ؛
  • يتم وضع أنبوب مموج غير قابل للصدأ ، مطلي أيضًا باللون الأسود ؛
  • كل شيء مغطى بألواح البولي كربونات ومثبت بزوايا من الألومنيوم.

إذا بدت هذه الطريقة معقدة ، يعرض الفيديو خيار القصدير ، أنابيب البولي بروبلينوالأفلام. ما أسهل بكثير!

مع ارتفاع أسعار الطاقة ، أصبح استخدام مصادر الطاقة البديلة ذا أهمية متزايدة. وبما أن التدفئة هي العنصر الرئيسي في الإنفاق بالنسبة للكثيرين ، فإننا نتحدث عن التدفئة في المقام الأول: عليك أن تدفع عمليًا على مدار السنةومبالغ كبيرة. إذا كنت تريد توفير المال ، فإن أول ما يتبادر إلى الذهن هو الحرارة الشمسية: مصدر طاقة قوي وخال تمامًا. ومن الواقعي استخدامه. علاوة على ذلك ، فإن المعدات باهظة الثمن ، لكنها أرخص بكثير من مضخات حرارية. لنتحدث أكثر عن كيفية استخدام الطاقة الشمسية لتدفئة المنزل.

التسخين من الشمس: إيجابيات وسلبيات

إذا تحدثنا عن استخدام الطاقة الشمسية للتدفئة ، فعليك أن تضع في اعتبارك أن هناك جهازين مختلفين لتحويل الطاقة الشمسية:

كلا الخيارين لهما خصائصه الخاصة. على الرغم من أنه يجب عليك أن تقول على الفور أيهما تختار ، لا تتسرع في التخلي عن نظام التدفئة الذي لديك. تشرق الشمس ، بالطبع ، كل صباح ، لكن خلاياك الشمسية لن تحصل دائمًا على ما يكفي من الضوء. الحل الأكثر منطقية هو إنشاء نظام مشترك. عندما يكون هناك طاقة شمسية كافية ، لن يعمل مصدر الحرارة الثاني. من خلال القيام بذلك ، ستحمي نفسك ، وستعيش في ظروف مريحة ، وتوفر المال.

إذا لم تكن هناك رغبة أو فرصة لتثبيت نظامين ، فيجب أن تحتوي التدفئة الشمسية الخاصة بك على ضعف احتياطي الطاقة على الأقل. ثم يمكنك القول بالتأكيد أنه سيكون لديك الدفء على أي حال.

مزايا استخدام الطاقة الشمسية للتدفئة:


عيوب:

  • اعتماد مقدار الحرارة الواردة على الطقس والمنطقة.
  • لضمان التسخين ، ستحتاج إلى نظام يمكنه العمل بالتوازي مع نظام التسخين الشمسي. توفر العديد من الشركات المصنعة لمعدات التدفئة هذا الاحتمال. خاصه الشركات المصنعة الأوروبيةتوفر غلايات الغاز المثبتة على الحائط عملية مشتركة مع التدفئة الشمسية (على سبيل المثال ، غلايات Baxi). حتى إذا قمت بتركيب معدات لا تحتوي على هذه الإمكانية ، يمكنك تنسيق تشغيل نظام التدفئة باستخدام وحدة التحكم.
  • استثمارات مالية قوية في البداية.
  • الصيانة الدورية: يجب تنظيف الأنابيب والألواح من المخلفات العالقة وغسلها من الأتربة.
  • لا يمكن لبعض مجمعات الطاقة الشمسية السائلة أن تعمل تحت درجة حرارة عالية جدًا درجات الحرارة المنخفضةأوه. تحسبًا للصقيع الشديد ، يجب تصريف السائل. لكن هذا لا ينطبق على جميع الطُرز وليس كل السوائل.

الآن دعونا نلقي نظرة فاحصة على كل نوع من أنواع عناصر التسخين الشمسي.

تجميع الطاقة الشمسية

تستخدم مجمعات الطاقة الشمسية للتدفئة الشمسية. تستخدم هذه التركيبات حرارة الشمس لتسخين سائل نقل الحرارة ، والذي يمكن استخدامه بعد ذلك في نظام تسخين الماء الساخن. الخصوصية هي أن سخان المياه الشمسي لتدفئة المنزل ينتج فقط درجة حرارة 45-60 درجة مئوية ، ويظهر أعلى كفاءة عند 35 درجة مئوية عند المخرج. لذلك ، يوصى باستخدام هذه الأنظمة جنبًا إلى جنب مع أرضيات الماء الدافئ. إذا كنت لا تريد التخلي عن المشعات ، فعليك إما زيادة عدد الأقسام (مرتين تقريبًا) أو تسخين المبرد.

لتزويد المنزل بالمياه الدافئة ولتسخين المياه يمكنك استخدام مجمعات الطاقة الشمسية (المسطحة والأنبوبية)

الآن حول أنواع مجمعات الطاقة الشمسية. من الناحية الهيكلية ، هناك نوعان من التعديلات:

  • الشقة؛
  • أنبوبي.

يوجد في كل مجموعة اختلافات في كل من المواد والتصميم ، ولكن لديهم نفس مبدأ التشغيل: المبرد يمر عبر الأنابيب ، والتي يتم تسخينها بواسطة الشمس. كل ما في الأمر أن التصميمات مختلفة تمامًا.

مجمعات الطاقة الشمسية المسطحة

هذه أنظمة التدفئة الشمسية لها تصميم بسيطوبالتالي هم الذين ، إذا رغبوا في ذلك ، يمكن صنعهم بأيديهم. يتم تثبيت قاع صلب على إطار معدني. يتم وضع طبقة من العزل الحراري في الأعلى. معزول لتقليل الخسائر وجدران الغلاف. ثم تأتي طبقة من الممتزات - وهي مادة تمتص الإشعاع الشمسي جيدًا وتحولها إلى حرارة. هذه الطبقة عادة ما تكون سوداء. يتم تثبيت الأنابيب على جهاز الامتزاز ، والذي يتدفق من خلاله المبرد. من الأعلى ، هذا الهيكل بأكمله مغلق بغطاء شفاف. يمكن أن تكون مادة الغطاء عبارة عن زجاج مقسّى أو أحد أنواع البلاستيك (غالبًا ما يكون بولي كربونات). في بعض الطرز ، يمكن أن تخضع مادة نقل الضوء للغطاء لمعاملة خاصة: لتقليل الانعكاس ، فهي ليست ناعمة ، ولكنها غير لامعة قليلاً.

عادة ما يتم وضع الأنابيب في مجمع الطاقة الشمسية المسطح في ثعبان ، وهناك فتحتان - مدخل ومخرج. يمكن تحقيق توصيل أنبوب واحد وأنبوبين. هذه هي الطريقة التي تحبها. ولكن لنقل الحرارة العادي ، هناك حاجة إلى مضخة. نظام الجاذبية ممكن أيضًا ، لكنه سيكون غير فعال للغاية بسبب السرعة المنخفضة للمبرد. يستخدم هذا النوع من المجمعات الشمسية للتدفئة ، على الرغم من أنه يمكن استخدامه لتسخين المياه بشكل فعال للمياه الساخنة المنزلية.

يوجد نوع مختلف من جامع الجاذبية ، ولكنه يستخدم بشكل أساسي لتسخين المياه. يسمى هذا التصميم أيضًا بمجمع شمسي بلاستيكي. هذان هما لوحان من البلاستيك الشفاف ، مثبتان بإحكام في العلبة. في الداخل ، يتم ترتيب متاهة لنقل المياه. أحيانا اللوحة السفليةمصبوغ باللون الأسود. هناك نوعان من الثقوب - مدخل ومخرج. يتم توفير الماء في الداخل ، حيث إنه يتحرك عبر المتاهة ، ويتم تسخينه بواسطة الشمس ، ويخرج دافئًا بالفعل. يعمل مثل هذا المخطط جيدًا مع خزان المياه ويسخن الماء بسهولة للحصول على الماء الساخن المنزلي. هذا بديل حديث للبرميل التقليدي المثبت عليه دش الصيف. واستبدال أكثر كفاءة.

ما مدى كفاءة مجمعات الطاقة الشمسية؟ من بين جميع منشآت الطاقة الشمسية المحلية اليوم تظهر أفضل النتائج: كفاءتها 72-75٪. لكن ليس كل شيء على ما يرام:

  • لا يعملون في الليل ولا يعملون بشكل جيد في الطقس الغائم ؛
  • خسائر كبيرة في الحرارة ، خاصة مع الرياح ؛
  • قابلية صيانة منخفضة: إذا فشل شيء ما ، فأنت بحاجة إلى تغيير جزء كبير ، أو اللوحة بأكملها.

ومع ذلك ، غالبًا ما يتم تدفئة منزل خاص بعيدًا عن الشمس بمساعدة هذه التركيبات الشمسية. تحظى هذه المنشآت بشعبية في بلدان الجنوب ذات الإشعاع النشط ودرجات الحرارة الإيجابية في فترة الشتاء. إنها ليست مناسبة لفصل الشتاء لدينا ، لكنها تظهر نتائج جيدة في فصل الصيف.

جامع الهواء

يمكن استخدام هذا الإعداد لـ تسخين الهواءمنازل. من الناحية الهيكلية ، يشبه إلى حد كبير مجمع البلاستيك الموصوف أعلاه ، لكن الهواء يدور ويسخن فيه. هذه الأجهزة معلقة على الجدران. يمكنهم العمل بطريقتين: إذا كان سخان الهواء الشمسي محكم الإغلاق ، يتم أخذ الهواء من الغرفة وتسخينه وإعادته إلى نفس الغرفة.

هناك خيار آخر. فهو يجمع بين التدفئة والتهوية. هناك ثقوب في الغلاف الخارجي لمشعب الهواء. من خلالهم ، يدخل الهواء البارد إلى الهيكل. يمر عبر المتاهة ، وتسخن من أشعة الشمس ، ثم يسخن ، ويدخل الغرفة.

ستكون تدفئة المنزل أكثر أو أقل فاعلية إذا احتل التثبيت الجدار الجنوبي بأكمله ، ولن يكون هناك ظل على هذا الجدار.

جامعي أنبوبي

هنا ، أيضًا ، يدور المبرد عبر الأنابيب ، ولكن يتم إدخال كل من أنابيب التبادل الحراري هذه في دورق زجاجي. كلهم متصلون في مشعب (مشعب) ، وهو في الواقع مشط.

مخطط جامع أنبوبي (انقر لتكبير الصورة)

المجمعات الأنبوبية لها نوعان من الأنابيب: محوري وريش. متحد المحور - أنبوب في أنبوب - متداخلة داخل بعضها البعض وتكون حوافها محكمة الغلق. في الداخل ، يتم إنشاء بيئة خالية من الهواء مخلخلة بين الجدارين. لذلك ، تسمى هذه الأنابيب أيضًا الأنابيب المفرغة. أنابيب الريش عبارة عن أنبوب عادي مغلق من جانب واحد. ويطلق عليهم اسم الريش لأنه لزيادة نقل الحرارة ، يتم إدخال لوحة ماصة فيها ، والتي لها حواف منحنية وتذكرنا إلى حد ما بالريش.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إدخال المبادلات الحرارية في علب مختلفة. نوع مختلف. الأولى هي القنوات الحرارية للأنابيب الحرارية (أنبوب الضرب). هذا نظام كامل لتحويل ضوء الشمس إلى طاقة حرارية. أنبوب الحرارة أجوف أنبوب نحاسيقطر صغير ، مختوم من طرف واحد. في الثانية هي نصيحة ضخمة. الأنبوب مليء بمادة ذات درجة غليان منخفضة. عند تسخينها ، تبدأ المادة في الغليان ، ويمر جزء منها في حالة غازية ويرتفع إلى أعلى الأنبوب. في الطريق من جدران الأنبوب الساخنة ، ترتفع درجة حرارتها أكثر فأكثر. يصل إلى القمة ، حيث يبقى لفترة من الوقت. خلال هذا الوقت ، ينقل الغاز جزءًا من الحرارة إلى الطرف الهائل ، ويبرد تدريجياً ، ويتكثف ويستقر ، حيث تتكرر العملية مرة أخرى.

الطريقة الثانية - نوع U - عبارة عن أنبوب تقليدي مملوء بسائل التبريد. لا أخبار أو مفاجآت هنا. كل شيء كالمعتاد: من ناحية ، يدخل المبرد ، ويمر عبر الأنبوب ، ويسخن من ضوء الشمس. على الرغم من بساطته ، فإن هذا النوع من المبادلات الحرارية أكثر كفاءة. لكن يتم استخدامه بشكل أقل. وكل ذلك لأن سخانات المياه الشمسية من هذا النوع هي وحدة واحدة. في حالة تلف أنبوب واحد ، يجب استبدال القسم بأكمله.

تعتبر المجمعات الأنبوبية ذات نظام الأنابيب الحرارية أكثر تكلفة ، وتظهر أقل كفاءة ، ولكنها تستخدم في كثير من الأحيان. وكل ذلك بسبب إمكانية تغيير الأنبوب التالف في بضع دقائق. علاوة على ذلك ، إذا كانت القارورة متحدة المحور ، فيمكن أيضًا إصلاح الأنبوب. يتم تفكيكها ببساطة (تتم إزالة الغطاء العلوي) ويتم استبدال العنصر التالف (قناة الحرارة أو المصباح نفسه) بعنصر صالح للخدمة. ثم يتم إدخال الأنبوب في مكانه.

أي مجمع أفضل للتدفئة

للمناطق الجنوبية ذات الشتاء المعتدل وعدد كبير من الأيام المشمسة في السنة أفضل طريقة- مجمع مسطح. في مثل هذا المناخ ، فإنه يظهر أعلى إنتاجية.

بالنسبة للمناطق ذات المناخ الأكثر قسوة ، فإن المجمعات الأنبوبية مناسبة. علاوة على ذلك ، تعتبر الأنظمة ذات الأنابيب الحرارية أكثر ملاءمة لفصول الشتاء القاسية: فهي تسخن حتى في الليل وحتى في الطقس الغائم ، وتجمع عظمطيف الإشعاع الشمسي. إنهم لا يخافون من درجات الحرارة المنخفضة ، لكن نطاق درجة الحرارة الدقيق يحتاج إلى توضيح: فهو يعتمد على المادة الموجودة في القناة الحرارية.

يمكن أن تكون هذه الأنظمة ، إذا تم حسابها بشكل صحيح ، أساسية ، ولكنها في كثير من الأحيان توفر تكاليف التدفئة من مصدر طاقة آخر مدفوع الأجر.

يمكن أن يكون التسخين الإضافي عبارة عن مجمع للهواء. يمكن صنعه على الحائط بالكامل ، ويمكن تنفيذه بسهولة بأيديكم. إنه مثالي لتدفئة المرآب أو المنزل الريفي. علاوة على ذلك ، قد لا تظهر مشاكل التدفئة غير الكافية في الشتاء ، كما هو متوقع ، ولكن في الخريف. في حالة الصقيع والثلج ، تكون طاقة الشمس أكبر بعدة مرات منها في الطقس الممطر الغائم.

الألواح الشمسية

عندما نسمع عبارة "الطاقة الشمسية" ، نفكر أولاً في البطاريات التي تحول الضوء إلى كهرباء. ويتم ذلك عن طريق محولات كهروضوئية خاصة. يتم إنتاجها من قبل الصناعة من أشباه موصلات مختلفة. في أغلب الأحيان للاستخدام المنزلي ، نستخدم خلايا السيليكون الشمسية. لديهم أقل سعر ويظهرون أداءً لائقًا: 20-25٪.

الألواح الشمسية لمنزل خاص شائعة في بعض البلدان

لا يمكن الاستخدام المباشر للألواح الشمسية للتدفئة إلا إذا كانت الغلاية أو غيرها سخانعلى الكهرباء التي توصلها إلى هذا المصدر الحالي. أيضًا ، يمكن دمج الألواح الشمسية جنبًا إلى جنب مع البطاريات الكهربائية في نظام إمداد المنزل بالكهرباء وبالتالي تقليل الفواتير الشهرية للكهرباء المستخدمة. من حيث المبدأ ، من الواقعي تلبية احتياجات الأسرة بالكامل من هذه التركيبات. يتطلب الأمر الكثير من المال والمساحة. في المتوسط ​​، يمكن الحصول على 120-150 واط من لوحة متر مربع. لذا احسب عدد مربعات السقف أو المنطقة المجاورةيجب أن تشغلها هذه اللوحات.

ميزات التدفئة الشمسية

كثير من الناس يشككون في جدوى تركيب نظام التدفئة الشمسية. الحجة الرئيسية هي أنها باهظة الثمن ولن تدفع ثمنها أبدًا. علينا أن نتفق مع حقيقة أنها باهظة الثمن: أسعار المعدات مرتفعة نوعًا ما. لكن لا أحد يمنعك من البدء صغيرًا. على سبيل المثال ، لتقييم الفعالية والتطبيق العملي للفكرة ، يمكنك إجراء تثبيت مماثل بنفسك. التكاليف ضئيلة ، وستكون لديك خبرة مباشرة. ثم ستقرر ما إذا كنت ستتعامل مع كل هذا أم لا. هذا هو الشيء: كل الرسائل السلبية هي من المنظرين. من الممارسين لم يجتمع واحد. هناك بحث نشط عن طرق للتحسين وإعادة العمل ، لكن لم يقل أحد أن الفكرة غير مجدية. إنه يتعلق بشيء ما.

الآن بعد أن تركيب نظام التسخين الشمسي لن يؤتي ثماره أبدًا. بينما فترة الاسترداد

الجسور في بلادنا كبيرة. يمكن مقارنتها بعمر مجمعات الطاقة الشمسية أو البطاريات. ولكن إذا نظرنا إلى ديناميكيات النمو في الأسعار لجميع ناقلات الطاقة ، يمكننا أن نفترض أنه سيتم تخفيضها قريبًا إلى شروط مقبولة تمامًا.

الآن في الواقع حول كيفية إنشاء نظام. بادئ ذي بدء ، تحتاج إلى تحديد الحاجة إلى منزلك وسبعة في التدفئة والماء الساخن. المنهجية العامة لحساب نظام التسخين الشمسي هي كما يلي:

  • بمعرفة المنطقة التي يقع فيها المنزل ، يمكنك معرفة مقدار ضوء الشمس الذي يسقط على مساحة 1 م 2 في كل شهر من العام. يسمي الخبراء هذا التشمس. بناءً على هذه البيانات ، يمكنك بعد ذلك تقدير عدد الألواح الشمسية التي تحتاجها. لكن عليك أولاً تحديد مقدار الحرارة اللازمة لإعداد الماء الساخن والتدفئة.
  • إذا كان لديك عداد ماء ساخن ، فأنت تعرف حجم الماء الساخن الذي تنفقه شهريًا. اعرض بيانات متوسط ​​الاستهلاك للشهر أو احسب الحد الأقصى للاستهلاك - لمن يريد ذلك. يجب أن يكون لديك أيضًا بيانات عن فقدان حرارة المنزل.
  • ألق نظرة على السخانات الشمسية التي ترغب في توفيرها. بوجود بيانات عن أدائهم ، يمكنك تحديد عدد العناصر المطلوبة تقريبًا لتغطية احتياجاتك.

بالإضافة إلى تحديد عدد مكونات النظام الشمسي ، سيكون من الضروري تحديد حجم الخزان الذي فيه ماء ساخنل DHW. يمكن القيام بذلك بسهولة من خلال معرفة النفقات الفعلية لعائلتك. إذا كان لديك عداد DHW مثبت ولديك بيانات لعدة سنوات ، يمكنك حساب متوسط ​​الاستهلاك في اليوم (متوسط ​​الاستهلاك شهريًا مقسومًا على عدد الأيام). هذا هو حجم الخزان الذي تحتاجه تقريبًا. لكن الخزان يجب أن يؤخذ بهامش 20٪ أو نحو ذلك. فقط في حالة.

إذا لم يكن هناك ماء ساخن أو عداد ، يمكنك استخدام معدلات الاستهلاك. يستهلك الشخص الواحد في المتوسط ​​100-150 لترًا من الماء يوميًا. معرفة عدد الأشخاص الذين يعيشون في المنزل بشكل دائم ، سوف تحسب الحجم المطلوب للخزان: يتم ضرب المعدل في عدد السكان.

يجب أن يقال على الفور أن أحد الأسباب المنطقية (من حيث العائد) لوسط روسيا هو نظام التسخين الشمسي الذي يغطي حوالي 30 ٪ من الطلب على الحرارة ويوفر الماء الساخن بالكامل. هذه نتيجة متوسطة: في بعض الأشهر ، سيتم توفير التدفئة بنسبة 70-80٪ بواسطة النظام الشمسي ، وفي بعض (ديسمبر-يناير) بنسبة 10٪ فقط. مرة أخرى ، يعتمد الكثير على النوع الألواح الشمسيةومنطقة الإقامة.

وهي ليست مجرد مسألة "شمال" أو "جنوب". إنه يتعلق بعدد الأيام المشمسة. على سبيل المثال ، في Chukotka شديدة البرودة ، ستكون التدفئة الشمسية فعالة للغاية: تشرق الشمس دائمًا هناك. في المناخ الأكثر اعتدالًا في إنجلترا ، مع الضباب الأبدي ، تكون فعاليته منخفضة للغاية.
;

نتائج

على الرغم من العديد من النقاد الذين يتحدثون عن عدم كفاءة الطاقة الشمسية وطول فترة الاسترداد ، فإن المزيد والمزيد من الناس يتحولون جزئيًا على الأقل إلى مصادر بديلة. بالإضافة إلى الادخار ، ينجذب الكثيرون إلى الاستقلال عن الدولة وسياستها التسعيرية. حتى لا تندم على المبالغ المستثمرة دون جدوى ، يمكنك أولاً إجراء تجربة: قم بعمل أحد التركيبات الشمسية بيديك وحدد بنفسك مقدار ما يجذبك (أم لا).