ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ใช้เพื่อดูดซับพลังงานของรังสีดวงอาทิตย์เพื่อให้มนุษย์สามารถรวมตัว แปลง และนำไปใช้ในภายหลังได้
พลังงานที่สร้างขึ้นใช้สำหรับ:
หลักการทำงาน การออกแบบและวัสดุที่ใช้ในการสร้างได้รับการออกแบบมาเพื่อเพิ่มการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ให้เกิดประโยชน์สูงสุด หลังจากนั้นจะถูกแปลงเป็นความร้อนและถ่ายโอนเพื่อใช้ต่อไป ระบบนี้สามารถมีทั้งอากาศและของเหลวพิเศษที่มีคุณสมบัติไม่แข็งตัว
การไหลเวียนของมันสามารถเป็นไปตามธรรมชาติหรือถูกบังคับ
นักสะสมถูกนำมาใช้ในประเทศต่างๆที่มีสภาพภูมิอากาศ
ขอบเขตของมันค่อนข้างใหญ่:
นักสะสมมีข้อดีหลายประการ ได้แก่:
ข้อเสียคือราคาค่อนข้างสูงและการติดตั้งอุปกรณ์นี้ยาก
อุปกรณ์เหล่านี้มีสองประเภท แต่ละคนมีลักษณะและหลักการทำงานบางอย่าง
นักสะสมดังกล่าวผลิตขึ้นในรูปแบบแผงขนาดสูงสุด 2.5 เมตรตรงกลางซึ่งมีแผ่นดูดซับวางอยู่ มันทำจากโลหะที่นำความร้อนซึ่งใช้มากที่สุดสำหรับสิ่งนี้ เคลือบด้วยสารเคลือบที่มีลักษณะการแผ่รังสีต่ำ
นี่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการแปลงรังสีดวงอาทิตย์ให้มากที่สุดในรูปของพลังงานความร้อน ในขณะที่การปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมควรน้อยที่สุด ชั้นดูดซับนี้เชื่อมต่อกับท่อ โดยส่วนใหญ่แล้วโพรพิลีนไกลคอลจะไหลเวียนซึ่งทำหน้าที่เป็นสารหล่อเย็น
หรือน้ำก็ได้ มีชั้นกันความร้อนใต้ท่อ มีกระจกป้องกันแสงอาทิตย์แบบพิเศษอยู่เหนือตัวดูดซับ โดดเด่นด้วยปริมาณธาตุเหล็กขั้นต่ำเพื่อให้ได้ปริมาณงานสูงสุด และตัวถังเสริมด้วยเหล็กแผ่นพร้อมฉนวนกันความร้อนหรืออะลูมิเนียม
ประเภทนี้ใช้สำหรับติดตั้งบนหลังคาแหลมหรือหลังคาเรียบ แต่สามารถติดตั้งได้ทุกที่และทุกตำแหน่ง ประเภทนี้เป็นแบบธรรมดาที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับระบบทำความร้อนและสำหรับทำน้ำร้อน
ประกอบด้วยหลอดแยกจำนวนของพวกเขาสามารถมีได้ตั้งแต่ 5 ถึง 30 ชิ้น แต่ละหลอดเป็นแบบ mini-collector ตามหลักการทำงาน ทั้งหมดจะรวมกันเป็นแผงเดียว
ภายในท่อจะมีอีกส่วนที่คล้าย ๆ กันคือมีขนาดเล็กกว่า เกิดสุญญากาศระหว่างพวกเขา ส่วนบนประกอบด้วยกระจกแสงอาทิตย์และทำหน้าที่ป้องกัน มีแผ่นดูดซับที่ทำจากทองแดงหรืออลูมิเนียมติดตั้งอยู่ภายใน ท่อเล็กกว่าอยู่ใต้แผ่นซึ่งมีสารหล่อเย็นไหลเวียนอยู่ สูญญากาศในกรณีนี้มีบทบาทเป็นฉนวนความร้อน
ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ดังกล่าวทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบแบนในสภาวะที่มีอุณหภูมิบรรยากาศต่ำ แต่ต้นทุนของพวกเขาสูงกว่ามาก
ในทางกลับกันตัวสะสมท่อมีสองประเภทซึ่งมีการออกแบบที่แตกต่างกัน มีหลายแบบที่มีท่อความร้อนและแบบไหลตรง ข้อดีของประเภทแรกคือการรักษาประสิทธิภาพที่มีประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำถึง -30 องศาเซลเซียส และในบางกรณีอาจสูงถึง -40 อีกด้วย
คุณสมบัติที่โดดเด่นของตัวสะสมกระแสตรงคือความสามารถในการติดตั้งในตำแหน่งใดก็ได้ตลอดจนการสูญเสียความร้อนน้อยที่สุดระหว่างการทำงาน
อุปกรณ์สะสม อุปกรณ์ประหยัดพลังงานนี้สามารถทำด้วยมือของคุณเอง มีตัวเลือกมากมายสำหรับการดำเนินการในกรณีนี้ เช่น สามารถทำจากกรอบหน้าต่าง หม้อต้มน้ำไฟฟ้าเก่า ตู้เย็น หรือแม้แต่ขวดพลาสติก
ลองดูหนึ่งในท่อร่วมที่ง่ายที่สุดซึ่งทำจากชิ้นส่วนจากตู้เย็นเก่า นักสะสมดังกล่าวจะทำน้ำร้อนเพื่อความต้องการทางเทคนิค
วัสดุ:
เครื่องมือ:
ก่อนปฏิบัติงานต้องล้างคอยล์ตู้เย็นโดยใช้ผงซักฟอกและน้ำไหล นี่เป็นสิ่งจำเป็นในการทำความสะอาดน้ำมันฟรีออน
เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของตัวสะสมแบบโฮมเมดคุณสามารถใช้หม้อน้ำรถยนต์แทนที่ตัวเก็บประจุด้วย การทดสอบแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์นี้สามารถทำความร้อนน้ำประมาณ 20 ลิตรขึ้น 20 องศาภายในสองชั่วโมงของการทำงาน อุณหภูมิโดยรอบระหว่างการทดลองคือ +25 องศาเซลเซียส
แน่นอนว่าอุปกรณ์ดังกล่าวมีประสิทธิภาพต่ำและมีโอกาสเกิดความล้มเหลวเนื่องจากการระบายอากาศของตัวแลกเปลี่ยนความร้อน แต่ถึงกระนั้นก็ยังให้ประโยชน์บางประการ
เนื่องจากตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์มีประสิทธิภาพซึ่งขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการสะท้อนแสงและการดูดซับของวัสดุ จึงได้มีการคิดค้นสารเคลือบพิเศษเพื่อเพิ่มคุณสมบัติเหล่านี้
แต่ละอันเหมาะสำหรับวัสดุเฉพาะที่จะใช้ มีสารเคลือบสำหรับทองแดง อลูมิเนียม ฯลฯ มีการนำไปใช้ในลักษณะที่ค่อนข้างซับซ้อนจึงไม่มีจำหน่ายอย่างแพร่หลาย
แหล่งพลังงาน พลังงานแสงอาทิตย์ฟรีจะสามารถให้น้ำอุ่นสำหรับใช้ในครัวเรือนได้อย่างน้อย 6-7 เดือนต่อปี และในช่วงเดือนที่เหลือยังช่วยเรื่องระบบทำความร้อนอีกด้วย
แต่สิ่งที่สำคัญที่สุดคือตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ธรรมดา (ไม่เหมือนกับจาก) สามารถสร้างได้อย่างอิสระ ในการทำเช่นนี้ คุณจะต้องมีวัสดุและเครื่องมือที่สามารถซื้อได้ที่ร้านฮาร์ดแวร์ส่วนใหญ่ ในบางกรณี แม้แต่สิ่งที่คุณพบได้ในโรงรถทั่วไปก็เพียงพอแล้ว
เทคโนโลยีการประกอบเครื่องทำความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ที่นำเสนอด้านล่างนี้ถูกนำมาใช้ในโครงการ “เปิดตะวัน-อยู่สบาย”- ได้รับการพัฒนาโดยเฉพาะสำหรับโครงการนี้โดยบริษัทเยอรมัน พลังงานแสงอาทิตย์พันธมิตรฟ้องซึ่งจำหน่าย ติดตั้ง และให้บริการระบบสะสมพลังงานแสงอาทิตย์และระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์อย่างมืออาชีพ
แนวคิดหลักคือทุกอย่างควรมีราคาถูกและร่าเริง ในการผลิตตัวสะสมนั้นใช้วัสดุที่ค่อนข้างง่ายและธรรมดา แต่ประสิทธิภาพก็ค่อนข้างยอมรับได้ มันต่ำกว่ารุ่นโรงงาน แต่ความแตกต่างของราคาก็ชดเชยข้อเสียนี้ได้อย่างสมบูรณ์
รังสีของดวงอาทิตย์ส่องผ่านกระจกและทำให้ตัวสะสมความร้อน และกระจกจะป้องกันการสูญเสียความร้อน แก้วยังป้องกันการเคลื่อนที่ของอากาศในตัวดูดซับ หากไม่มีกระจก ตัวสะสมจะสูญเสียความร้อนอย่างรวดเร็วเนื่องจากลม ฝน หิมะ หรืออุณหภูมิภายนอกต่ำ
เฟรมควรได้รับการบำบัดด้วยน้ำยาฆ่าเชื้อและทาสีสำหรับใช้ภายนอก
มีการสร้างรูทะลุในตัวเครื่องเพื่อจ่ายของเหลวเย็นและกำจัดของเหลวร้อนออกจากท่อร่วม
ตัวดูดซับนั้นถูกทาสีด้วยสารเคลือบทนความร้อน สีดำทั่วไปเริ่มหลุดล่อนหรือระเหยที่อุณหภูมิสูง ส่งผลให้กระจกคล้ำขึ้น สีต้องแห้งสนิทก่อนติดฝาครอบกระจก (เพื่อป้องกันการควบแน่น)
ฉนวนถูกวางไว้ใต้ตัวดูดซับ ที่ใช้กันมากที่สุดคือขนแร่ สิ่งสำคัญคือสามารถทนต่ออุณหภูมิที่ค่อนข้างสูงในช่วงฤดูร้อน (บางครั้งก็เกิน 200 องศา)
ด้านล่างของเฟรมหุ้มด้วยแผ่น OSB, ไม้อัด, บอร์ด ฯลฯ ข้อกำหนดหลักสำหรับขั้นตอนนี้คือเพื่อให้แน่ใจว่าด้านล่างของตัวสะสมได้รับการปกป้องอย่างน่าเชื่อถือจากความชื้นที่เข้าไปภายใน
เพื่อยึดกระจกเข้ากับกรอบให้ทำร่องหรือติดแถบไว้ด้านในของกรอบ เมื่อคำนวณขนาดของเฟรมควรคำนึงว่าเมื่อสภาพอากาศ (อุณหภูมิความชื้น) เปลี่ยนแปลงไปในระหว่างปีการกำหนดค่าจะเปลี่ยนไปเล็กน้อย ดังนั้นแต่ละด้านของเฟรมจะเหลือระยะขอบสองสามมิลลิเมตร
มียางขอบหน้าต่าง (รูปตัว D หรือ E) ติดอยู่ที่ร่องหรือแถบ วางแก้วไว้บนนั้นโดยใช้สารเคลือบหลุมร่องฟันในลักษณะเดียวกัน ทั้งหมดนี้ยึดไว้ด้านบนด้วยแผ่นโลหะชุบสังกะสี ดังนั้นกระจกจึงถูกยึดเข้ากับเฟรมอย่างแน่นหนา ซีลจะป้องกันตัวดูดซับจากความเย็นและความชื้น และกระจกจะไม่ได้รับความเสียหายเมื่อโครงไม้ "หายใจ"
ข้อต่อระหว่างแผ่นกระจกหุ้มด้วยสารเคลือบหลุมร่องฟันหรือซิลิโคน
ในการจัดระเบียบเครื่องทำความร้อนด้วยแสงอาทิตย์ที่บ้านคุณจะต้องมีถังเก็บ น้ำร้อนจากตัวสะสมจะถูกเก็บไว้ที่นี่ดังนั้นจึงคุ้มค่าที่จะดูแลฉนวนกันความร้อน
สิ่งต่อไปนี้สามารถใช้เป็นรถถังได้:
สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าถังที่ปิดสนิทจะพัฒนาแรงดันขึ้นอยู่กับแรงดันของระบบประปาที่จะเชื่อมต่อ ไม่ใช่ทุกภาชนะที่สามารถทนต่อแรงกดดันจากบรรยากาศต่างๆ ได้
รูถูกสร้างขึ้นในถังสำหรับทางเข้าและทางออกของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ทางเข้าน้ำเย็น และทางเข้าของน้ำร้อน
ถังบรรจุเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเกลียว ใช้ทองแดงสแตนเลสหรือพลาสติก น้ำที่ได้รับความร้อนจากตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจะเพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงควรวางไว้ที่ด้านล่างของถัง
ตัวรวบรวมเชื่อมต่อกับถังโดยใช้ท่อ (เช่น โลหะ-พลาสติก หรือพลาสติก) ที่ลำเลียงจากตัวรวบรวมไปยังถังผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน และกลับไปยังตัวรวบรวม การป้องกันการรั่วไหลของความร้อนเป็นสิ่งสำคัญมากที่นี่: เส้นทางจากถังไปยังผู้บริโภคควรสั้นที่สุดเท่าที่จะทำได้และท่อควรมีฉนวนอย่างดี
ถังขยายเป็นองค์ประกอบที่สำคัญมากของระบบ เป็นอ่างเก็บน้ำเปิดซึ่งอยู่ที่จุดสูงสุดของวงจรการไหลเวียนของของเหลว สำหรับถังขยายคุณสามารถใช้ภาชนะโลหะหรือพลาสติกก็ได้ ด้วยความช่วยเหลือจะควบคุมความดันในท่อร่วมไอดี (เนื่องจากของเหลวขยายตัวจากความร้อนท่ออาจแตก) เพื่อลดการสูญเสียความร้อน จะต้องหุ้มฉนวนถังด้วย หากมีอากาศอยู่ในระบบก็สามารถระบายผ่านถังได้เช่นกัน อ่างเก็บน้ำยังเต็มไปด้วยของเหลวผ่านถังขยาย
เจ้าของบ้านส่วนตัวที่ดีมักจะมองหาโอกาสที่จะประหยัดค่าทำน้ำร้อนและค่าทำความร้อน สิ่งนี้มีความเกี่ยวข้องโดยเฉพาะเมื่อเร็ว ๆ นี้ เมื่อราคาสาธารณูปโภคมีแนวโน้มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่องเกือบทุกไตรมาส ธรรมชาติเข้ามาช่วยเหลือด้วยแหล่งพลังงานที่ไม่สิ้นสุดนั่นคือรังสีดวงอาทิตย์ เมื่อใช้กฎฟิสิกส์ในทางปฏิบัติ ช่างฝีมือจะพบวิธีที่น่าสนใจในการประหยัดเงินโดยการพัฒนาและประกอบตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งเจ้าของบ้านอาจสามารถทำได้ด้วยตัวเอง - พวกเขาเพียงแค่ต้องใช้ความพยายามและทักษะเพียงเล็กน้อย
ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบทำเองสามารถทำได้หลายวิธีและจากวัสดุที่หลากหลาย บางครั้งอาจมาจากวัสดุที่ "วางอยู่ใต้เท้าของคุณ" ก็ได้ โดยสร้างจากกระป๋องเบียร์เก่าๆ ขวดพลาสติก สายยาง หรือ ท่อโดยใช้กระจก แผงโพลีคาร์บอเนต และวัสดุอื่นๆ
วิธีการบางอย่างในการสร้างตัวสะสมจะกล่าวถึงด้านล่าง แต่ก่อนอื่นควรศึกษาแผนภาพการเชื่อมต่อ - ตามกฎแล้วจะเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับระบบทำน้ำร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์
การทำงานที่มีประสิทธิภาพของระบบทำน้ำร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับส่วนประกอบของเครื่องรวบรวมเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับวิธีการติดตั้งและเชื่อมต่ออย่างถูกต้องด้วย มีตัวเลือกมากมายสำหรับไดอะแกรมการเชื่อมต่อ แต่คุณไม่ควรมองหาไดอะแกรมที่ซับซ้อนที่สุดเนื่องจากคุณสามารถใช้ไดอะแกรมพื้นฐานซึ่งเข้าถึงและเข้าใจได้ง่าย
แผนผังการเชื่อมต่อตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบง่ายนี้ใช้ได้กับทั้งการทำน้ำร้อนสำหรับและสำหรับความต้องการในครัวเรือน หากต้องการน้ำร้อนภายนอกในอาคารฤดูร้อนก็ควรติดตั้งถังไว้ในอากาศด้วย ในกรณีที่มีการกระจายน้ำร้อนทั่วทั้งบ้านและมีถังเก็บน้ำติดตั้งอยู่ตรงนั้น
ตัวเลือก "ฤดูร้อน" สำหรับการเชื่อมต่อนักสะสมรูปแบบนี้มักจะจัดให้มีการไหลเวียนของน้ำตามธรรมชาติและในกรณีนี้ตัวสะสมแบตเตอรี่จะถูกติดตั้งต่ำกว่าระดับถังที่ 800 1,000 มม. ซึ่งน้ำร้อนจะไหล - สิ่งนี้ควรมั่นใจได้จากความแตกต่างของความหนาแน่นของความเย็น และของเหลวอุ่น ในการเชื่อมต่อตัวสะสมเข้ากับถังจะใช้ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 3/4 นิ้ว เพื่อให้น้ำในถังเก็บมีสถานะร้อนซึ่งจะเข้าถึงได้จากการให้ความร้อนจากแสงแดดในเวลากลางวัน ผนังจะต้องมีการหุ้มฉนวนอย่างเหมาะสม เช่น ใช้ขนแร่และโพลีเอทิลีนหนา 100 มม. (หากไม่มีหลังคาเหนือถังเก็บน้ำ) หม้อไอน้ำ) แต่ก็ยังดีกว่าถ้าจัดให้มีที่พักพิงถาวรสำหรับภาชนะเนื่องจากหากฉนวนเปียกจากฝนก็จะลดคุณสมบัติของฉนวนลงอย่างมาก
การไหลเวียนตามธรรมชาติไม่ดีนักสำหรับใช้ในระบบที่มีตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ เนื่องจากจะสร้างความเฉื่อยที่อ่อนแอในการเคลื่อนที่ของน้ำในวงจร และถ้าแบตเตอรี่และถังอยู่ห่างจากกันเพียงพอน้ำที่ผ่านเส้นทางนี้จะค่อยๆเย็นลง ดังนั้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพจึงมักติดตั้งระบบหมุนเวียน ตัวเลือกนี้เหมาะสำหรับการทำน้ำร้อนเฉพาะในช่วงครึ่งปีที่อบอุ่นและในฤดูหนาวน้ำจากระบบจะต้องถูกระบายออกไม่เช่นนั้นเมื่อน้ำแข็งค้างก็จะระเบิดได้ง่าย ตทีรูเบิล
หากคุณวางแผนที่จะใช้ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ตลอดทั้งปี เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำในท่อแข็งตัวในช่วงเย็นจัด สารป้องกันการแข็งตัวพิเศษซึ่งก็คือของเหลวที่ไม่แข็งตัวจะถูกเทลงในวงจรแทน โครงการนี้มีรูปแบบที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง - มีการติดตั้งหม้อต้มน้ำร้อนทางอ้อม ในกรณีนี้ สารป้องกันการแข็งตัวที่ให้ความร้อนในตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์จะผ่านคอยล์ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนของหม้อไอน้ำ ซึ่งจะทำให้น้ำในถังอุ่นขึ้น
จำเป็นต้องมี "กลุ่มความปลอดภัย" ในระบบนี้ - อัตโนมัติ ระบายอากาศเกจวัดแรงดัน และวาล์วนิรภัย ออกแบบมาให้รองรับแรงดันที่ต้องการ สำหรับการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็นอย่างต่อเนื่องมักใช้ปั๊มหมุนเวียน
เมื่อใช้พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์เพื่อให้ความร้อนในบ้านจะใช้หม้อต้มความร้อนทางอ้อมที่เชื่อมต่อกับตัวสะสมเช่นเดียวกับการให้ความร้อนเพิ่มเติมของสารหล่อเย็นซึ่งใช้เชื้อเพลิงแข็งหรือก๊าซ ในวันฤดูใบไม้ร่วงหรือฤดูใบไม้ผลิ เมื่อดวงอาทิตย์สามารถให้ความร้อนแก่สารหล่อเย็นจนถึงอุณหภูมิที่ต้องการได้ ก็สามารถปิดหม้อไอน้ำได้
ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ยังช่วยทำความร้อนในบ้านได้ดีอีกด้วยหากฤดูหนาวในภูมิภาคนี้หนาวมาก คุณไม่ควรคาดหวังประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมจากนักสะสม เนื่องจากในช่วงเวลานี้มีวันที่มีแดดจัดเพียงไม่กี่วันและดาวเองก็อยู่ต่ำถึงขอบฟ้า ดังนั้นจึงจำเป็นต้องให้ความร้อนเพิ่มเติมกับสารหล่อเย็นและน้ำร้อน วิธีเดียวที่แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จะช่วยให้คุณประหยัดเชื้อเพลิงได้คือหม้อต้มน้ำจะได้รับน้ำที่ไม่เย็น แต่ค่อนข้างอุ่นอยู่แล้ว ซึ่งหมายความว่าคุณจะต้องเผาก๊าซหรือไม้น้อยลงเพื่อให้มีอุณหภูมิตามที่ต้องการ
คุณต้องรู้ด้วยว่ายิ่งตัวสะสมความร้อนจากแสงอาทิตย์มีขนาดใหญ่เท่าใด ก็จะสามารถดูดซับพลังงานได้มากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นเพื่อให้ระบบดังกล่าวสร้างความร้อนได้เพียงพอที่จะให้ความร้อนแก่บ้านได้จึงต้องเพิ่มขนาดของพื้นที่เก็บสะสมเป็น 40–45% ของพื้นที่ทั้งหมดของบ้าน
หากต้องการใช้ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อให้ความร้อนและน้ำร้อน จำเป็นต้องรวมตัวเลือกทั้งสองก่อนหน้านี้ในระบบ และใช้หม้อต้มน้ำแบบพิเศษสำหรับน้ำโดยมีถังเพิ่มเติมซึ่งมีคอยล์ซึ่งสารหล่อเย็นได้รับความร้อนจากแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จะไหลเวียน เนื่องจากถังภายในมีขนาดเล็กกว่าถังหลักมาก น้ำในถังจึงร้อนจากคอยล์เร็วกว่ามากและถ่ายเทความร้อนไปยังถังทั่วไป
ตัวสะสมสามารถรวมอยู่ในระบบ "ทำความร้อน - น้ำร้อน" ทั่วไปได้นอกจากนี้จะต้องเชื่อมต่อหม้อไอน้ำกับแหล่งความร้อนเพิ่มเติม - ซึ่งอาจเป็นได้ทั้งหม้อต้มน้ำไฟฟ้าหรือเครื่องกำเนิดความร้อนจากเชื้อเพลิงแข็ง
ความไม่แน่นอนของอุณหภูมิที่สร้างขึ้นโดยแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์อาจทำให้สารหล่อเย็นร้อนเกินไปหรือในทางกลับกัน ทำให้เย็นเกินไปในวงจรทำความร้อนและจ่ายน้ำเร็วเกินไป เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดเหตุการณ์เช่นนี้ ระบบทั้งหมดจะต้องได้รับการควบคุมโดยอัตโนมัติ ติดตั้งอยู่ในสายไฟ ตัวควบคุมอุณหภูมิ ซึ่งสามารถเปลี่ยนทิศทางการไหลของน้ำหล่อเย็น หรือเปิดหรือปิดปั๊มหมุนเวียน หรือดำเนินการควบคุมอื่นๆ
ในแผนภาพที่นำเสนอข้างต้นตัวควบคุมอุณหภูมิดังกล่าวถูกกำหนดให้เป็นตัวควบคุม
ดังนั้น โดยทั่วไปแล้ว แผนภาพการเชื่อมต่อ (การวางท่อ) จะมีความชัดเจน แต่ตอนนี้การพิจารณาตัวเลือกต่างๆ ในการสร้างตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยตัวเองก็สมเหตุสมผลแล้ว
นักสะสมพลังงานแสงอาทิตย์
แน่นอนว่าผู้ที่มีบ้านส่วนตัวพร้อมสวนหรือเดชารู้ดีว่าน้ำที่เหลืออยู่ในแหล่งจ่ายไฟหลักชั่วคราวหลังจากรดน้ำเตียงจะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว ช่างฝีมือใช้ท่อหรือท่ออ่อนคุณภาพเชิงบวกนี้เพื่อสร้างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจากแสงอาทิตย์ ควรสังเกตว่านักสะสมดังกล่าวจะมีราคาน้อยกว่าที่ซื้อในร้านค้าหลายเท่า แต่เพื่อให้กระบวนการผลิตประสบความสำเร็จต้องใช้ความพยายามบางอย่าง
บนหลังคามีแบตเตอรี่สะสมพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดตัวสะสมดังกล่าวอาจประกอบด้วยหนึ่งหรือหลายส่วนซึ่งมีการวางและยึดท่อที่ขดแน่นเป็นเกลียว "หอยทาก"
"หอยทาก" - เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนการออกแบบนี้สามารถเรียกได้ว่าง่ายที่สุดทั้งในด้านการออกแบบและการติดตั้ง ข้อเสียเปรียบหลักของมันคือไม่สามารถใช้งานได้จริงหากไม่มีการไหลเวียนแบบบังคับเนื่องจากหากรูปทรงของท่อยาวเกินไปความต้านทานไฮดรอลิกจะเกินแรงดันที่สร้างขึ้นจากความแตกต่างของอุณหภูมิ อย่างไรก็ตามการแก้ปัญหาการติดตั้งปั๊มหมุนเวียนนั้นไม่ใช่เรื่องยากเลย และระบบดังกล่าวที่ติดตั้งในบ้านในชนบทจะช่วยได้ดีเยี่ยมและจะจ่ายเองอย่างรวดเร็วรวมถึงค่าใช้จ่าย (ไม่มีนัยสำคัญมาก) ในการจ่ายไฟให้กับปั๊ม
นักสะสมที่คล้ายกันยังใช้ในการทำน้ำร้อนในสระว่ายน้ำด้วย เชื่อมต่อกับระบบกรองซึ่งจำเป็นต้องติดตั้งปั๊ม น้ำที่ไหลเวียนผ่านท่อสะสมมีเวลาให้ความร้อนก่อนลงสระ
ในบางกรณีด้วยการสร้างระบบทั้งหมด คุณสามารถทำได้โดยไม่ต้องติดตั้งถังเก็บข้อมูล สิ่งนี้เป็นไปได้เมื่อใช้น้ำร้อนเฉพาะในระหว่างวันและใช้ในปริมาณน้อย ตัวอย่างเช่น วงจรท่อยาว 150 ม. ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 16 มม. บรรจุน้ำได้ 30 ลิตร และหากรวบรวม "หอยทาก" จากท่อห้าหรือหกตัวไว้ในแบตเตอรี่ก้อนเดียวในระหว่างวันสมาชิกในครอบครัวแต่ละคนสามารถอาบน้ำได้หลายครั้งและยังมีน้ำร้อนเหลืออยู่มากมายสำหรับใช้ในครัวเรือน
หากใครมีข้อสงสัยเกี่ยวกับประสิทธิภาพของการทำน้ำร้อน เราขอแนะนำให้ดูวิดีโอที่แสดงการทดสอบตัวรวบรวมท่อ:
ในการสร้างเครื่องเก็บน้ำพลังงานแสงอาทิตย์คุณต้องเตรียมวัสดุบางอย่าง เป็นไปไม่ได้เลยที่บางส่วนจะพบได้ในโรงนาหรือโรงรถ
ควรสังเกตทันทีว่าท่อโลหะพลาสติกไม่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทำตัวสะสมแม้ว่าจะเคลือบด้วยสีดำก็ตาม ความจริงก็คือความเป็นพลาสติกในกรณีนี้ไม่เพียงพอ - พวกมันแตกเมื่อโค้งงอด้วยรัศมีเล็ก ๆ ดังนั้นแม้ว่าจะไม่ละเมิดความสมบูรณ์ของผนัง แต่ความเข้มของการไหลของน้ำก็จะลดลง
ท่อจำหน่ายแบบม้วน 50, 100 หรือ 200 เมตร หากคุณวางแผนที่จะสร้างแบตเตอรี่ปริมาณมาก คุณจะต้องซื้อช่องใส่แบตเตอรี่หลายช่อง หากคุณวางแผนที่จะใช้ท่อแต่ละส่วนเช่น 50 หรือ 100 ม. คุณไม่ควรซื้อคอยล์ยาว 200 เมตร ควรซื้อท่อที่วัดเสร็จแล้วจะดีกว่า ซึ่งจะช่วยประหยัดเวลาในการติดตั้ง
ท่อสามารถวางได้ไม่เพียง แต่เป็นเกลียวกลมเท่านั้น แต่ยังเป็นรูปวงรีและอยู่ในรูปแบบของขดลวดด้วย
ทางเลือกที่ดีคือลองใช้ท่อโพลีเอทิลีนเชื่อมขวาง PEX สมัยใหม่ พวกมันมีความเหนียวดี แต่ก็ไม่ยากที่จะหาวิธีให้สีดำถ้ามันไม่ได้ลดราคา
ช่องว่างของโมดูลในอนาคตได้รับการบำบัด (ไม้) หรือใช้สารป้องกันการกัดกร่อน (โลหะ) จากนั้นจึงประกอบกล่องเข้าด้วยกันเป็นเกลียวหนึ่งอันหรือมากกว่า
อย่างไรก็ตามคุณสามารถใช้กรอบหน้าต่างเก่าเป็นด้านข้างของกล่องซึ่งติดตั้งส่วนล่างไว้
นี่อาจเป็นแถบโลหะที่ยึดระหว่างท่อด้วยสกรูเกลียวปล่อย
อีกทางเลือกหนึ่งคือมัดหลวมๆ ด้วยเชือกที่แน่นหนาหรือที่หนีบพลาสติกแบบ "มัด" ที่มีไม้กางเขนหรือคานประตู แต่ถึงกระนั้น วิธีการยึดนี้ก็ยังเหมาะกับท่อพลาสติกมากกว่าท่ออ่อน เนื่องจากอาจหย่อนคล้อยบนสายไฟได้เมื่อยางขยายตัว หากเลือกท่อยางเสริมแรงสำหรับตัวสะสมวิธีนี้ค่อนข้างเหมาะสำหรับการยึด
ตัวเลือกการยึดอื่นที่เหมาะกับท่อพลาสติกหรือท่อเสริมอาจเป็นตะปูที่มีหัวกว้าง สามารถขับเคลื่อนไปที่ด้านล่างของกล่อง (ในกรณีนี้ต้องมีความหนาอย่างน้อย 10 มม.) หรือบนไม้กางเขนชนิดหนึ่งที่ทำจากบล็อก
นอกจากตัวเชื่อมต่อดังกล่าวแล้ว อุปกรณ์เกลียวจะต้องเปลี่ยนจากท่อพลาสติกหรือยางไปเป็นโลหะทั่วไป การเชื่อมต่อดังกล่าวจะมีความจำเป็นหากตัวรวบรวมประกอบด้วยหลายโมดูล
หากต้องการทราบว่าจำเป็นต้องมีองค์ประกอบการเชื่อมต่อจำนวนเท่าใด คุณจะต้องวาดแผนผังของระบบที่ถูกสร้างขึ้นล่วงหน้าและคำนวณจำนวนองค์ประกอบเหล่านั้น
ท่อด้านบนจะเชื่อมต่อกับถังเก็บนั่นคือไปที่ผู้บริโภค ควรมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 ÷ 50 มม.
เมื่อเตรียมทุกสิ่งที่คุณต้องการแล้ว คุณก็สามารถเริ่มทำงานได้
ท่อ XLPE
รูปนี้แสดงตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ที่ทำจากท่อ (ท่อ) ซึ่งประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นอย่างมากจากการใช้ขวดพลาสติกธรรมดา "เคล็ดลับ" ที่นี่คืออะไร? และมีหลายอย่างพร้อมกัน:
ผลของขวดพลาสติกเป็นปลอก - แผนผังในการสร้างตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์คุณจะต้อง:
1 – ท่อยาง ท่อโลหะสีดำ หรือท่อพลาสติก – เป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อน
2 – ขวดพลาสติกที่จะกลายเป็นปลอกรอบท่อวงจร
3 - ในขวดครึ่งขวดซึ่งจะติดกับฐานสามารถใส่ฟอยล์หรือวัสดุสะท้อนแสงอื่น ๆ ได้ ส่วนสะท้อนแสงควรหันไปทางดวงอาทิตย์
4 – การติดตั้งขาตั้งจากบล็อกหรือท่อโลหะจะค่อนข้างง่าย
5 - ถังเก็บน้ำร้อนซึ่งต้องเชื่อมต่อกับจุดรวบรวม - ก๊อกน้ำฝักบัว ฯลฯ
6 - ภาชนะสำหรับน้ำเย็นที่สามารถเชื่อมต่อกับระบบน้ำประปาได้
การประกอบตัวเลือกที่แสดงในแผนภาพด้านบนมีดังนี้:
ถอยห่างจากขอบท่อ 100 150 มม. ทำเครื่องหมายตำแหน่งที่ยึด จากนั้นผ่านขอบนี้ขวดที่เตรียมไว้ตามจำนวนที่ต้องการจะถูกวางลงบนท่อซึ่งจะเพียงพอที่จะครอบคลุมพื้นที่ไปยังชั้นวางฝั่งตรงข้ามได้อย่างสมบูรณ์ ขวดวางติดกันแน่นเพื่อให้คอของขวดที่สองพอดีกับรูที่ตัดที่ด้านล่างของขวดก่อนหน้า
นักสะสมอย่างที่เห็น ไม่ซับซ้อนอย่างแน่นอนในการผลิตแต่ก็สามารถเป็น “ตัวช่วย” ที่ดีในบ้านส่วนตัวโดยรับหน้าที่ทำน้ำร้อนได้
อย่างไรก็ตามพลังงานแสงอาทิตย์สามารถนำมาใช้ไม่เพียง แต่ในการทำน้ำร้อนเท่านั้น แต่ยังเพื่อจ่ายอากาศร้อนให้กับห้องอีกด้วย ตัวอย่างเช่น คุณสามารถดูวิธีทำด้วยตัวเองได้โดยไปที่ลิงก์ไปยังสิ่งพิมพ์พิเศษบนพอร์ทัลของเรา
ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์เป็นวิธีที่ดีในการประหยัดทรัพยากรพลังงาน พลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานฟรี ดังนั้นอย่างน้อย 6-7 เดือนต่อปีคุณจึงสามารถได้รับน้ำอุ่นสำหรับใช้ในครัวเรือน และในช่วงเดือนที่เหลือยังช่วยเรื่องระบบทำความร้อนอีกด้วย
คุณสามารถสร้างตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ได้ด้วยตัวเอง ในการทำเช่นนี้ คุณจะต้องมีวัสดุและเครื่องมือที่สามารถซื้อได้ที่ร้านฮาร์ดแวร์ส่วนใหญ่ หรืออะไรก็ตามที่คุณพบในโรงรถของคุณ
เทคโนโลยีด้านล่างถูกนำมาใช้ในโครงการ “เปิดตะวัน - อยู่สบาย” ได้รับการพัฒนาโดยเฉพาะสำหรับโครงการนี้โดยบริษัท Solar Partner Sued ของเยอรมนี ซึ่งจำหน่าย ติดตั้ง และให้บริการเครื่องรวบรวมพลังงานแสงอาทิตย์และแผงเซลล์แสงอาทิตย์อย่างมืออาชีพ
แนวคิดหลักคือราคาถูกและร่าเริง ในการสร้างนักสะสมนั้น มีการใช้วัสดุที่ค่อนข้างเรียบง่ายและธรรมดาซึ่งสามารถหาซื้อได้ที่ร้านค้าในพื้นที่ของคุณ หรือแม้แต่พบได้ในโรงรถของคุณ ในขณะเดียวกันประสิทธิภาพของตัวสะสมยังคงอยู่ในระดับที่เหมาะสม มันต่ำกว่ารุ่นโรงงาน แต่ความแตกต่างของราคาก็ชดเชยข้อเสียนี้ได้อย่างสมบูรณ์
เครื่องทำน้ำอุ่นพลังงานแสงอาทิตย์มีหลายประเภท แต่ทั้งหมดใช้หลักการง่ายๆ คือ พื้นผิวสีดำจะดูดซับความร้อนจากดวงอาทิตย์ แล้วจึงถ่ายโอนไปยังน้ำ โมเดลที่ง่ายที่สุดสามารถสร้างขึ้นจากวัสดุที่มีอยู่และไม่ต้องใช้ปั๊มหรืออุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพสามารถใช้งานได้แม้ในฤดูหนาวด้วยการใช้ของเหลวที่ไม่แข็งตัว - สารป้องกันการแข็งตัว
ระบบเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ที่อธิบายไว้เป็นแบบพาสซีฟและไม่ต้องใช้ไฟฟ้า มันทำได้โดยไม่ต้องใช้ปั๊ม ของเหลวร้อนจะเคลื่อนที่ระหว่างตัวสะสมและถังตามหลักการของการพาความร้อน ตามกฎง่ายๆ - ของเหลวที่ให้ความร้อนจะลอยขึ้นด้านบนเสมอ
หลักการทำงานของตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ดังกล่าวมีดังนี้:
ในขณะที่ดวงอาทิตย์ส่องแสงบนตัวสะสม ของเหลวในท่อตัวดูดซับจะร้อนขึ้น เคลื่อนตัวเข้าไปในถังและจึงไหลเวียนอยู่ตลอดเวลา กระบวนการนี้จะทำให้น้ำในถังร้อนขึ้นภายในเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมงภายใต้รังสีดวงอาทิตย์ที่รุนแรง
องค์ประกอบหลักของตัวสะสมคือตัวดูดซับ ประกอบด้วยแผ่นโลหะที่เชื่อมกับท่อโลหะ มีการติดตั้งท่อหลายท่อในแนวตั้งและเชื่อมกับท่อเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่สองท่อที่อยู่ในแนวนอน ท่อหนาสำหรับทางเข้าและทางออกของของเหลวเหล่านี้จะต้องขนานกัน และช่องจ่ายของเหลว (ส่วนล่างของตัวดูดซับ) และทางออก (ส่วนบนของตัวดูดซับ) ควรอยู่คนละด้านของแผง (แนวทแยง) ในการเชื่อมต่อท่อที่หนาขึ้นจำเป็นต้องเจาะรูให้ตรงกับเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อแนวตั้ง
เพื่อการถ่ายเทความร้อนที่ดีขึ้นจากแผ่นโลหะไปยังท่อ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องแน่ใจว่ามีการสัมผัสกันสูงสุดระหว่างแผ่นโลหะกับท่อ การเชื่อมควรเป็นไปตามองค์ประกอบทั้งหมด สิ่งสำคัญคือแผ่นโลหะและท่อจะต้องพอดีกัน
ตัวดูดซับวางอยู่ในกรอบไม้และปิดด้วยกระจกซึ่งช่วยปกป้องตัวสะสมและสร้างปรากฏการณ์เรือนกระจกภายใน
ใช้กระจกหน้าต่างธรรมดา ความหนาที่เหมาะสมที่สุดคือ 4 มม. ในขณะที่ยังคงรักษาอัตราส่วนความน่าเชื่อถือและน้ำหนักที่ดี แนะนำให้แบ่งพื้นที่กระจกที่ต้องการออกเป็นหลายส่วน ทำให้สะดวกและปลอดภัยยิ่งขึ้นในการทำงานด้วย
การใช้กระจกหลายชั้นหรือกระจกสองชั้นจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพแต่จะเพิ่มน้ำหนักของโครงสร้างและต้นทุนของระบบ
รังสีของดวงอาทิตย์ส่องผ่านกระจกและทำให้ตัวสะสมความร้อน และกระจกจะป้องกันการสูญเสียความร้อน แก้วยังป้องกันการเคลื่อนที่ของอากาศในตัวดูดซับ หากไม่มีกระจก ตัวสะสมจะสูญเสียความร้อนอย่างรวดเร็วเนื่องจากลม ฝน หิมะ หรืออุณหภูมิภายนอกโดยทั่วไปต่ำ
เฟรมควรได้รับการบำบัดด้วยน้ำยาฆ่าเชื้อและทาสีสำหรับใช้ภายนอก
มีการสร้างรูทะลุในตัวเครื่องเพื่อจ่ายของเหลวเย็นและกำจัดของเหลวร้อนออกจากท่อร่วม
ตัวดูดซับนั้นถูกทาสีด้วยสารเคลือบทนความร้อน สีดำทั่วไปเริ่มหลุดล่อนหรือระเหยที่อุณหภูมิสูง ส่งผลให้กระจกคล้ำขึ้น สีต้องแห้งสนิทก่อนติดฝาครอบกระจก (เพื่อป้องกันการควบแน่น)
ฉนวนถูกวางไว้ใต้ตัวดูดซับ ที่ใช้กันมากที่สุดคือขนแร่ สิ่งสำคัญคือสามารถทนต่ออุณหภูมิที่ค่อนข้างสูงในช่วงฤดูร้อน (บางครั้งก็เกิน 200 องศา)
ด้านล่างของเฟรมหุ้มด้วยแผ่น OSB, ไม้อัด, บอร์ด ฯลฯ ข้อกำหนดหลักสำหรับขั้นตอนนี้คือเพื่อให้แน่ใจว่าด้านล่างของตัวสะสมได้รับการปกป้องอย่างน่าเชื่อถือจากความชื้นที่เข้าไปภายใน
เพื่อยึดกระจกเข้ากับกรอบให้ทำร่องหรือติดแถบไว้ด้านในของกรอบ เมื่อคำนวณขนาดของเฟรมควรคำนึงว่าเมื่อสภาพอากาศ (อุณหภูมิความชื้น) เปลี่ยนแปลงไปในระหว่างปีการกำหนดค่าจะเปลี่ยนไปเล็กน้อย ดังนั้นแต่ละด้านของเฟรมจะเหลือระยะขอบสองสามมิลลิเมตร
มียางขอบหน้าต่าง (รูปตัว D หรือ E) ติดอยู่ที่ร่องหรือแถบ วางแก้วไว้บนนั้นโดยใช้สารเคลือบหลุมร่องฟันในลักษณะเดียวกัน ทั้งหมดนี้ยึดไว้ด้านบนด้วยแผ่นโลหะชุบสังกะสี ดังนั้นกระจกจึงถูกยึดเข้ากับเฟรมอย่างแน่นหนา ซีลจะป้องกันตัวดูดซับจากความเย็นและความชื้น และกระจกจะไม่ได้รับความเสียหายเมื่อโครงไม้ "หายใจ"
ข้อต่อระหว่างแผ่นกระจกหุ้มด้วยสารเคลือบหลุมร่องฟันหรือซิลิโคน
ถังเก็บน้ำ. น้ำร้อนจากตัวสะสมจะถูกเก็บไว้ที่นี่ดังนั้นจึงคุ้มค่าที่จะดูแลฉนวนกันความร้อน
สิ่งต่อไปนี้สามารถใช้เป็นรถถังได้:
สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าถังที่ปิดสนิทจะพัฒนาแรงดันขึ้นอยู่กับแรงดันของระบบประปาที่จะเชื่อมต่อ ไม่ใช่ทุกภาชนะที่สามารถทนต่อแรงกดดันจากบรรยากาศต่างๆ ได้
รูถูกสร้างขึ้นในถังสำหรับทางเข้าและทางออกของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ทางเข้าน้ำเย็น และทางเข้าของน้ำร้อน
ถังบรรจุเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเกลียว ใช้ทองแดง สแตนเลส หรือพลาสติก น้ำที่ได้รับความร้อนจากตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจะเพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงควรวางไว้ที่ด้านล่างของถัง
ตัวรวบรวมเชื่อมต่อกับถังโดยใช้ท่อ (เช่น โลหะพลาสติกหรือพลาสติก) ซึ่งลำเลียงจากตัวรวบรวมไปยังถังผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน และกลับไปยังตัวรวบรวม การป้องกันการรั่วไหลของความร้อนเป็นสิ่งสำคัญมากที่นี่: เส้นทางจากถังไปยังผู้บริโภคควรสั้นที่สุดเท่าที่จะทำได้และท่อควรมีฉนวนอย่างดี
ถังขยายเป็นองค์ประกอบที่สำคัญมากของระบบ เป็นอ่างเก็บน้ำเปิดซึ่งอยู่ที่จุดสูงสุดของวงจรการไหลเวียนของของเหลว สำหรับถังขยายคุณสามารถใช้ทั้งจานโลหะและพลาสติก ด้วยความช่วยเหลือจะควบคุมความดันในท่อร่วมไอดี (เนื่องจากของเหลวขยายตัวจากความร้อนท่ออาจแตก) เพื่อลดการสูญเสียความร้อน จะต้องหุ้มฉนวนถังด้วย หากมีอากาศอยู่ในระบบก็สามารถระบายผ่านถังได้เช่นกัน อ่างเก็บน้ำยังเต็มไปด้วยของเหลวผ่านถังขยาย
คุณสามารถดูคุณสมบัติทางโครงสร้างเพิ่มเติม วัสดุที่จำเป็น และกฎเกณฑ์ในการติดตั้งตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ได้โดยการดาวน์โหลดคู่มือการปฏิบัติบนเว็บไซต์ของโครงการ ที่ตีพิมพ์
การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ฟรีเพื่อให้ความร้อนและน้ำร้อนแก่บ้านของคุณค่อนข้างน่าดึงดูดใจ ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งมีองค์ประกอบหลักคือตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ แต่ปัจจัยหนึ่งที่จำกัดการใช้โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ก็คือต้นทุนที่ค่อนข้างสูง แต่คุณสามารถทำได้ด้วยตัวเอง ดังนั้นในบทความนี้เราจะพูดถึงหลักการทำงานประเภทรวมถึงวิธีการประกอบและสร้างตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยมือของคุณเองเพื่อให้ความร้อนในบ้านและจัดหาน้ำร้อนจากวัสดุที่มีอยู่ต่างๆ
ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์คือตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่จับพลังงานของดวงอาทิตย์และแปลงพลังงานดังกล่าวเป็นพลังงานความร้อนของของเหลวหรืออากาศที่ไหลเวียนในนั้น ขึ้นอยู่กับชนิดของมัน ของเหลวหรืออากาศที่ให้ความร้อนในตัวสะสมจะใช้สำหรับการจ่ายน้ำร้อนหรือทำความร้อนให้กับบ้านโดยตรงหรือผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพิ่มเติม เช่น ผ่านหม้อต้มน้ำร้อนทางอ้อม ภารกิจหลักของตัวสะสมดังกล่าวคือการ "จับ" พลังงานแสงอาทิตย์ให้ได้มากที่สุดและถ่ายโอนไปยังสารหล่อเย็นที่หมุนเวียนอยู่ในนั้นโดยมีการสูญเสียน้อยที่สุด
ขึ้นอยู่กับประเภทของสารหล่อเย็นที่หมุนเวียนและให้ความร้อนในตัว ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์สามารถ:
ตามคุณสมบัติการออกแบบและประเภทของพื้นผิวแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถ:
ของเหลวนักสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ตามชื่อของมัน เต็มไปด้วยของเหลวที่หมุนเวียนและทำให้ร้อนขึ้นในตัวพวกเขา นี่อาจเป็นน้ำเปล่าหรือสารป้องกันการแข็งตัว (สารป้องกันการแข็งตัว) ในกรณีแรก น้ำร้อนสามารถจ่ายโดยตรงไปยังระบบจ่ายน้ำร้อน ไปยังถังเก็บ หรือหม้อต้มน้ำร้อนทางอ้อม และในกรณีที่สอง - เฉพาะหม้อไอน้ำเท่านั้น นักสะสมดังกล่าวสามารถใช้ทั้งเพื่อให้บ้านมีน้ำร้อนและให้ความร้อน ทุกอย่างขึ้นอยู่กับพลังของการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์
อากาศตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับทำความร้อนในบ้าน อากาศเย็นจากห้องจะถูกส่งไปยังตัวสะสมดังกล่าว ให้ความร้อนที่นั่นและส่งกลับไปที่ห้องโดยใช้การหมุนเวียนตามธรรมชาติหรือแบบบังคับ
ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ประเภทนี้ส่วนใหญ่สามารถสร้างได้อย่างอิสระ แสดงจินตนาการของคุณ คุณสามารถใช้วัสดุที่มีอยู่มากมายเพื่อสร้างมันขึ้นมา: ภาชนะพลาสติกหรือโลหะ ท่อ ท่อ หม้อน้ำที่ใช้แล้ว และแม้แต่กระป๋องเบียร์ ด้านล่างนี้ เราจะดูการออกแบบตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์หลายแบบที่คุณสามารถทำเองโดยใช้สิ่งเหล่านี้และวัสดุอื่นๆ ที่มีอยู่
ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ที่ง่ายที่สุดสามารถทำด้วยมือของคุณเองจากภาชนะโลหะหรือพลาสติกที่มีปริมาตร 50-100 ลิตร นี่คือสิ่งที่เรียกว่าการอาบน้ำในฤดูร้อนซึ่งค่อนข้างธรรมดาในพื้นที่ชนบทและในกระท่อม
ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับทำน้ำร้อนจากถังโลหะ
ตัวเลือกโลหะที่ดีที่สุดสำหรับนักสะสมคือภาชนะสแตนเลสทาสีดำด้านนอก จริงอยู่ที่ราคาของคอนเทนเนอร์ใหม่นั้นค่อนข้างสูง ดังนั้นคุณจึงสามารถใช้ภาชนะที่ใช้แล้วได้ เช่น เชื่อมถังจากภาชนะสแตนเลส 2 ใบจากเครื่องซักผ้าเก่า คุณยังสามารถใช้ภาชนะที่ทำจากโลหะเหล็ก สังกะสี หรือทาสีด้วยสีกันน้ำได้ ภาชนะพลาสติกนั้นดีเพราะมีน้ำหนักเบาและไม่กัดกร่อน แต่มีอายุการใช้งานสั้นเนื่องจากพลาสติกไม่ทนต่อรังสีอัลตราไวโอเลตได้ดี
ถังติดตั้งไว้ทางด้านทิศใต้ของหลังคาบ้านหรือเหนือฝักบัวกลางแจ้งโดยตรง หากไม่ได้ปิดผนึกถังก็จะนำแหล่งจ่ายเย็นและที่อุ่นออกจากด้านล่าง แรงดันของน้ำอุ่น ณ จุดเข้าจะถูกกำหนดโดยความสูงของการติดตั้งและระดับของน้ำในถัง เติมน้ำเย็นซึ่งอุ่นไว้ระยะหนึ่งแล้วจึงนำไปใช้
หากปิดผนึกถังแล้ว น้ำเย็นจะถูกส่งจากด้านล่าง และนำน้ำอุ่นมาจากด้านบน ภาชนะดังกล่าวเชื่อมต่อกับระบบจ่ายน้ำเย็น (สถานีสูบน้ำ) และเมื่อน้ำร้อนถูกดึงเข้าไปในถัง น้ำเย็นจะออกมาจากระบบโดยแทนที่น้ำอุ่นไปที่ส่วนบน
ข้อดีของตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์คือความเรียบง่าย ทำเองได้ง่ายๆ หากกระบอกมีรูปทรงกระบอกแสดงว่ามีแสงแดดส่องสว่างตลอดทั้งวัน
ข้อเสียของการออกแบบนี้:
ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ที่เรียบง่ายและมีประสิทธิภาพสามารถทำด้วยมือของคุณเองจากท่อโลหะที่มีผนังบาง: เหล็ก, ทองแดงหรืออลูมิเนียม เป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อ (หม้อน้ำ) ซึ่งวางอยู่ในกล่องฉนวนความร้อนที่ทำจากไม้กระดานไม้อัดหรือแผ่นไม้อัด
วัสดุที่ดีที่สุดสำหรับทำหม้อน้ำสะสมพลังงานแสงอาทิตย์คือทองแดงอย่างแน่นอน มีการถ่ายเทความร้อนได้ดีเยี่ยมและไม่เกิดการกัดกร่อน แต่วัสดุนี้ค่อนข้างแพง ท่ออลูมิเนียมถึงแม้จะมีราคาถูกกว่าท่อทองแดง แต่ก็เชื่อมได้ยาก
วิธีที่ถูกที่สุดและง่ายที่สุดในการสร้างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนคือจากท่อเหล็ก สามารถเชื่อมได้โดยใช้เครื่องเชื่อมแบบธรรมดา ในการผลิตหม้อน้ำคุณสามารถใช้ท่อเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง ½ - 1″ ได้ ในเวลาเดียวกันท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าและผนังหนากว่าจะถูกนำมาใช้เพื่อจ่ายน้ำเย็นและกำจัดน้ำร้อนและสำหรับตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเอง - เส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าและผนังที่บางกว่า
แผนผังของหม้อน้ำสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ที่ทำจากท่อ
ขนาดของหม้อน้ำสะสมพลังงานแสงอาทิตย์และความยาวของท่อจึงขึ้นอยู่กับกำลังไฟที่ต้องการ แต่หากทำให้มันใหญ่เทอะทะเกินไปก็อาจจะประกอบและติดตั้งได้ยาก ดังนั้นจึงเป็นการดีที่สุดหากขนาดอยู่ในช่วงต่อไปนี้: กว้าง - 0.8-1 ม. และสูง 1.5-1.6 ม. พลังของตัวสะสมดังกล่าวจะอยู่ในช่วง 1.2-1.4 กิโลวัตต์ หากคุณต้องการเพิ่มพลังในการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ คุณสามารถสร้างตัวสะสมเหล่านี้หลายตัวและเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน
ในกรณีนี้ ในการสร้างหม้อน้ำสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ เราจะต้องมีท่อผนังหนาสองท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 - 1″ และความยาว 0.8-1 ม. และท่อผนังบาง 12-18 ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 - 3 นิ้ว " และความยาว 1.5-1.6 ม.
ในท่อผนังหนาที่จะทำหน้าที่จ่ายและระบายน้ำจะมีการเจาะรูสำหรับท่อผนังบางที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าโดยเพิ่มทีละ 3-4.5 ซม. ปลายด้านหนึ่งของท่อดังกล่าวถูกเสียบและมีการเชื่อมด้ายเข้ากับอีกด้านหนึ่ง หรือด้ายถูกตัดเข้าไป
ท่อถูกเชื่อมเป็นโครงสร้างหม้อน้ำเดียวและทาสีด้วยสีดำด้าน
ตอนนี้คุณต้องสร้างกล่องฉนวนความร้อนสำหรับหม้อน้ำ ในการทำเช่นนี้คุณสามารถใช้ไม้อัด, แผ่นไม้อัด Chipboard, OSB หรือแผ่นขอบที่ทนความชื้นได้ แต่ไม้อัดกันน้ำ (WRP) จะดีที่สุด
ขนาดของกล่องคำนวณโดยคำนึงถึงขนาดของหม้อน้ำชั้นฉนวนและช่องว่างระหว่างกัน ความสูงของด้านข้างของกล่องควรคำนึงถึงความหนาของฉนวนตัวท่อตลอดจนระยะห่างจากด้านล่างและกระจกหรือโพลีคาร์บอเนตที่หุ้มกล่อง (10-12 มม.) ที่ปลายด้านบนของด้านข้างมีช่อง (ร่อง) สำหรับแก้วหรือโพลีคาร์บอเนต ผนังด้านข้างด้านใดด้านหนึ่งมีรูสำหรับจ่ายน้ำและท่อระบายน้ำ องค์ประกอบของกล่องเชื่อมต่อกันเป็นโครงสร้างเดียวโดยใช้สกรูเกลียวปล่อย
คุณสามารถใช้โฟมโพลีสไตรีนธรรมดา (พลาสติกโฟม) หรือแบบอัดรีดได้เช่นเดียวกับขนแร่ที่มีความหนาแน่นอย่างน้อย 25 ชั้นของฉนวน (อย่างน้อย 5 ซม.) ติดตั้งจากด้านในและด้านข้างเป็นฉนวน ของกล่อง แผ่นโลหะชุบสังกะสีหรือชั้นฟอยล์หนาวางอยู่ด้านบนซึ่งทาสีดำด้านด้วย
หม้อน้ำถูกยึดไว้ในกล่องโดยใช้ที่หนีบหรือที่หนีบซึ่งจะต้องจัดเตรียมไว้ให้ในขั้นตอนการผลิตกล่อง ตำแหน่งและขนาดของแคลมป์ขึ้นอยู่กับการออกแบบหม้อน้ำและขนาดของท่อ
ด้านบนกล่องหุ้มด้วยกระจกหรือโพลีคาร์บอเนต วัสดุปิดพอดีกับร่อง (ตัวอย่าง) และยึดอย่างแน่นหนา ข้อต่อทั้งหมดถูกปิดผนึก
ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์พร้อมแล้ว จะต้องติดตั้งทางด้านทิศใต้ของบ้านโดยมีความลาดเอียงถึงขอบฟ้า 35-45 ⁰ โดยพื้นฐานแล้วคุณสามารถทำการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ได้ซึ่งรวมถึงถังเก็บน้ำอุ่นที่มีฉนวนความร้อนซึ่งมีความจุ 100-200 ลิตรหรือหม้อต้มน้ำร้อนทางอ้อม
การติดตั้งแผงเก็บพลังงานแสงอาทิตย์สำเร็จรูป
คุณสามารถสร้างตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยมือของคุณเองโดยใช้ท่อพลาสติก HDPE หรือ PP แม้ว่าการถ่ายเทความร้อนของพลาสติกจะน้อยกว่าโลหะถึง 13-15% แต่ก็มีราคาถูกกว่าทองแดงมากและไม่กัดกร่อนเหมือนเหล็กสีดำ
ในการสร้างตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบง่าย ๆ ด้วยมือของคุณเองสามารถวางท่อ HDPE ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 13-20 มม. ในกล่องในรูปแบบของเกลียวยึดด้วยที่หนีบและทาสีดำ
ตัวเลือกตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ที่ทำจากท่อพลาสติก HDPE
ท่อโพลีโพรพีลีนโค้งงอได้ไม่ดี แต่เชื่อมต่อได้ง่ายด้วยการบัดกรีโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ ท่อใต้น้ำ (ตัวสะสมแนวนอน) สามารถทำจากท่อ PP ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 มม. และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจากท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 มม. เราทาสีหม้อน้ำสะสมพลังงานแสงอาทิตย์สีดำเสร็จแล้วและติดตั้งในกล่องซึ่งทำในลักษณะเดียวกับในรุ่นที่มีท่อโลหะ
คุณสามารถสร้างหม้อน้ำสำหรับตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์จากท่อโลหะพลาสติกได้ ในเวลาเดียวกันสามารถเชื่อมต่อโดยใช้ข้อต่อตามรูปแบบเดียวกับท่อ PP หรือจะวางเป็นซิกแซก (“ งู”) หรือเป็นรูปเกลียวก็ได้ ตัวเลือกที่สองนั้นง่ายกว่า แต่ต้องจำไว้ว่ารัศมีการดัดของท่อโลหะพลาสติกไม่ควรน้อยกว่า 7 เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ
ตัวเลือกสำหรับตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ที่ทำจากท่อโลหะพลาสติก
หากคุณมีหม้อน้ำจากตู้เย็นเก่า คุณก็สามารถนำมาใช้สร้างแผงเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ใช้เองได้ ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องล้างออกให้สะอาดเพื่อกำจัดสารตกค้างฟรีออน ระหว่างซักก็ควรตรวจสอบความแน่นเพื่อดูว่ามีรอยรั่วหรือไม่ หากมีสถานที่เหล่านี้จะต้องปิดผนึกด้วยการเชื่อมหรือการบัดกรีด้วยความเย็น
หม้อน้ำจากตู้เย็นเก่า
ตัวหม้อน้ำจะต้องทาสีด้วยสีดำด้าน
นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องจัดให้มีวิธีการเชื่อมต่อท่อทางเข้าและทางออกเข้ากับถังเก็บการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์หรือองค์ประกอบอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับประเภทของท่อ ตัวอย่างเช่นในการทำเช่นนี้คุณสามารถบัดกรีเกลียวขนาดที่ต้องการที่ปลายท่อหรือยืดท่อยางโดยยึดด้วยที่หนีบ
หม้อน้ำสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ที่เตรียมไว้ในลักษณะนี้ถูกยึดด้วยที่หนีบในกล่องฉนวนความร้อนโดยคำนึงถึงขนาดของมัน ตัวกล่องสามารถทำได้ในลักษณะเดียวกับในกรณีก่อนหน้า
นอกเหนือจากตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ที่อธิบายไว้ข้างต้นซึ่งของเหลวถูกให้ความร้อนโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์แล้ว คุณสามารถสร้างโครงสร้างของคุณเองที่ทำให้อากาศร้อนได้ ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์นี้สามารถนำไปใช้เพื่อเพิ่มความร้อนให้กับบ้านได้ อากาศเย็นจากห้องจะถูกส่งไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน จากนั้นให้ความร้อนที่นั่นและส่งกลับไปยังห้อง
ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์สามารถทำจากโลหะแผ่น ท่อโลหะผนังบาง หรือแม้แต่กระป๋องเบียร์หรือเครื่องดื่มอื่น ๆ เราจะพิจารณาการออกแบบของนักสะสมดังกล่าวในบทความอื่นในส่วนนี้
