التدفئة الشمسية لمنزل خاص: خيارات ومخططات الجهاز

أمير جوماروف
فحصه متخصص: أمير جوماروف
تم النشر بواسطة فلاديمير إيلين
التحديث الأخير: يوليو 2019

يمكن أن يؤدي استخدام الطاقة "الخضراء" التي توفرها العناصر الطبيعية إلى تقليل تكاليف المرافق بشكل كبير. على سبيل المثال ، بعد ترتيب التسخين الشمسي لمنزل خاص ، ستزود مشعات ذات درجة حرارة منخفضة وأنظمة تدفئة تحت الأرضية بمبرد مجاني تقريبًا. أوافق ، هذا توفير.

سوف تتعلم كل شيء عن "التقنيات الخضراء" من مقالتنا. بمساعدتنا ، يمكنك بسهولة معرفة أنواع التركيبات الشمسية ، وكيفية ترتيبها وتفاصيل التشغيل. بالتأكيد سوف تكون مهتمًا بأحد الخيارات الشائعة التي تعمل بكثافة في العالم ، ولكن ليس شائعًا جدًا معنا حتى الآن.

في المراجعة المقدمة إلى انتباهك ، يتم تحليل ميزات التصميم للأنظمة ، ويتم وصف مخططات الاتصال بالتفصيل. يتم إعطاء مثال لحساب دائرة التدفئة الشمسية لتقييم واقع بنائها. لمساعدة الأساتذة المستقلين ، يتم إرفاق مجموعات الصور ومقاطع الفيديو.

تقنيات الحرارة الخضراء

متوسط ​​1 م2 يتلقى سطح الأرض 161 واط من الطاقة الشمسية في الساعة. بالطبع ، عند خط الاستواء ، سيكون هذا الرقم أعلى عدة مرات مما هو عليه في القطب الشمالي. بالإضافة إلى ذلك ، تعتمد كثافة الإشعاع الشمسي على الوقت من العام.

في منطقة موسكو ، تختلف كثافة الإشعاع الشمسي في الفترة من ديسمبر إلى يناير من مايو إلى يوليو بأكثر من خمس مرات. ومع ذلك ، فإن الأنظمة الحديثة فعالة للغاية بحيث يمكنها العمل في كل مكان تقريبًا على الأرض.

خريطة لكثافة الإشعاع الشمسي
أنظمة الطاقة الشمسية الحديثة قادرة على العمل بفعالية في الطقس الغائم والبارد حتى -30 درجة مئوية

مهمة الاستخدام طاقة الإشعاع الشمسي بأقصى قدر من الكفاءة يتم حلها بطريقتين: التسخين المباشر في المجمعات الحرارية والبطاريات الكهروضوئية الشمسية.تحول الألواح الشمسية أولاً طاقة أشعة الشمس إلى كهرباء ، ثم تنقلها عبر نظام خاص إلى المستهلكين ، مثل غلاية كهربائية.

يتم تسخين مجمعات الحرارة بفعل ضوء الشمس ، وتسخين سائل التبريد لأنظمة التدفئة وإمدادات المياه الساخنة.

تأتي المجمعات الحرارية في عدة أشكال ، بما في ذلك الأنظمة المفتوحة والمغلقة ، والهياكل المسطحة والكروية ، والمجمعات النصف كروية ، والمكثفات والعديد من الخيارات الأخرى. تُستخدم الطاقة الحرارية المستلمة من مجمعات الطاقة الشمسية لتسخين الماء الساخن أو وسط التدفئة.

تنتج مجموعة واسعة من الصناعات أنظمة متعددة لدمجها في شبكة تدفئة مستقلة. ومع ذلك ، فإن أبسط خيار للإقامة الصيفية من السهل القيام به بنفسك:

على الرغم من التقدم الواضح في تطوير حلول لجمع وتخزين واستخدام الطاقة الشمسية ، إلا أن هناك مزايا وعيوب.

الاستخدام الفعال للطاقة الشمسية

الفائدة الأكثر وضوحا لاستخدام الطاقة الشمسية هي توافرها بشكل عام. في الواقع ، حتى في أكثر الطقس قاتمة وغائمة ، يمكن جمع الطاقة الشمسية واستخدامها.

الزائد الثاني هو صفر انبعاثات. في الواقع ، هذا هو الشكل الأكثر صداقة للبيئة والطبيعي للطاقة. الألواح الشمسية والجامعين لا يصدرون ضوضاء. في معظم الحالات ، يتم تثبيتها على أسطح المباني دون احتلال المنطقة القابلة للاستخدام في منطقة الضواحي.

مخطط التدفئة الشمسية لمنزل خاص
إن كفاءة التسخين الشمسي في خطوط العرض لدينا منخفضة جدًا ، نظرًا لعدم كفاية عدد الأيام المشمسة للتشغيل المنتظم للنظام (+)

العيوب المرتبطة باستخدام الطاقة الشمسية هي عدم ثبات الإضاءة. في الظلام ، لا يوجد شيء للتجميع ، يتفاقم الوضع من خلال حقيقة أن ذروة موسم التدفئة تقع في أقصر ساعات النهار من السنة. من الضروري مراقبة النظافة البصرية للألواح ، حيث يقلل التلوث الطفيف من الكفاءة بشكل حاد.

بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن القول أن تشغيل النظام على الطاقة الشمسية مجاني تمامًا ، وهناك تكاليف ثابتة لاستهلاك المعدات وتشغيل مضخة الدوران وإلكترونيات التحكم.

مساوئ تدفئة منزل خاص مع مجمعات الطاقة الشمسية
من العوائق الكبيرة للتدفئة على أساس استخدام مجمعات الطاقة الشمسية عدم القدرة على تخزين الطاقة الحرارية. يتم تضمين خزان التوسع فقط في الدائرة (+)

مجمعات الطاقة الشمسية المفتوحة

مجمع الطاقة الشمسية المفتوح هو نظام من الأنابيب غير المحمية من التأثيرات الخارجية ، والتي يتم من خلالها تدوير ناقل حراري يتم تسخينه مباشرة من الشمس.

يتم استخدام الماء والغاز والهواء والتجمد كحامل حرارة. يتم تثبيت الأنابيب إما على لوحة داعمة على شكل ملف ، أو متصلة في صفوف متوازية بأنبوب المخرج.

التسخين الشمسي لمنزل خاص به مجمعات مفتوحة
جامعي الطاقة الشمسية من النوع المفتوح غير قادرين على التعامل مع تدفئة منزل خاص. بسبب نقص العزل ، يبرد المبرد بسرعة. يتم استخدامها في الصيف بشكل رئيسي لتسخين المياه في الاستحمام أو حمامات السباحة

جامعي مفتوحة عادة لا يوجد عزل. التصميم بسيط للغاية ، لذلك فهو منخفض التكلفة وغالبًا ما يتم بشكل مستقل.

بسبب نقص العزل ، لا يحتفظون عمليا بالطاقة المتلقاة من الشمس ، ويتميزون بكفاءة منخفضة. يتم استخدامها بشكل رئيسي في الصيف لتسخين المياه في حمامات السباحة أو الاستحمام في الصيف.

يتم تثبيتها في مناطق مشمسة ودافئة ، مع اختلافات صغيرة في درجة الحرارة المحيطة والمياه الساخنة. إنهم يعملون بشكل جيد فقط في الطقس المشمس والهادئ.

مجمع شمسي أولي مصنوع من أنابيب البوليمر
أبسط مجمعات الطاقة الشمسية مع بالوعة حرارية مصنوعة من مجموعة من أنابيب البوليمر ستضمن إمدادات المياه الساخنة في المنزل الريفي للري والاحتياجات المنزلية

الفتحات الأنبوبية

يتم تجميع مجمعات الطاقة الشمسية الأنبوبية من أنابيب منفصلة يتم من خلالها تشغيل الماء أو الغاز أو البخار. هذا هو واحد من أصناف الأنظمة الشمسية المفتوحة. ومع ذلك ، فإن المبرد محمي بشكل أفضل بكثير من السلبيات الخارجية. خاصة في تركيبات الفراغ ، مرتبة على أساس الترمس.

كل أنبوب متصل بالنظام بشكل منفصل ، بالتوازي مع بعضها البعض. إذا فشل أنبوب واحد ، فمن السهل استبداله بآخر جديد. يمكن تجميع الهيكل بأكمله مباشرة على سطح المبنى ، مما يسهل التثبيت بشكل كبير.

مشعب أنبوبي
المشعب الأنبوبي له هيكل معياري. العنصر الرئيسي هو أنبوب فراغ ، ويختلف عدد الأنابيب من 18 إلى 30 ، مما يسمح لك بتحديد قوة النظام بدقة

إن الجمع الزائد للمجمعات الشمسية الأنبوبية هو الشكل الأسطواني للعناصر الرئيسية ، والتي يتم من خلالها التقاط الإشعاع الشمسي طوال اليوم دون استخدام أنظمة تتبع باهظة الثمن لحركة الشمس.

مخطط قارورة تجميع الطاقة الشمسية
يخلق الطلاء الخاص متعدد الطبقات نوعًا من المصيدة البصرية لأشعة الشمس. يوضح الرسم البياني جزئيًا الجدار الخارجي للمصباح الفراغي الذي يعكس الأشعة على جدران المصباح الداخلي (+)

وفقًا لتصميم الأنابيب ، تتميز مجمعات الريش والشمسية المحورية.

الأنبوب المحوري عبارة عن وعاء Dyayur أو ترمس مألوف. يتكون من قارورتين يتم ضخ الهواء بينهما. يتم تطبيق طلاء انتقائي للغاية يمتص الطاقة الشمسية بشكل فعال على السطح الداخلي للمصباح الداخلي.

أنبوب تجميع الطاقة الشمسية
مع الشكل الأسطواني للأنبوب ، تسقط أشعة الشمس دائمًا بشكل عمودي على السطح

يتم نقل الطاقة الحرارية من الطبقة الانتقائية الداخلية إلى أنبوب حراري أو مبادل حراري داخلي من ألواح الألمنيوم. في هذه المرحلة ، يحدث فقدان الحرارة غير المرغوب فيه.

أنبوب الريش عبارة عن أسطوانة زجاجية مع امتصاص لريشة الداخل.

لمبة ريشة
حصل النظام على اسمه من ممتص الريش ، الذي يلتف بإحكام حول قناة حرارية مصنوعة من معدن موصل بالحرارة

للعزل الحراري الجيد ، يتم ضخ الهواء خارج الأنبوب. يحدث انتقال الحرارة من جهاز الامتصاص دون فقدان ، وبالتالي فإن كفاءة أنابيب الريش تكون أعلى.

وفقًا لطريقة نقل الحرارة ، هناك نظامان: مرة واحدة ومع أنبوب حراري. الأنبوب الحراري عبارة عن حاوية مغلقة بسائل متطاير.

أنبوب حرارة تجميع الطاقة الشمسية
نظرًا لأن السائل المتطاير يتدفق بشكل طبيعي إلى قاع الأنبوب الحراري ، فإن الحد الأدنى لزاوية الميل 20 درجة مئوية

يوجد داخل الأنبوب الحراري سائل متطاير يمتص الحرارة من الجدار الداخلي للقارورة أو من ممتص الريش. تحت تأثير درجة الحرارة ، يغلي السائل ويرتفع في شكل بخار. بعد نقل الحرارة إلى وسيط التسخين أو إمداد الماء الساخن ، يتكثف البخار في سائل ويتدفق لأسفل.

كسائل متطاير ، غالبًا ما يستخدم الماء عند ضغط منخفض. في نظام التدفق المباشر ، يتم استخدام أنبوب على شكل حرف U ، يتم من خلاله تدوير الماء أو وسيط التسخين.

نصف الأنبوب على شكل حرف U مصمم لمبرد بارد ، والثاني يزيل الأنبوب المسخن. عندما يسخن ، يبرد المبرد ويدخل خزان التخزين ، مما يوفر دوران طبيعي. كما هو الحال في الأنظمة ذات الأنبوب الحراري ، يجب أن تكون زاوية الميل الدنيا 20 درجة على الأقل.

كيف هو جامع الشمسية أنبوبي
مع اتصال التدفق المباشر ، لا يمكن أن يكون الضغط في النظام مرتفعًا ، نظرًا لوجود فراغ تقني داخل القارورة

تعد أنظمة التدفق المباشر أكثر كفاءة حيث تقوم بتسخين سائل التبريد على الفور. إذا تم التخطيط لأنظمة مجمعات الطاقة الشمسية للاستخدام على مدار السنة ، فسيتم ضخ مضادات التجمد الخاصة بها.

استخدام مجمعات الطاقة الشمسية الأنبوبية له مزايا وعيوب عديدة. يتكون تصميم المجمع الشمسي الأنبوبي من نفس العناصر التي يسهل استبدالها نسبيًا.

المزايا:

  • فقدان حرارة منخفضة
  • القدرة على العمل في درجات حرارة تصل إلى -30 درجة مئوية ؛
  • إنتاجية فعالة طوال ساعات النهار ؛
  • أداء جيد في المناطق ذات المناخ المعتدل والبارد ؛
  • انحراف القذيفه بفعل الهواء ، تبرره قدرة النظم الأنبوبية لتمرير الكتل الهوائية من خلال نفسها ؛
  • امكانية انتاج سائل تبريد بدرجة حرارة عالية.

من الناحية الهيكلية ، فإن الهيكل الأنبوبي له سطح فتحة محدود.

لها عيوب التالية:

  • غير قادر على التنظيف الذاتي من الثلج والجليد والصقيع ؛
  • تكلفة عالية.

على الرغم من التكلفة المرتفعة في البداية ، إلا أن جامعي الأنبوب يدفعون بشكل أسرع. لديهم عمر خدمة طويل.

مجمع شمسي أنبوبي مصنوع من عبوات بلاستيكية
المجمعات الأنبوبية هي أنظمة شمسية من النوع المفتوح ، وبالتالي فهي غير مناسبة للاستخدام على مدار السنة في أنظمة التدفئة (+)

أنظمة مغلقة مسطحة

يتكون المجمع المسطح من إطار من الألومنيوم وطبقة امتصاص خاصة - ممتص وطلاء شفاف وخط أنابيب وسخان.

كممتص ، يتم استخدام صفائح نحاسية مسودة ، تتميز بالموصلية الحرارية المثالية لإنشاء أنظمة شمسية. عندما يتم امتصاص الطاقة الشمسية بواسطة جهاز الامتصاص ، يتم نقل الطاقة الشمسية التي تتلقاها إلى سائل التبريد المنتشر عبر نظام الأنبوب المجاور للامتصاص.

من الخارج ، اللوحة المغلقة محمية بطبقة شفافة. وهي مصنوعة من الزجاج المقسى المقاوم للصدمات وله نطاق تمرير من 0.4-1.8 ميكرون. هذا النطاق يمثل الحد الأقصى من الإشعاع الشمسي. يوفر الزجاج المقاوم للصدمات حماية جيدة ضد البرد. في الخلف ، يتم عزل اللوحة بالكامل بشكل موثوق.

جامع شمسي داخلي
توفر مجمعات الطاقة الشمسية المسطحة أقصى أداء وبناء بسيط. يتم زيادة كفاءتها بسبب استخدام جهاز امتصاص. فهي قادرة على التقاط أشعة الشمس المتناثرة والمباشرة.

تتضمن قائمة مزايا الألواح المسطحة المغلقة ما يلي:

  • بساطة التصميم
  • أداء جيد في المناطق ذات المناخ الدافئ ؛
  • القدرة على التثبيت في أي زاوية مع الأجهزة لتغيير زاوية الميل ؛
  • القدرة على التنظيف الذاتي من الثلج والجليد ؛
  • سعر منخفض.

تعتبر مجمعات الطاقة الشمسية المسطحة مفيدة بشكل خاص إذا تم التخطيط لتطبيقها في مرحلة التصميم. عمر الخدمة للمنتجات عالية الجودة هو 50 عامًا.

تشمل العيوب:

  • فقدان الحرارة العالية
  • الوزن الثقيل
  • انحراف عالي عند وضع الألواح بزاوية في الأفق ؛
  • قيود الأداء مع اختلافات درجات الحرارة أكثر من 40 درجة مئوية.

نطاق المجمعات المغلقة أوسع بكثير من التركيبات الشمسية من النوع المفتوح. في الصيف ، يمكنهم تلبية الحاجة إلى الماء الساخن بالكامل. في الأيام الباردة ، لا تشملها المرافق العامة خلال موسم التدفئة ، يمكنهم العمل بدلاً من سخانات الغاز والكهرباء.

لمن يرغب جعل جامع الشمسية بيديك لجهاز تدفئة في البلد ، نقترح أن تتعرف على المخططات المجربة وتعليمات التجميع خطوة بخطوة.

مقارنة خصائص مجمعات الطاقة الشمسية

الكفاءة هي أهم مؤشر لمجمع الطاقة الشمسية. يعتمد الأداء المفيد لمختلف مجمعات الطاقة الشمسية في التصميم على اختلاف درجة الحرارة. في الوقت نفسه ، تعتبر المجمعات المسطحة أرخص بكثير من المجمعات الأنبوبية.

مخطط أداء جامع الطاقة الشمسية
تعتمد قيم الكفاءة على جودة تصنيع المجمع الشمسي. الغرض من الرسم البياني هو إظهار فعالية استخدام أنظمة مختلفة اعتمادًا على فرق درجة الحرارة.

عند اختيار مجمّع شمسي ، يجدر الانتباه إلى عدد من المعلمات التي تظهر كفاءة وقوة الجهاز.

هناك العديد من الخصائص المهمة لمجمعات الطاقة الشمسية:

  • معامل الامتزاز - يوضح نسبة الطاقة الممتصة إلى الإجمالي ؛
  • عامل الانبعاث - يوضح نسبة الطاقة المرسلة إلى الممتصة ؛
  • المساحة الكلية والفتحة ؛
  • الكفاءة.

منطقة الفتحة هي منطقة عمل المجمع الشمسي. في جامع مسطح ، تكون مساحة الفتحة القصوى. مساحة الفتحة تساوي مساحة الممتص.

طرق التوصيل بنظام التدفئة

نظرًا لأن الأجهزة التي تعمل بالطاقة الشمسية لا يمكنها توفير مصدر طاقة ثابت ومستمر على مدار الساعة ، فهناك حاجة إلى نظام مقاوم لهذه العيوب.

بالنسبة لوسط روسيا ، لا يمكن للأجهزة الشمسية ضمان إمدادات ثابتة من الطاقة ، وبالتالي يتم استخدامها كنظام إضافي. يختلف الاندماج في نظام التدفئة والماء الساخن الحالي بالنسبة لمجمع الطاقة الشمسية والألواح الشمسية.

دائرة تجميع المياه

يتم استخدام أنظمة اتصال مختلفة اعتمادًا على الغرض من استخدام المجمع الحراري. قد يكون هناك عدة خيارات:

  1. خيار الصيف للمياه الساخنة
  2. خيار الشتاء للتدفئة والماء الساخن

خيار الصيف هو الأبسط ويمكن الاستغناء عنه حتى مضخة دورانيةباستخدام دوران المياه الطبيعية.

يتم تسخين الماء في المجمع الشمسي وبسبب التمدد الحراري يدخل خزان التخزين أو المرجل. في هذه الحالة ، يحدث دوران طبيعي: يتم امتصاص الماء البارد في مكان الماء الساخن من الخزان.

مخطط توصيل المجمع الشمسي بالتسخين
في فصل الشتاء ، عند درجات حرارة منخفضة ، لا يمكن تسخين المياه مباشرة. يتم تدوير مانع تجمد خاص في دائرة مغلقة ، مما يوفر نقل الحرارة من المجمع إلى المبادل الحراري في الخزان

مثل أي نظام قائم على الدورة الطبيعية ، فإنه لا يعمل بكفاءة عالية ، مما يتطلب مراعاة التحيزات اللازمة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يكون خزان التخزين أعلى من المجمع الشمسي. للحفاظ على المياه لأطول فترة ممكنة ، يجب عزل الخزان الساخن بعناية.

إذا كنت ترغب حقًا في تحقيق التشغيل الأكثر كفاءة لمجمع الطاقة الشمسية ، فإن مخطط الاتصال معقد.

دائرة التدفئة الشمسية مع جامع
لمنع المجمع من التحول إلى مبرد تبريد في الليل ، من الضروري إيقاف دوران الماء بالقوة

يدور المبرد غير المتجمد من خلال نظام تجميع الطاقة الشمسية. يتم توفير التداول القسري بواسطة مضخة يتم التحكم فيها بواسطة جهاز تحكم.

تتحكم وحدة التحكم في تشغيل مضخة الدوران بناءً على قراءات مستشعرين لدرجة الحرارة على الأقل. يقيس المستشعر الأول درجة الحرارة في خزان التخزين ، والثاني - على أنبوب الإمداد لحامل الحرارة الساخنة لمجمع الطاقة الشمسية.

بمجرد أن تتجاوز درجة حرارة الخزان درجة حرارة سائل التبريد ، في المجمع ، تقوم وحدة التحكم بإيقاف تشغيل مضخة الدوران ، مما يوقف دوران سائل التبريد من خلال النظام. في المقابل ، عندما تنخفض درجة الحرارة في خزان التخزين إلى ما دون القيمة المحددة مسبقًا ، يتم تشغيل غلاية التدفئة.

بكلمة جديدة وبديل فعال عن مجمعات الطاقة الشمسية مع المبرد ، وأنظمة الصلب مع الأنابيب المفرغة، مع مبدأ التشغيل والأجهزة التي نقترح التعرف عليها.

الدائرة الشمسية

سيكون من المغري تطبيق مماثل مخطط توصيل الطاقة الشمسية لشبكة الطاقة ، كما هو الحال في حالة المجمع الشمسي ، تراكم الطاقة المتلقاة في اليوم الواحد. لسوء الحظ ، يعد إنشاء حزمة بطارية ذات سعة كافية لنظام إمداد الطاقة لمنزل خاص مكلفًا للغاية. لذلك ، مخطط الاتصال كما يلي.

مخطط تسخين بألواح شمسية
مع انخفاض قوة التيار الكهربائي من البطارية الشمسية ، تضمن وحدة ABP (التضمين التلقائي للاحتياطي) توصيل المستهلكين بشبكة كهربائية مشتركة

من الألواح الشمسية ، تنتقل الشحنة إلى وحدة التحكم بالشحن ، والتي تؤدي العديد من الوظائف: فهي توفر إعادة شحن مستمرة للبطاريات وتثبت الجهد. علاوة على ذلك ، يتم توفير التيار الكهربائي إلى العاكس ، حيث يتم تحويل التيار المباشر 12 فولت أو 24 فولت إلى التيار المتناوب 220 فولت.

للأسف ، لا يتم تكييف شبكاتنا الكهربائية لتلقي الطاقة ؛ يمكنها العمل في اتجاه واحد فقط من مصدر إلى مستهلك. لهذا السبب ، لن تتمكن من بيع الكهرباء المنتجة أو على الأقل جعل العداد يدور في الاتجاه المعاكس.

يعد استخدام الألواح الشمسية مفيدًا من حيث أنها توفر شكلاً أكثر تنوعًا للطاقة ، ولكن في الوقت نفسه لا يمكن مقارنتها بكفاءة مع مجمعات الطاقة الشمسية. ومع ذلك ، فإن هذا الأخير ليس لديه القدرة على تراكم الطاقة ، على عكس البطاريات الضوئية الشمسية.

مثال لحساب الطاقة المطلوبة

عند حساب طاقة تجميع الطاقة الشمسية المطلوبة ، غالبًا ما يكون من الخطأ إجراء حسابات بناءً على الطاقة الشمسية الواردة في أبرد شهور السنة.

والحقيقة هي أنه في الأشهر المتبقية من العام سوف يسخن النظام بأكمله باستمرار. يمكن أن تصل درجة حرارة سائل التبريد في الصيف عند خروج المجمع الشمسي إلى 200 درجة مئوية مع تسخين البخار أو الغاز ، و 120 درجة مئوية من التجمد ، و 150 درجة مئوية من الماء. إذا كان المبرد يغلي ، فسوف يتبخر جزئيًا. ونتيجة لذلك ، يجب استبداله.

يوصي المصنعون بالبدء من الأشكال التالية:

  • توفير إمدادات المياه الساخنة لا تزيد عن 70٪ ؛
  • توفير نظام تسخين لا يزيد عن 30٪.

يجب أن يتم توليد ما تبقى من الحرارة اللازمة عن طريق معدات التدفئة القياسية. ومع ذلك ، مع هذه المؤشرات سنويًا ، يتم توفير حوالي 40٪ في المتوسط ​​على التدفئة وإمدادات المياه الساخنة.

تعتمد الطاقة التي يولدها أنبوب واحد من نظام التفريغ على الموقع الجغرافي. معدل الطاقة الشمسية ينخفض ​​سنويا عند 1 م2 الأرض تسمى التشمس.

بمعرفة طول وقطر الأنبوب ، يمكنك حساب الفتحة - منطقة الامتصاص الفعالة. يبقى تطبيق عوامل الامتصاص والانبعاث لحساب سعة أنبوب واحد في السنة.

مثال حسابي:

الطول القياسي للأنبوب 1800 مم ، فعال - 1600 مم. القطر 58 مم. الفتحة - منطقة مظللة تم إنشاؤها بواسطة الأنبوب. وبالتالي ، فإن مساحة مستطيل الظل هي:

ق = 1.6 * 0.058 = 0.0928 م2

تبلغ كفاءة الأنبوب المتوسط ​​80٪ ، بينما يبلغ معدل التشمس الشمسي لموسكو حوالي 1170 كيلوواط / ساعة / م2 في السنة. وبالتالي ، سوف ينتج أنبوب واحد في السنة:

W = 0.0928 * 1170 * 0.8 = 86.86 كيلو واط * ساعة

وتجدر الإشارة إلى أن هذا تقدير تقريبي للغاية. تعتمد كمية الطاقة المولدة على اتجاه التركيب ، الزاوية ، متوسط ​​درجة الحرارة السنوية ، إلخ.

بكل أنواعها مصادر الطاقة البديلة وطرق استخدامها يمكنك العثور عليها في المقالة.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

الفيديو رقم 1. توضيح عمل المجمع الشمسي في الشتاء:

فيديو رقم 2. مقارنة بين نماذج مختلفة من مجمعات الطاقة الشمسية:

طوال وجودها ، تستهلك البشرية المزيد والمزيد من الطاقة كل عام. جرت محاولات لاستخدام الإشعاع الشمسي المجاني لفترة طويلة ، ولكن في الآونة الأخيرة فقط أصبح من الممكن استخدام الشمس بشكل فعال في خطوط العرض لدينا. لا شك أن المستقبل يكمن في الأنظمة الشمسية.

هل تريد الإبلاغ عن ميزات مثيرة للاهتمام في تنظيم التدفئة الشمسية لمنزل ريفي أو منزل ريفي؟ يرجى كتابة التعليقات في الكتلة أدناه. هنا يمكنك طرح سؤال ، وترك صورة مع عرض توضيحي لعملية تجميع النظام ، ومشاركة المعلومات المفيدة.

هل كانت المقالة مفيدة؟
شكرًا لتعليقاتك!
لا (14)
شكرًا لتعليقاتك!
نعم (95)
تعليقات الزوار
  1. سفيتلانا

    في الآونة الأخيرة ، بدأوا في التفكير في تركيب الألواح الشمسية في المنزل. أولاً ، من أجل توفير المال ، لأنه مصدوم بفواتير الغاز والكهرباء ، خاصة في فصل الشتاء. ثانيًا ، نحتاج إلى التفكير في البيئة. كل شيء مكتوب بشكل جميل في المقالة ، ولكن هذا لمن هم على الأقل ضليعين في القضايا التقنية. نحن صفر كامل. اشرح لي بالروسية. لدينا منزل من طابقين ، 120 مربعاً في كل طابق. نحن نعيش في الباشكيرية ، حيث توجد أيام مشمسة قليلة ، وفي فصل الشتاء يكون الجو غائمًا طوال الوقت. ما نوع البطاريات التي نحتاجها وكم ستسكب؟ كم من الوقت سيؤتي ثماره؟ وهل تنقذنا الألواح الشمسية في الشتاء؟ بعد كل شيء ، ننفق الكثير من الغاز والكهرباء في فصل الشتاء ، وفي الصيف لا يبدو أننا بحاجة إليهم. لذلك ربما لا يجب أن تزعج نفسك ، لكن استمر في دفع أموال مجنون مقابل الغاز والكهرباء؟

    • أليكسي

      بادئ ذي بدء ، سفيتلانا ، اعزل منزلك ، اجعله نوعًا من الترمس. أي توفير العزل الحراري للجدران والنوافذ ونظام التسقيف. عندها فقط فكر في بديل للغاز والكهرباء.

  2. سيرجي

    لست على استعداد للتبديل إلى التدفئة الشمسية. هذا مناسب فقط لأولئك الذين يعيشون في أماكن دافئة ، حيث الصيف والليالي دافئة على مدار السنة. في المنطقة الوسطى الروسية من البطاريات الحرارية ، لا معنى يذكر. من الممكن فقط الجمع بين التدفئة التقليدية في الشتاء واستخدام الطاقة الشمسية في الصيف. ثم سيكون هناك على الأقل بعض التوفير في المرافق ، ولكن لا يزال التأثير جزئيًا ، لا يمكنك تسخين المنزل بالكامل باستخدام الطاقة الشمسية.

    • ك. سيرجي

      يمكنك توضيح الإحداثيات الخاصة بك (المدينة ، القرية) ، لدي موقف وسؤال مماثل ..

  3. غريغوري

    وأنا على استعداد للتبديل إلى التدفئة المشتركة. تتناول هذه المقالة المبادئ العامة لبناء أنظمة التدفئة الشمسية والهجينة. يمكنك أيضًا استخدام طاقة الرياح لتسخين خزان تخزين الحرارة. خزان التخزين هو جهاز تخزين طاقة حرارية قوي للغاية ؛ لا يمكن مقارنة بطارية كهربائية واحدة من حيث كمية الطاقة المخزنة. ومن أجل تفريغها من الطاقة المتراكمة ، يُنصح باستخدام مضخة حرارية.

    • مارينا

      أنت على حق ، غريغوري. التسخين المشترك مثالي. نحن نستخدم مجمعات الطاقة الشمسية وغلاية الغاز ، وتبين أنها توفير جيد.

أضف تعليقًا

حمامات السباحة

مضخات

الاحترار