جامع زجاجة بلاستيكية للطاقة الشمسية: دليل خطوة بخطوة لتجميع Helio

يرتبط مفهوم الطاقة البديلة للعديد من أصحاب المنازل والبيوت الخاصة بألواح شمسية باهظة الثمن أو طواحين هواء أو مضخات حرارية. لا أحد يدرك أنه في غضون ساعات قليلة يمكنك بناء مجمّع شمسي من الزجاجات البلاستيكية لمجرد البنسات من أجل تزويد نفسك بالماء الساخن طوال الموسم الدافئ.

سنخبرك بكيفية عمل نظام فعال لتحضير المياه الصحية من النفايات. ستجد في مقالتنا وصفًا تفصيليًا لتصميمات وطرق أنظمة التصنيع التي تم اختبار تشغيلها عمليًا. بناءً على توصياتنا ، يمكنك بسهولة تجميع جهاز مفيد في المنزل.

تفاصيل استخدام المجمعات الشمسية

الفرق الرئيسي بين المجمع الشمسي وأنواع مختلفة من توليد الحرارة أنظمة شمسية يتكون في العمل الدوري. وبعبارة أخرى ، في غياب الشمس لن تكون هناك طاقة حرارية.

من الواضح أنه في الظلام ، يتم تقليل أداء إمدادات المياه الساخنة المستقلة مع جامع شمسي إلى صفر. يتم تحديد إنتاج الحرارة بواسطة المجمع الشمسي من خلال طول ضوء النهار ، والذي يعتمد على خط العرض الجغرافي والوقت من السنة.

لن يقوم جامع شمسي محلي الصنع بحل مشكلة إمدادات المياه الساخنة في المنزل فقط ، غير المتصلة بالشبكات المركزية ، ولكن أيضًا مشاكل التدفئة

كما أن السمات المناخية للمنطقة لها تأثير كبير على مستوى إنتاجية المجمع الشمسي. إذا كانت المنطقة تتميز بضباب متكرر أو تختبئ الشمس غالبًا خلف الغيوم ، فإن أداء المجمع الشمسي ينخفض ​​بشكل كبير.

ومع ذلك ، في هذه الحالة أيضًا جامع الشمسية للتدفئة و / أو تسخين المياه لا يزال فعالا بسبب القدرة على التقاط حتى الأشعة المتناثرة.

ميزات التصميم ومبدأ التشغيل

العنصر الرئيسي في الإصدار القياسي من المجمع الشمسي هو جهاز امتزاز على شكل صفيحة نحاسية مع أنبوب. تسخن اللوحة بسرعة تحت تأثير ضوء الشمس ، وتنقل الحرارة إلى الأنبوب والسائل الموجود فيه. بسبب التداول الحر أو القسري ، يتم نقل الحرارة المستقبلة في جميع أنحاء النظام.

تحت تأثير أشعة الشمس ، يتم تسخين صفيحة نحاسية ، يتم من خلالها نقل الحرارة إلى المبرد في الأنبوب

لزيادة كفاءة الامتزاز يجب أن تتمتع بالخصائص الفيزيائية اللازمة. بادئ ذي بدء ، من الضروري زيادة قدرة امتصاص الامتزاز وتقليل انعكاس ضوء الشمس. الحل الأبسط هو تطبيق الحبر الأسود على الامتزاز.

لزيادة كفاءة الامتزاز ، يجب تغطيته بالزجاج الشفاف. يعكس الزجاج العادي جزءًا من أشعة الشمس.

من الأفضل استخدام زجاج خاص مع محتوى منخفض من الحديد أو استخدام طلاء مضاد للانعكاس. لتجنب تلوث الزجاج ، يجب إغلاق غلاف المجمع الشمسي.

على الرغم من الطرق العديدة لتحسين الأداء وزيادة إنتاجية المجمع الشمسي ، إلا أنه بسبب العيوب في التصميم ، فإن هذا المؤشر بعيد عن المثالية. نظرًا لمبدأ تجميع الطاقة الشمسية وطرق زيادة كفاءتها ، سنحاول إنشاء نموذج بدائي وغير مكلف من المواد المرتجلة.

تجميع الوحدة من المواد المرتجلة

بالإضافة إلى التكلفة المنخفضة وسهولة التجميع ، يختلف خيار الزجاجات البلاستيكية عن الأنظمة الشمسية القياسية في أن مجمعات الطاقة الشمسية المسطحة لا تعمل بشكل جيد في ساعات الصباح والمساء.

يوفر الشكل المحدب للزجاجات اختراقًا رأسيًا تقريبًا للأشعة حتى أثناء غروب الشمس والفجر ، وبالتالي ضمان كفاءة الجهاز ، في الصباح وفي المساء.

نظرًا للشكل المحدب للزجاجات البلاستيكية ، فإن الجهاز ، حتى في وضع أفقي ، قادر على التقاط أشعة الشمس المشرقة والمغيبة

هناك عدة طرق مميزة لبناء نظام عمل مثالي لإنتاج الماء الساخن من الزجاجات البلاستيكية:

• يلعب المجمع الشمسي دور خزان التخزين ، حيث يتم تسخين المياه ثم تصريفها ؛
• يتم توصيل المجمع الشمسي بخزان التخزين لضمان تسخين المياه ودوره الطبيعي ؛
• تعمل الزجاجات البلاستيكية الخاصة بالمجمع كخزان للمياه ؛
• تلعب الزجاجات البلاستيكية دور الحاويات المغلقة من أجل الحفاظ على الحرارة.

أيضا ، يمكن أن تختلف مجمعات الطاقة الشمسية في ميزات تصميمها. بادئ ذي بدء ، هذا يرجع إلى طريقة تثبيت الزجاجات وطرق موقعها.

الخيار مع تراكم الماء الساخن

لصنع مجمّع شمسي ، ستحتاج أنابيب البولي بروبلين بقطر 50 مم ، حيث سيتم توصيل الزجاجات البلاستيكية ، ويتم تحديد عددها بقطر الأنبوب. بالنسبة للقالب ، تم أخذ 15 زجاجة بلاستيكية ، وبالتالي كانت الطاقة التشغيلية لمجمع الطاقة الشمسية 30 لترًا.

يتم طلاء المفاصل بين الزجاجات وأنابيب البروبيلين بمانع تسرب سيليكون لمنع تسرب المياه.

لتوصيل الزجاجات بنظام واحد في أنبوب بروبيلين مصمم للمياه الساخنة ، من الضروري حفر ثقوب. كان الحل المثالي هو استخدام مثقاب على الخشب بقطر 26 مم.

مع مثل هذه الأبعاد ، يتم ضمان أقصى كثافة للاتصال ، ويتم ثمل الزجاجة بقوة في الحفرة من خلال خيطها. لضمان أقصى إغلاق للمفصل ، يمكن طلاء المفاصل بمانع تسرب سيليكون ، ولكن من الأفضل استخدام المادة اللاصقة المذوبة بالحرارة.

لتحقيق تأثير الأوعية المتصلة في الجزء العلوي من كل زجاجة ، من الضروري عمل ثقوب يبلغ قطرها حوالي 2 مم.

بعد توصيل الزجاجات ، يتم قطع التركيب في جانب واحد من الأنبوب ، والذي سيتم توصيله لاحقًا بإمدادات المياه لإمداد المياه. من ناحية أخرى ، يجب إدخال الصنبور الذي يتم من خلاله تصريف الماء الساخن في خزان التخزين.

ومع ذلك ، تحت وزن الماء المعبأ ، مثل هذا الجهاز للاستخدام المنزلي الطاقة الشمسية قد تفقد سلامتها. لذلك ، سيكون مربع الجهاز المناسب. للقيام بذلك ، تحتاج إلى لوحة بعرض 150 مم.

لزيادة كفاءة المجمع الشمسي ، في الجزء السفلي من الصندوق ، يمكنك وضع البوليسترين أو البوليسترين الموسع بسمك 50 مم وتغطيته بورق.

بعد تركيب المجمع الشمسي في مكان تشغيله الإضافي ، يجب طلاء الزجاجات البلاستيكية باللون الأسود من أجل امتصاص أشعة الشمس بكفاءة أكبر

عند تلوين الأسود ، تزداد قدرة امتصاص البلاستيك وتزداد كفاءة تسخين الماء

من الأفضل استخدام الطلاء غير اللامع والتطبيق بالرش من علبة الهباء الجوي. يبقى لتغطية الصندوق بالزجاج ، وبالتالي زيادة إحكامه وربطه بنظام تزويد المياه الباردة ونظام تصريف المياه الدافئة المعدة للاستخدام في خزان التخزين.

من الخبرة العملية ، من المعروف أن البلاستيك لا يتحمل آثار درجات الحرارة المرتفعة ، مما يؤدي إلى تشوهه. في الأيام المشمسة المشرقة ، يمكن أن تتجاوز درجة حرارة الماء الساخن 65 درجة ، مما يؤدي إلى تشوه البلاستيك.

في هذا الصدد ، من الأفضل رفض الختم الإضافي للصندوق بالزجاج بشكل عام أو استخدامه حصريًا في الطقس الغائم.

طريقة تداول الماء الساخن

يشبه نظام المجمع الشمسي الخيار الأول ، ولكن لديه عدد من الاختلافات الهيكلية.

لإنشاء جامع ، ستكون الأدوات والمواد التالية مطلوبة:

• أنبوب PVC بقطر 20 مم مع زوايا وقمزة ؛
• قطع الأنابيب الدوارة.
• قواطع إزميل
• التمهيدي (عامل التنظيف) ؛
• الزجاجات البلاستيكية ؛
• تيتراباكي مصنوع من الحليب أو العصير.
• سكين القرطاسية ؛
• كرتون
• طلاء أسود غير لامع مقاوم للحرارة ؛
• خزان تخزين.

للتثبيت ، نحتاج إلى أنبوب PVC بقطر 20 مم. يجب قطع الجزء الأفقي من الأنبوب إلى قطع يتم إرفاق الزوايا والمحملات فيها عن طريق اللحام البارد. سيبدو الجزء السفلي من المجمع الشمسي متشابهًا تمامًا. في النهاية ، نحصل على نظام مغلق ، ولكن أولاً وقبل كل شيء.

ميزات لصق الأنابيب البلاستيكية

من الأفضل الحصول على قطع جودة قطع الأنابيبمجهزة عجلات. بعد القطع ، من الضروري شطب الأنبوب من الداخل باستخدام أدوات الشطب الخاصة.

بعد قياس عمق المحملات والزوايا ، تحتاج إلى وضع علامة على نهاية الأنبوب ليتم توصيله ومعالجة أطراف الأنابيب والتجهيزات باستخدام مادة أولية (عامل تنظيف).

بفضل الحركة السلسة لجزء القطع ، يسمح لك قاطع الأنبوب الأسطواني بتجنب تشوه المقطع العرضي وتشكيل نتوءات على طول الحافة أثناء القطع

ستكون الخطوة التالية هي تطبيق الغراء وتوزيعه على الجزء الخارجي من الأنبوب وداخل التركيب. يجب تطبيق الغراء بفرشاة ، في حين يجب أن يكون حجمه أقل من قطر الأنابيب. يبقى إدخال الأنبوب في نقطة الإنطلاق أو الزاوية وتحويله ربع دورة لتوزيع الغراء بشكل متساوٍ.

يرجى ملاحظة أن لصق واحد أو نقطة الإنطلاق يجب ألا يستغرق أكثر من 30 ثانية. بعد التثبيت ، من الضروري إزالة بقايا الغراء.

إجراءات تصنيع مجمعات الطاقة الشمسية

بعد تحضير الأنبوب العلوي وربط الأنابيب العمودية به ، يمكنك البدء في تحضير الزجاجات البلاستيكية. في النموذج المقدم من المجمع الشمسي ، هناك 4 أنابيب رأسية بطول 105 سم ، يمكن وضع 5 زجاجات بلاستيكية على طول الأنبوب.أي ، لجمع المجمع ، ستحتاج إلى 20 زجاجة بلاستيكية متطابقة.

يجب إزالة الجزء السفلي من كل زجاجة. للقيام بذلك ، يجب إنشاء قالب بسيط من قطعة من الورق المقوى بطول 30 سم ملفوفة في أنبوب. باستخدام قالب وسكين القرطاسية ، قم بإزالة الجزء السفلي على الزجاجات. بعد تحضير الزجاجات ، يمكنك البدء في تصنيع ممتص يمتص الطاقة الشمسية.

إن استخدام قالب كرتون بسيط يجعل من الممكن قطع الزجاجات بنفس الحجم والحصول عليها بسرعة

في دور جهاز الامتصاص ، نستخدم أكياس رباعيات مستخدمة من العصير أو الحليب. يجب قطعها وغسلها وتجفيفها بالكامل. لتحسين امتصاصها ، يجب تطبيق طلاء أسود غير لامع. أسهل طريقة للقيام بذلك هي عن طريق الطلاء بالرش.

يجعل التسلسل المتسلسل للزجاجات البلاستيكية من السهل وضع عبوات رباعية مطوية فيها

بعد تحضير الزجاجات وعلب رباعي ، يمكنك البدء في تجميع الجهاز الشمسي. أولاً ، في الأنبوب العمودي ، تحتاج إلى ربط زجاجة بلاستيكية برقبتها إلى الأمام وإدخال ربطة عنق فيها. وبالمثل ، يتم تعليق جميع الزجاجات على أنابيب رأسية ، والتي يجب بعد ذلك توصيلها بقمم وزوايا الأنبوب السفلي ، على غرار الجزء العلوي.

لإضفاء الصلابة على المجمع الشمسي المصنوع ، من الضروري تقديم الدعم له.

يوفر الدرع الخشبي التقليدي صلابة هيكلية ويسهل نقل المجمع الشمسي إلى مكان استخدامه

من الممكن ، كما في الحالة الأولى ، وضع المجمع في صندوق خشبي ، ولكن لم يعد من الضروري عزله. نظرًا لأن كل زجاجة من الزجاجات البلاستيكية هي نوع من الخزانات الصغيرة المعزولة ، والتي تقوم بالتسخين من الداخل ، تنقل الحرارة إلى المياه المتداولة عبر الأنابيب.

ميزات التنسيب والاتصال

للحصول على أقصى قدر ممكن من امتصاص ضوء الشمس ، يجب أن يتم توجيه المجمع في اتجاه الجنوب. تكفي زاوية ميل 10-15 درجة صغيرة ليعمل المجمع بشكل فعال في أي مكان من الشمس تقريبًا.

يجب توصيل الجزء السفلي من الأنبوب بالجزء السفلي من خزان التخزين ، والجزء العلوي - تقريبًا ، بالجزء المركزي. يتدفق الماء البارد من خزان البوليمر من خلال الأنبوب السفلي إلى المجمع ، حيث يسخن ويرتفع من خلال الأنبوب العلوي إلى الخزان.

وبالتالي ، سيتم تنفيذ الدورة الطبيعية للمياه من خلال نظام محلي الصنع. لضمان كثافة عالية لدورة المياه ، يجب وضع الخزان فوق المجمع الشمسي مباشرة على مسافة 0.3 متر منه على الأقل.

إذا تم توصيل المجمع الشمسي بخزان التخزين بشكل صحيح ، فيتم ضمان دوران المياه الطبيعية.

وتجدر الإشارة إلى أنه عندما يدخل الماء البارد الخزان من نظام إمدادات المياه ، فإنه يتم مزجه بنشاط ، مما يقلل من كفاءة المجمع. يمكن تجنب ذلك عن طريق تجهيز الدخول في الخزان بعلبة تروس مضطربة ، وهي عبارة عن أنبوب مسدود بثقوب متعددة.

تتدفق المياه بسلاسة عبر علبة التروس ، مما يسمح للماء البارد بالبقاء في الطبقات السفلية ، حيث يتم سحبها إلى المجمع الشمسي.

يساعد استخدام المخفض المضطرب على تجنب خلط الماء البارد والدافئ في خزان التخزين.

من الواضح أن جامع الطاقة الشمسية يوفر تسخين المياه فقط في النهار في الطقس المشمس. لذلك ، من المهم الحفاظ على الماء الساخن للاستخدام خلال النهار والمساء. لهذا ، من الضروري تدفئة خزان التخزين.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

الفيديو 1. لذلك ظهرت أول أنظمة حلزونية من الزجاجات البلاستيكية:

فيديو 2. جهاز مجاني تقريبا لتسخين المياه أثناء العمل:

يعتبر تجميع الطاقة الشمسية البلاستيكية البلاستيكية للمشروبات حلاً رخيصًا لإنتاج الماء الساخن.ومع ذلك ، في حالة الطقس العاصف المطول ، خاصة في الربيع والخريف ، يُنصح بتركيب سخان في خزان التخزين. في هذه الحالة ، سيصبح المجمع الشمسي جزءًا من نظام كامل ، والذي ، في ظل ظروف مواتية ، سيوفر المال.

أخبرنا عن تجربتك في بناء نظام شمسي محلي الصنع من الزجاجات البلاستيكية. من الممكن أن تحتوي ترسانتك على معلومات وخيارات تصميم قد تكون مفيدة لزوار الموقع. يرجى كتابة التعليقات في نموذج الحظر أدناه ، وطرح الأسئلة ، ومشاركة الصور والمعلومات المفيدة.