Chúng tôi trang bị hệ thống sưởi bằng năng lượng mặt trời hoặc cách chế tạo một bộ thu tự chế

Làm thế nào nó hoạt động

Bộ thu năng lượng thu năng lượng bằng cách sử dụng bộ tích tụ ánh sáng hay nói cách khác là tấm pin năng lượng mặt trời, truyền ánh sáng đến một tấm kim loại tích tụ, nơi năng lượng mặt trời được chuyển hóa thành nhiệt. Tấm truyền nhiệt cho chất làm mát, có thể là cả chất lỏng và không khí. Nước được đưa qua đường ống đến người tiêu dùng.Với sự trợ giúp của một bộ thu nhiệt như vậy, bạn có thể sưởi ấm ngôi nhà của mình, làm nóng nước cho các mục đích gia đình khác nhau hoặc một hồ bơi.

Bộ thu khí chủ yếu được sử dụng để sưởi ấm sưởi ấm không khí trong phòng hoặc trong nhà anh ta. Tiết kiệm khi sử dụng các thiết bị như vậy là điều hiển nhiên. Thứ nhất, không cần sử dụng nhiên liệu, thứ hai là giảm tiêu thụ điện năng.

Làm thế nào để tạo ra một bộ thu năng lượng mặt trời?

Để tự sản xuất bộ thu năng lượng mặt trời, bạn có thể sử dụng nhiều loại vật liệu khác nhau. Đầu tiên, các phần tử riêng lẻ của hệ thống được tạo ra, và sau đó chúng được kết nối bằng cách sử dụng các đường ống.

Giai đoạn 1 - chế tạo bảng điều khiển năng lượng mặt trời

Để làm một bảng điều khiển năng lượng mặt trời để sưởi ấm, bạn sẽ cần hộp và vật liệu cho bộ tản nhiệt. Hộp thường được làm từ ván ép. Nên cách nhiệt thành và đáy hộp, ví dụ bằng một lớp xốp, để giảm thiểu thất thoát nhiệt. Để sản xuất bộ tản nhiệt, bạn có thể sử dụng các đoạn ống rộng, được nối với nhau bằng các ống có đường kính nhỏ hơn.

Một phiên bản thú vị của tấm pin năng lượng mặt trời tự chế làm bằng lon nhôm được giới thiệu trong video sau:

Mặt trên của hộp được phủ một lớp kính có kích thước phù hợp. Để tăng hiệu suất của bảng điều khiển năng lượng mặt trời, bạn nên sơn màu đen bên trong và bộ tản nhiệt, còn mặt ngoài của bảng điều khiển được sơn màu trắng.

Sơ đồ này thể hiện rõ ràng một trong những lựa chọn để tạo bảng điều khiển cho bộ thu năng lượng mặt trời. Hộp được làm bằng ván và bìa cứng, phủ kính

Giai đoạn # 2 - buồng trước và bể chứa

Để sản xuất các phần tử thu năng lượng mặt trời này, bạn sẽ cần một vài hộp chứa phù hợp.Ổ đĩa cần một bể chứa khá lớn, dung tích của nó nên thay đổi trong khoảng 150-400 lít. Bể cũng nên được cách nhiệt, ví dụ, bằng cách đặt nó trong một hộp gỗ dán và lấp đầy không gian xung quanh bằng các vật liệu cách nhiệt: bọt polystyrene, bông khoáng, mùn cưa, v.v.

Avankamera được làm từ một bể nhỏ có dung tích không quá 40 lít. Bình chứa này phải kín khí và được trang bị van bi hoặc thiết bị cấp nước khác.

Giai đoạn # 3 - lắp ráp toàn bộ hệ thống

Sau khi các phần tử chính đã sẵn sàng, chúng phải được đặt chính xác và kết nối với nhau. Đầu tiên hãy cài đặt avankamera và bể chứa

Trong trường hợp này, điều quan trọng là phải quan sát chính xác tỷ lệ của mức chất lỏng trong mỗi bình chứa. Mực nước trong ngăn chứa phải cao hơn 80 cm so với mực nước trong bể chứa

Bảng điều khiển năng lượng mặt trời thường được đặt trên tối ưu là mái nhà - ở phía nam với độ dốc tới chân trời khoảng 40 độ. Khoảng cách giữa bể chứa và bộ tản nhiệt ít nhất phải là 70 cm, như vậy, buồng trước được đặt ở trên cùng của hệ thống, bể chứa được đặt ở dưới và bảng điều khiển năng lượng mặt trời được đặt ở dưới cùng.

Sau đó, bạn nên cài đặt:

• ống thoát lưu trữ;
• ống thoát nước của buồng trước;
• đường ống cấp nước lạnh vào khoang chứa;
• ống dẫn nước lạnh vào;
• đường ống cấp nước lạnh đến máy trộn;
• đường ống cấp nước nóng đến vòi
• ống cấp nước nóng vào bể chứa;
• đường ống "nóng" của bộ tản nhiệt năng lượng mặt trời;
• ống cấp liệu bể chứa.

Đồng thời, các đường ống nửa inch được khuyến nghị cho các phần áp suất cao của hệ thống và ống inch thích hợp cho các phần áp suất thấp.Ngoài ra, nên sử dụng nhiều loại phụ kiện, bộ chuyển đổi, cùm, ... Sơ đồ chi tiết của bộ thu năng lượng mặt trời được thể hiện trong hình:

Trên sơ đồ thiết bị năng lượng mặt trời bộ thu cho thấy vị trí của antechamber, bể chứa và bảng điều khiển năng lượng mặt trời, cũng như các đường ống kết nối chúng

Để đưa hệ thống vào hoạt động, cần phải đổ đầy nước vào thiết bị thông qua các lỗ thoát nước phía dưới. Sau đó, buồng trước được kết nối với hệ thống cấp nước của ngôi nhà và mức chất lỏng trong bộ thu gom được điều chỉnh. Nếu tất cả các khớp đều khít, bạn có thể bắt đầu vận hành thiết bị mới.

Phương pháp sưởi ấm thực

Làm thế nào bạn hiểu chúng về những điều trên, để thực hiện một hệ thống sưởi điện chính thức những ngôi nhà chạy bằng năng lượng mặt trời khá khó (và tốn kém). Không phải chủ sở hữu nào cũng quyết định mua và lắp đặt các tấm trên diện tích 100–150 m² để làm ấm một ngôi nhà hoặc ngôi nhà nhỏ. Điều này có nghĩa là sơ đồ lò hơi điện + hệ thống nước + bộ tản nhiệt sưởi ấm không còn cần thiết nữa.

Nhưng ý tưởng sưởi ấm bằng các mô-đun năng lượng mặt trời vẫn chưa thể gọi là điều không tưởng. Chúng tôi liệt kê các phương án được chủ nhà triển khai trên thực tế:

• bảng điều khiển cộng với máy điều hòa không khí biến tần có COP từ 3,5–4;
• kết nối pin trực tiếp với máy sưởi điện mà không có biến tần;
• việc xây dựng nhà máy điện mặt trời chính thức, bán điện cho nhà nước, số tiền thu được được sử dụng để trả cho hệ thống sưởi truyền thống.

Hãy bắt đầu với lựa chọn thứ ba, được các doanh nhân quan tâm. Ở những quốc gia mà cái gọi là biểu giá cấp điện do nhà nước quy định, chủ nhà có thể nhận điện từ các nguồn tái tạo và cung cấp cho lưới điện công cộng, tạo ra lợi nhuận. Có nghĩa là, chủ nhà mua 200-300 tấm pin mặt trời giống nhau, nhưng bán năng lượng với giá tốt, và không tốn bao nhiêu tiền một cách vô ích.

Một số lượng lớn pin trên mái của một tòa nhà dân cư sẽ không phù hợp, một trạm năng lượng cao sẽ phải được đặt trên công trường

Ví dụ, ở Ukraine, thuế nhập khẩu cao hơn gấp 3 lần so với mức thông thường (tính đến tháng 6 năm 2019). Cần đáp ứng 1 điều kiện: công suất tối thiểu của nhà máy điện mặt trời là 30 kw. Xây dựng một nhà máy điện, cung cấp năng lượng cho lưới điện và tự mua với giá rẻ hơn gấp ba lần.

Sưởi ấm bằng máy điều hòa không khí

Phương pháp này dựa trên hiệu quả của hệ thống phân chia biến tần, cung cấp nhiệt lượng bên trong ngôi nhà nhiều hơn bốn lần so với lượng điện tiêu thụ. Làm thế nào để thực hiện sưởi ấm như vậy:

1. Trước hết, chúng tôi giảm sự thất thoát nhiệt của tòa nhà càng nhiều càng tốt - chúng tôi cách nhiệt các bức tường, sàn và mái nhà, lắp đặt các cửa sổ tiết kiệm năng lượng. Chỉ số tiêu thụ nhiệt lý tưởng cho ngôi nhà 100 m² là 6 kW.
2. Chúng tôi mua 2 máy điều hòa không khí với máy nén biến tần hoạt động ở nhiệt độ âm ngoài trời. Trong trường hợp của chúng tôi, tổng hiệu suất của các thiết bị phải bằng với nhiệt lượng mất đi của ngôi nhà - 6 kW. Việc tiêu thụ các "tách" như vậy sẽ không vượt quá 2 kW.
3. Chúng tôi đang lắp đặt một trạm năng lượng mặt trời có thể cung cấp điện cho máy điều hòa không khí suốt ngày đêm.
4. Để sưởi ấm vào những ngày lạnh giá nhất, bạn nên lắp đặt bất kỳ nguồn nhiệt truyền thống nào - lò hơi, bếp đốt củi.

Máy bơm nhiệt Mitsubishi Zubadan thậm chí còn sử dụng ít năng lượng hơn máy điều hòa không khí và tạo ra nhiệt nhiều hơn gấp 4 lần (COP = 4)

Video ở cuối phần này xác nhận rằng sơ đồ được mô tả có đầy đủ chức năng. Một điểm trừ đáng kể: ở nhiệt độ âm, hiệu suất của máy điều hòa không khí giảm mạnh, bạn không thể làm được nếu không có sự trợ giúp của lò hơi. Trong khí hậu ôn đới và phía bắc, chỉ riêng các mô-đun năng lượng mặt trời sẽ không đối phó được.

Sử dụng máy sưởi cục bộ

Chúng ta đang nói về việc giảm đáng kể chi phí của hệ thống trong trường hợp sử dụng những người tiêu dùng khiêm tốn - quạt sưởi thông thường. Do không có biến tần, máy sưởi 12 volt sẽ phải được kết nối với các mô-đun năng lượng mặt trời (bạn có thể đi ô tô hoặc tự làm).

Cách lắp ráp máy phát điện năng lượng mặt trời:

1. Chúng tôi cài đặt số lượng pin cần thiết với điện áp hoạt động là 12 volt.
2. Chúng tôi kết nối chúng với dây 2,5 mm² theo sơ đồ bên dưới - không có biến tần.
3. Chúng tôi kết nối tải - một quạt sưởi công suất thấp cho 12 V.

Dưới đây trong video, chuyên gia mô tả chi tiết tất cả các sắc thái của kết nối như vậy. Phương pháp này thích hợp để sưởi ấm các phòng riêng lẻ bằng quạt sưởi 1–1,5 kW. Việc sưởi ấm toàn bộ ngôi nhà khó hơn - bạn cần phải lắp ráp nhiều mạch riêng biệt với các tấm pin mặt trời để không làm tăng tiết diện của dây dẫn.

Bộ thu năng lượng mặt trời có hoạt động vào mùa đông không?

Theo thống kê (dữ liệu được đưa ra trong Wikipedia), có khoảng 0,2 mét vuông. m bộ thu năng lượng mặt trời được sử dụng ở nước ta, trong khi ở Đức con số này là 140 sq. m, và ở Áo - nhiều nhất là 450 sq. m. trên 1 nghìn dân.

Sự khác biệt đáng kể như vậy không thể được giải thích chỉ bằng các điều kiện khí hậu.

Thật vậy, ở hầu hết nước Nga, cùng một lượng năng lượng mặt trời đến bề mặt trái đất mỗi ngày như ở miền nam nước Đức - trong điều kiện thời tiết ấm áp, giá trị này là từ 4 đến 5 kWh / sq. m.

Điều gì đang gây ra sự chậm trễ của chúng tôi? Một phần là do thu nhập của người Nga tương đối thấp (các nhà máy năng lượng mặt trời vẫn còn khá đắt), một phần là do sự hiện diện của các mỏ khí đốt lớn của riêng họ và do đó, sự sẵn có của nhiên liệu xanh.

Nhưng một vai trò quan trọng đã được đóng bởi thái độ thành kiến ​​của một phần nhiều người dùng tiềm năng cho rằng việc lắp đặt một bộ thu năng lượng mặt trời là không phù hợp. Họ nói rằng vào mùa hè, trời đã ấm, và vào mùa đông, hệ thống như vậy ít được sử dụng.

Dưới đây là những lập luận được đưa ra bởi những người hoài nghi liên quan đến hoạt động của các nhà máy năng lượng mặt trời vào mùa đông:

1. Việc lắp đặt liên tục bị tuyết bao phủ, do đó bức xạ mặt trời không thường xuyên đến được. Tất nhiên, trừ khi chủ nhân thường xuyên túc trực trên mái bằng chổi hoặc chổi quét nhà.
2. Không khí lạnh cóng sẽ lấy đi gần như toàn bộ nhiệt tích tụ của bộ thu.

Yếu tố gây hại cho tất cả các mùa thường được đề cập - mưa đá, có thể đập vỡ hệ thống lắp đặt năng lượng mặt trời thành các tấm kính.

Để hiểu những lập luận này có giá trị như thế nào, hãy xem xét thiết bị của nhiều loại bộ thu năng lượng mặt trời khác nhau.

Có nhiều lý do để xây dựng năng lượng mặt trời Máy nước nóng tự làm. Điều quan trọng nhất trong số đó là năng lượng thu được theo cách này là hoàn toàn miễn phí.

Các nguồn năng lượng thay thế cho một ngôi nhà riêng được thảo luận trong bài đánh giá này.

Và trong chủ đề này, mọi thứ về sưởi ấm một ngôi nhà bằng năng lượng mặt trời và các cách sản xuất tấm pin mặt trời bằng chính đôi tay của bạn.

Ưu và nhược điểm của hệ thống sưởi thay thế

Không có quá nhiều ưu điểm của hệ thống sưởi ấm bằng năng lượng mặt trời, nhưng mỗi ưu điểm đều có ý nghĩa và có thể là lý do cho các thí nghiệm riêng:

• lợi ích môi trường. Nó an toàn cho người dân trong ngôi nhà và môi trường, một nguồn nhiệt sạch không cần sử dụng nhiên liệu truyền thống.
• Quyền tự trị. Chủ sở hữu của các hệ thống hoàn toàn không phụ thuộc vào giá năng lượng và tình hình kinh tế trong nước.
• Khả năng sinh lời. Trong khi duy trì hệ thống sưởi truyền thống, có thể giảm chi phí trả tiền cung cấp nước nóng.
• Tính công khai.Việc lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời không cần xin phép cơ quan chính phủ.

Nhưng cũng có những khoảnh khắc khó chịu có thể làm hỏng bức tranh tổng thể. Ví dụ, để xác định hiệu quả của hệ thống, sẽ cần một thời gian dài - ít nhất là 3 năm (với điều kiện là có đủ năng lượng mặt trời và nó được sử dụng tích cực).

Chỉ lắp đặt các mô-đun năng lượng mặt trời sẽ đòi hỏi đầu tư lớn: các tấm silicon rẻ nhất sẽ có giá ít nhất là 2200 rúp. trên mỗi mảnh và các phần tử sáu diode đa tinh thể thuộc loại đầu tiên - lên đến 17.000 mỗi mảnh. Tính toán chi phí của 30 mô-đun khá đơn giản (+)

Người dùng lưu ý những nhược điểm sau:

• giá cao cho các thiết bị cần thiết để đưa hệ thống vào hoạt động;
• sự phụ thuộc trực tiếp của lượng nhiệt sinh ra vào vị trí địa lý và thời tiết;
• bắt buộc phải có nguồn dự phòng, ví dụ, một lò hơi đốt khí (trong thực tế, một hệ thống năng lượng mặt trời thường trở thành nguồn dự phòng).

Để đạt được lợi nhuận cao hơn, bạn phải thường xuyên theo dõi sức khỏe của những người thu gom, làm sạch chúng khỏi các mảnh vỡ và bảo vệ chúng khỏi sự hình thành băng trong sương giá. Nếu nhiệt độ thường xuyên giảm xuống dưới 0ºС, bạn cần quan tâm đến việc cách nhiệt bổ sung không chỉ cho các phần tử của hệ thống năng lượng mặt trời mà còn cho toàn bộ ngôi nhà.

Ưu điểm và nhược điểm

Hệ thống năng lượng mặt trời dạng không khí có những ưu điểm riêng, bao gồm:

• chi phí thấp của cấu trúc đã được sản xuất;
• phương pháp sản xuất đơn giản, thậm chí từ vật liệu phế thải;
• dễ lắp đặt và bảo trì.

Nhưng cũng bộ thu không khí mặt trời năng lượng có nhược điểm của nó:

• thiết bị không dùng để làm nóng nước;
• có kích thước lớn do nhiệt dung ít;
• khiêm tốn Hiệu quả.

Một thiết bị sưởi ấm không khí bằng năng lượng mặt trời tự làm không thể sưởi ấm các khu vực rộng lớn, nhưng với lượng năng lượng phù hợp, nó sẽ đủ để sưởi ấm, ví dụ, một tòa nhà trang trại với động vật, một nhà kính hoặc có thể được sử dụng như một thiết bị bổ sung hoặc nguồn nhiệt kết hợp. Cách tiếp cận kinh doanh này mang lại một số khoản tiết kiệm cho ngân sách gia đình.

Một bộ thu năng lượng mặt trời được bố trí như thế nào?

Bộ thu năng lượng mặt trời là một hệ thống thủy lực bao gồm ba yếu tố chính:

• bảng điều khiển năng lượng mặt trời;
• buồng trước;
• bể chứa.

Nói một cách đơn giản, các tấm pin mặt trời là một bộ tản nhiệt hình ống được bao bọc trong một hộp có vách kính phía trước. Nó được đặt ở một số nơi đầy nắng, ví dụ, trên mái nhà. Nước đi vào bộ tản nhiệt của các tấm pin mặt trời được làm nóng và chuyển đến buồng trước. Tại đây, nước lạnh được thay thế bằng chất làm mát đã nóng và áp suất động không đổi được duy trì trong hệ thống. Đồng thời, nước lạnh di chuyển vào bộ tản nhiệt của các tấm pin mặt trời và nóng vào bể chứa, từ đó nó được chuyển đến hệ thống sưởi ấm của ngôi nhà.

Tốt nhất nên đặt bộ thu năng lượng mặt trời ở phía nam của mái nhà một góc 35-45 độ. Bộ tản nhiệt và bên trong hộp được sơn đen bóng tốt nhất.

Loại bộ thu năng lượng mặt trời này sử dụng cái gọi là quá trình nhiệt hóa. Khi được đun nóng, khối lượng riêng của nước thay đổi, các lớp được làm nóng của nó nở ra và thế chỗ nước lạnh. Kết quả là để tổ chức sưởi ấm trên không cần tấm pin mặt trời bơm, sự chuyển động của chất làm mát qua hệ thống xảy ra dưới ảnh hưởng của các quá trình tự nhiên.

Cơ hội tiết kiệm bộ thu năng lượng mặt trời

Có thể kết nối một số nguồn sưởi mang nhiệt vào mạch sưởi. Thường lò hơi đốt nhiên liệu rắn hoạt động song song với lò hơi điện. điều này cho phép bạn hỗ trợ chế độ hoạt động của hệ thống sưởi vào ban đêm hoặc vắng chủ trong vài ngày.

Nhưng chế độ này không thể được gọi là tiết kiệm - điện là một trong những nguồn tài nguyên đắt tiền nhất. Sự phát triển hiện đại làm cho nó có thể sử dụng để làm nóng chất làm mát năng lượng mặt trời bằng cách lắp đặt một bộ thu năng lượng mặt trời.

Bộ thu năng lượng mặt trời là một hệ thống lắp đặt có thể sử dụng quanh năm ngay cả khi nhiệt độ nhiều mây. Vào những ngày nắng, nó hoạt động hiệu quả nhất và làm nóng đến nhiệt độ của mạch cấp lò hơi - lên đến 70-90 độ.

Bộ thu năng lượng mặt trời tự chế

Bộ thu năng lượng mặt trời là một thiết bị khá đơn giản, không khó để tự chế tạo. Về mặt hiệu quả, máy nước nóng năng lượng mặt trời sản xuất tại nhà có thể kém hơn so với các kiểu máy công nghiệp, nhưng với giá của chúng - từ 10 đến 150 nghìn rúp, một bộ thu năng lượng mặt trời tự sản xuất sẽ rất nhanh chóng tự chứng minh.

Để sản xuất nó, bạn cần:

• một cuộn dây làm bằng ống kim loại, thường là đồng, bạn có thể lấy một cái thích hợp từ tủ lạnh cũ;
• hom một ống đồng có ren 16 mm trên một mặt;
• phích cắm và van;
• đường ống để kết nối với nút thu;
• bồn chứa có thể tích từ 50 đến 80 lít;
• ván gỗ để sản xuất khung;
• tấm polystyrene mở rộng dày 30 - 40 mm;
• kính, bạn có thể lấy kính cửa sổ;
• nhôm lá dày.

Cuộn dây được giải phóng khỏi cặn freon bằng cách rửa nó bằng một dòng nước chảy. Từ một thanh gỗ hoặc thanh gỗ, người ta làm khung với kích thước lớn hơn cuộn dây một chút. Các lỗ được khoan ở phần dưới của khung cho đầu ra của các ống cuộn dây.

Trở lại với anh ta gắn bằng keo hoặc tấm xốp tự khai thác - đây sẽ là phần dưới cùng của bộ thu. Loại vật liệu này có đặc tính cách nhiệt cực tốt nên sẽ giúp giảm thất thoát nhiệt.

Mặt trên của bộ thu năng lượng mặt trời được phủ bằng kính, cố định nó trên các hạt hoặc đường ray bằng kính. Các ống được gắn vào các đầu của cuộn dây để kết nối với cụm ống góp gia nhiệt. Điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng bộ điều hợp hoặc đường ống linh hoạt.

Bộ thu được đặt ở sườn phía nam của mái nhà. Các đường ống dẫn đến một bể chứa được trang bị van khí, và từ đó đến ống góp phân phối nhiệt.

Video: cách tự làm máy sưởi năng lượng mặt trời

Hệ thống sưởi ấm là cách hiệu quả nhất để kết nối các máy sưởi khác nhau với một hoặc nhiều nguồn nhiệt. Với nó, bạn có thể đảm bảo nhiệt độ ổn định và sự thoải mái trong ngôi nhà, cũng như hoạt động phối hợp và không bị gián đoạn của tất cả các yếu tố của hệ thống.

Sơ đồ kết nối cho hệ thống sưởi

hệ mặt trời tự làm nóng cuối cùng phải được thực hiện bằng cách kết nối nó với hệ thống sưởi ấm. Cách tốt nhất là sử dụng sàn ấm, nhiệt độ nước làm mát không vượt quá 55 độ. Hãy xem xét các sơ đồ kết nối cung cấp năng lượng mặt trời sưởi ấm cho ngôi nhà:

Với ống góp nước

Bộ thu nước được kết nối trực tiếp với mạch sưởi ấm của ngôi nhà. Có hai lựa chọn kết nối: mùa hè và mùa đông.

Mùa hè thường là dùng để cung cấp nóng nước trong vòi hoa sen hoặc cho các nhu cầu khác, vì không cần sưởi ấm trong nhà vào mùa hè.Sơ đồ là đơn giản nhất - bộ thu nhiệt được lắp đặt ở một khu vực mở, nước nóng lên, chảy vào bể chứa, được lắp đặt ở tầng cao hơn. Khi nó được tháo dỡ, thùng chứa trở nên trống rỗng, do đó, nó liên tục được cung cấp chất trang điểm, đi vào bộ thu và nhận năng lượng nhiệt trong đó. Phương pháp này đơn giản và có thể dễ dàng thực hiện bằng chính tay của bạn.

Phiên bản mùa đông khó hơn. Bộ thu nhiệt, được lắp đặt ở khu vực mở, cung cấp chất làm mát được làm nóng (khuyến nghị sử dụng chất chống đông) cho cuộn dây trao đổi nhiệt. Nó là một thùng chứa được gắn thẳng đứng với một cuộn dây bên trong. Có hai vòng - trong một vòng tuần hoàn chất chống đông (trong một vòng tròn của bộ trao đổi nhiệt thu), vòng còn lại chất làm mát lưu thông (từ bộ trao đổi nhiệt đến mạch sưởi và trở lại). Việc lưu thông chất chống đông phải được đảm bảo bằng cách sử dụng bơm tuần hoàn, nếu không hệ thống sẽ không hoạt động. Sự lưu thông của chất làm mát có thể được tổ chức một cách tự nhiên và cưỡng bức, bằng cách sử dụng một máy bơm. Tùy chọn sưởi ấm tốt nhất đường viền - hệ thống sưởi sàn, cho phép bạn đạt được hiệu quả tối đa cả vào ban ngày và ban đêm.

Với pin năng lượng mặt trời

Sưởi ấm từ ánh nắng mặt trời bằng chính tay bạn, tạo ra năng lượng mặt trời, được thực hiện bằng cách lắp đặt một lò sưởi điện. Trong trường hợp này, tế bào quang điện chỉ cung cấp năng lượng cho các phần tử đốt nóng được lắp đặt trong lò hơi điện, mà không liên quan trực tiếp đến mạch đốt nóng.

Hệ thống sưởi và các tấm pin mặt trời với toàn bộ thiết bị được lắp riêng. Phương thức kết nối được lựa chọn tùy ý, dựa trên đặc điểm của cả hai hệ thống. Kết nối của lò hơi, máy bơm và các thiết bị khác được thực hiện theo cách thông thường, không có yêu cầu cụ thể.

Cách làm máy nước nóng năng lượng mặt trời bằng tay của chính bạn

Thiết bị là một bộ tản nhiệt hình ống, đường kính 1 inch, được đặt trong hộp gỗ. Cấu trúc có thể được cách nhiệt bằng bọt. Với sự trợ giúp của một tấm sắt mạ kẽm, cần phải cách nhiệt bổ sung cho đáy của thiết bị. Đảm bảo sơn màu đen cho các vật liệu để đẩy nhanh quá trình gia nhiệt, ngoại trừ lớp kính phủ sơn màu trắng.

Để làm thùng chứa nước, bạn có thể sử dụng một thùng sắt lớn, được đặt trong thùng làm bằng gỗ hoặc ván ép. Khoảng trống phải được lấp đầy. Đối với điều này, mùn cưa, cát, đất sét trương nở, vv là phù hợp.

Công cụ và vật liệu tự làm cho máy nước nóng

Để cấu tạo một máy nước nóng năng lượng mặt trời, cần có các vật liệu và dụng cụ sau:

• kính có khung;
• xây dựng tông dưới đáy;
• gỗ hoặc ván ép cho hộp dưới thùng;
• khớp nối;
• chất độn cho không gian trống (cát, mùn cưa, vv);
• các góc sắt của lớp lót;
• đường ống cho bộ tản nhiệt;
• dây buộc (ví dụ, kẹp);
• tôn mạ kẽm;
• bồn sắt có thể tích lớn (300 lít là đủ);
• sơn đen, trắng và mạ bạc;
• thanh gỗ.

Quy trình sản xuất máy nước nóng năng lượng mặt trời

Quá trình chế tạo bộ thu năng lượng mặt trời bằng tay của chính bạn không chỉ thú vị mà còn mang lại rất nhiều lợi ích. Thiết bị được tạo ra sẽ cho phép sử dụng hợp lý bức xạ mặt trời để giải quyết các vấn đề kinh tế khác nhau. Các chi tiết cụ thể của việc tạo bộ sưu tập theo từng giai đoạn như sau:

1. Đầu tiên bạn cần làm hộp cho bể, cần được gia cố bằng các thanh.
2. Vật liệu cách nhiệt được áp dụng từ bên dưới, bên trên có lắp đặt một tấm kim loại.
3. Một bộ tản nhiệt được đặt trên cùng, bộ tản nhiệt này phải được cố định đúng cách bằng các chốt đã chuẩn bị sẵn.
4. Các vết nứt nhỏ nhất trên thân kết cấu phải được bôi trơn và bịt kín.
5. Các đường ống và tấm kim loại phải được sơn màu đen.
6. Thùng và thùng được sơn màu bạc và sau khi sấy khô thùng được lắp vào kết cấu bằng gỗ.
7. Không gian trống được lấp đầy bằng chất độn đã chuẩn bị.
8. Để đảm bảo áp suất không đổi, bạn có thể mua một buồng chứa nước có gắn phao, được lắp vào bể chứa nước.
9. Thiết kế nên được đặt trong không gian đầy nắng ở một góc với đường chân trời.
10. Hơn nữa, hệ thống được kết nối với nhau bằng các đường ống (số lượng và vật liệu của chúng phụ thuộc vào quy mô và loại hình của dự án).
11. Để tránh hình thành các ổ khóa không khí, bạn cần bắt đầu nạp đầy từ dưới cùng của bộ tản nhiệt.
12. Theo một hệ thống như vậy, nước nóng di chuyển lên trên, do đó thay thế nước lạnh, sau đó đi vào bộ tản nhiệt và nóng lên.

Nếu mọi thứ được tính toán một cách chính xác, sau một thời gian nước ấm sẽ đi ra từ đường ống thoát. Đừng quên rằng thời tiết nắng là điều kiện tiên quyết. Vì vậy, nhiệt độ bên trong hệ thống máy nước nóng có thể vào khoảng 70 độ. Sự chênh lệch giữa nhiệt độ nước ở đầu vào và đầu ra sẽ là 10-15 độ. Vào ban đêm, nên chặn đường vào của nước, để tránh thất thoát nhiệt.

Hiệu suất của một thiết bị như vậy kém hơn đáng kể so với máy sưởi ở cửa hàng. Hiệu quả của một thiết bị sản xuất tại nhà sẽ thấp hơn nhiều, nhưng nếu không cần thiết phải mua một hệ thống đắt tiền như vậy, bạn có thể tự làm mọi thứ.

Thiết bị và nguyên lý hoạt động

Hệ thống sưởi năng lượng mặt trời cho ngôi nhà riêng là một công nghệ tiên tiến mà không phải ai cũng có ý tưởng rõ ràng về nó.Trong khi đó, hầu như bất kỳ chủ nhà nào cũng có tất cả các khả năng để lắp đặt và sử dụng các khu phức hợp tương ứng. Nhu cầu đầu tư tài chính chỉ tồn tại cho việc mua thiết bị hoặc thiết bị, anh ta sẽ nhận được mọi thứ khác miễn phí.

Có hai lựa chọn để tổ chức sưởi ấm bằng năng lượng mặt trời:

1. Tấm năng lượng mặt trời;
2. Bộ thu năng lượng mặt trời.

Việc sử dụng các tấm pin mặt trời là một phương pháp tốn kém hơn đòi hỏi sự hiện diện của một lượng lớn thiết bị. Tế bào quang điện được sử dụng, được đặt trong khu vực mở ở góc thích hợp để ánh sáng mặt trời tới vuông góc nhất. Chúng tạo ra dòng điện, được tích lũy trong pin, chuyển thành dòng điện xoay chiều với các thông số tiêu chuẩn, sau đó được gửi đến các thiết bị sưởi ấm.

Hệ thống sưởi từ các tấm pin mặt trời trong nhà riêng mang lại rất nhiều cơ hội bổ sung. Phương pháp này có một lợi thế đáng kể - dòng điện được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời không chỉ có thể được sử dụng để sưởi ấm ngôi nhà mà còn để cung cấp năng lượng cho bất kỳ thiết bị, ánh sáng hoặc các nhu cầu khác.

Các bộ thu năng lượng mặt trời hoạt động trên một nguyên tắc khác. Chúng không tạo ra, nhưng nhận năng lượng nhiệt từ Mặt trời, năng lượng này làm nóng chất làm mát trong các thùng chứa hoặc ống. Về nguyên tắc, bất kỳ thùng chứa nước nào tiếp xúc với ánh nắng mặt trời đều có thể được coi là một bộ thu gom, nhưng có những thiết kế đặc biệt có thể chứng minh hiệu quả lớn nhất. Phiên bản này của hệ thống đơn giản hơn, rẻ hơn và có sẵn để tự sản xuất.

Nhiệt tạo ra được nhận ra ngay lập tức khi nhiệt độ của chất làm mát tăng lên, được tích tụ trong bể chứa, từ đó nó được phân phối đến các mạch sưởi ấm của ngôi nhà.Cách tốt nhất để sưởi ấm là sử dụng hệ thống nhiệt độ thấp như hệ thống sưởi dưới sàn. Chúng không cần hệ thống sưởi mạnh, điều này tương ứng với khả năng của các bộ thu năng lượng mặt trời. Vào ban đêm, chất làm mát được làm nóng vào ban ngày sẽ được tiêu thụ.

2 Làm nhà sưu tập - những bước đầu tiên

Một máy sưởi năng lượng mặt trời đơn giản và đồng thời khá hiệu quả, dễ làm từ những vật liệu sẵn có và rẻ tiền. Chúng tôi có thể làm phần thân của bộ sưu tập từ một khối gỗ bằng ván OSB, một tấm ván ép hoặc một tấm gỗ thông thường. Ngoài ra còn có một tùy chọn xây dựng đắt tiền hơn. Nó liên quan đến việc sử dụng các cấu hình nhôm hoặc thép và các tấm kim loại. Cơ thể như vậy sẽ bền hơn. Nhưng bạn sẽ phải mày mò với nó lâu hơn. Nó dễ dàng hơn để làm việc với các sản phẩm bằng gỗ. Có thể tăng tuổi thọ sử dụng của chúng bằng cách xử lý gỗ bằng sơn và vecni, nhũ tương trên cơ sở polyme nước.

Chúng tôi lắp ráp cơ thể từ các vật liệu đã chọn. Ở dưới cùng của nó, chúng tôi lắp đặt một lớp cách nhiệt - bông khoáng, các tấm polystyrene mở rộng, polystyrene. Thay vào đó, nó được phép sử dụng các lò sưởi hiện đại hơn, ví dụ, các lò sưởi bằng giấy bạc. Nhưng trong trường hợp này, chi phí chế tạo cấu trúc sẽ tăng lên. Chúng tôi đặt một chất hấp thụ (bộ thu nhiệt, mạch nhiệt) trên lớp cách điện. Định tính buộc chặt nó vào dưới cùng của trường hợp. Hấp thụ là tốt nhất để làm từ ống đồng. Thay vào đó, các vật liệu ít tốn kém hơn được sử dụng. Những người thợ thủ công tạo ra một mạch nhiệt từ ống polypropylene, bộ tản nhiệt bằng bảng kim loại, ống polyethylene, bộ trao đổi nhiệt của bộ phận làm lạnh cũ và các cấu trúc khác.

Hãy làm một bộ hấp thụ sơ cấp.Đối với điều này, chúng tôi sử dụng 100 mét ống polypropylene có tiết diện 2 cm. Một bộ trao đổi nhiệt như vậy cho phép bạn làm nóng khoảng 15-20 lít nước. Nếu bạn muốn tăng thể tích chất lỏng nóng, bạn sẽ phải lấy một ống dài hơn hoặc kết nối một máy bơm tuần hoàn với một hệ thống tự chế. Chúng tôi uốn cong sản phẩm polypropylene bằng một đường xoắn ốc. Chúng tôi đặt cuộn dây kết quả vào cơ thể, sửa chữa nó. Ngoài ra, nên gắn chặt các vòng xoắn ốc với nhau. Khi đó bộ hấp thụ của chúng ta sẽ không bị biến dạng trong quá trình hoạt động.

Chúng tôi thực hiện các hành động tương tự khi sử dụng ống đồng. Nhân tiện, không cần thiết phải gắn chúng ở dạng cuộn dây. Cho phép đặt song song các đường ống trong mối quan hệ với nhau. Đồng thời, cần hiểu rằng cấu trúc xoắn ốc có ít kết nối hơn, có nghĩa là chất làm mát di chuyển trong chúng càng đồng đều càng tốt. Và nguy cơ rò rỉ trong những trường hợp như vậy được giảm xuống gần như bằng không.

Sau khi tất cả các đường ống được gắn và cố định, chúng tôi bao phủ phần thân của hệ thống bằng thủy tinh, polycarbonate nguyên khối, tấm acrylic hoặc vật liệu mờ khác. Nó có thể được cả sóng và hoàn toàn nhẵn. Nó vẫn để sơn hộp màu đen. Bề mặt tối sẽ tích cực hấp thụ nhiệt từ tia nắng mặt trời hơn.

1 Hệ mặt trời - các bộ phận và tính năng chính

Việc bảo trì một ngôi nhà riêng đòi hỏi chi phí tài chính đáng kể. Tỷ lệ chi phí của sư tử đồng thời phụ thuộc vào việc thanh toán các nguồn năng lượng đã tiêu thụ. Bộ thu năng lượng mặt trời (SC) cho phép bạn tiết kiệm năng lượng sau. Nó là một hệ thống năng lượng mặt trời mà bạn có thể nhận được năng lượng nhiệt miễn phí và sử dụng nó để sưởi ấm gia đình và làm nóng nước. SC cho nhà riêng có thiết kế khá đơn giản.Nếu muốn, có thể dễ dàng lắp ráp và đưa nó vào hoạt động bằng tay của chính bạn.

Tất cả các máy nước nóng năng lượng mặt trời trong nước đều hoạt động trên nguyên lý như nhau. Chúng thu năng lượng của mặt trời và chuyển nó đến chất làm mát:

• hàng không;
• nước;
• hỗn hợp nước và thành phần chất lỏng chống đông.

Bộ thu khí có hiệu suất và hiệu suất hoạt động thấp. Điều này là do thực tế là khí dẫn nhiệt kém. Nhưng cấu trúc nước khá phổ biến. Những hệ thống năng lượng mặt trời như vậy bao gồm một bộ tích lũy nhiệt, một vỏ và một mạch điện đặc biệt để diễn ra quá trình trao đổi nhiệt. Theo đầu tiên hiểu công suất cho chất làm mát. Mạch thu bao gồm các ống được đặt dưới dạng cuộn dây. Đôi khi chúng được kết nối nối tiếp với các đường cao tốc đầu vào và đầu ra của hệ thống. Chất làm mát lưu thông qua các ống do các hiện tượng vật lý tự nhiên (giảm áp suất, bay hơi chất lỏng, thay đổi trạng thái kết tụ và tỷ trọng của nước hoặc không khí).

Máy nước nóng năng lượng mặt trời hoạt động trong một số phạm vi nhiệt độ. Theo quan điểm này, chúng có nhiệt độ cao, trung bình và thấp. Những cái đầu tiên không được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày. Chất làm mát trong chúng có thể được làm nóng đến vạch trên 80 ° C. Chúng thường được lắp đặt trong các tòa nhà thương mại và cơ sở công nghiệp. Các thiết bị nhiệt độ trung bình có khả năng tạo ra năng lượng, đủ để làm nóng chất làm mát lên đến 50–80 °. Những hệ thống như vậy để sưởi ấm một ngôi nhà và làm nóng nước thực sự có thể được thực hiện độc lập. Cách dễ nhất để tạo ra một bộ thu nhiệt độ thấp. Nó được sử dụng riêng để làm nóng nước lên đến 30 °. SC nhiệt độ thấp không được sử dụng như một hệ thống sưởi ấm.

Đặc điểm thiết kế và nguyên lý hoạt động

Hệ thống năng lượng mặt trời ngày nay được sử dụng như một thiết bị sưởi ấm phụ trợ hiệu quả. Nhờ các bộ thu như vậy, có thể chuyển đổi bức xạ mặt trời thành nhiệt và năng lượng khác. Ở các khu vực phía Nam, các thiết bị như vậy có thể cung cấp đầy đủ hệ thống sưởi và cung cấp nước nóng cho một ngôi nhà riêng. Theo nhiều cách, hiệu quả của hệ thống năng lượng mặt trời sẽ phụ thuộc vào điều kiện khí hậu trong khu vực, cũng như kích thước cụ thể của thiết bị.

Đến nay, có rất nhiều loại thiết bị thu nước bằng năng lượng mặt trời, trong khi tất cả các thiết bị đều có nguyên lý hoạt động giống nhau. Bất kỳ hệ thống năng lượng mặt trời nào cũng sẽ có một mạch kín, trong đó các thiết bị được định vị tuần tự để chuyển đổi quang năng thành nhiệt năng và chuyển nó đến người tiêu dùng. Bên trong bộ thu năng lượng mặt trời có một hệ thống các ống nối với đường vào và ra. Không khí được làm nóng, nước kỹ thuật hoặc chất mang nhiệt từ chất lỏng không đóng băng lưu thông qua các ống.

Chuyển đổi quang năng thành nhiệt năng và điện năng cho ngôi nhà của bạn

Phần trên của vỏ được làm bằng vật liệu truyền ánh sáng. Nó có thể là thủy tinh silicat cường lực, thủy tinh thủy tinh hoặc các vật liệu polyme trong suốt khác nhau. Thân thiết bị phải bền và duy trì độ trong suốt trong suốt thời gian sử dụng. Nên sử dụng kính cường lực vì các polyme tiếp xúc với tia cực tím theo thời gian và khi bị nung nóng, chúng nở ra, góp phần làm giảm áp suất của vỏ máy.

Nước có thể được sử dụng làm chất làm mát nếu bộ thu nhiệt chỉ được vận hành vào mùa ấm, hoặc các chất lỏng đặc biệt có chất chống đông, giúp ngăn chặn toàn bộ hệ thống bị đóng băng vào mùa đông.

Tùy thuộc vào loại của chúng, các thiết bị có thể được chia thành mạch đơn và mạch kép. Đơn giản trong thiết kế, bộ thu năng lượng mặt trời một mạch sẽ là giải pháp tuyệt vời để sưởi ấm một tòa nhà nhỏ, nơi không cần phải giải quyết thêm các vấn đề về cấp nước nóng. Hệ thống năng lượng mặt trời mạch kép có thiết kế phức tạp hơn nhiều, chúng có hiệu quả nhưng thường không thể tự chế tạo được.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Quy trình sản xuất một bộ thu năng lượng mặt trời sơ cấp:

Cách lắp ráp và vận hành hệ thống năng lượng mặt trời:

Đương nhiên, một bộ thu năng lượng mặt trời tự chế tạo sẽ không thể cạnh tranh với các mô hình công nghiệp. Sử dụng vật liệu ngẫu hứng, khá khó để đạt được hiệu quả cao mà kiểu dáng công nghiệp có được. Nhưng chi phí tài chính sẽ ít hơn nhiều so với việc mua hàng lắp đặt sẵn.

Tuy nhiên, một hệ thống sưởi ấm bằng năng lượng mặt trời tự chế sẽ làm tăng đáng kể mức độ tiện nghi và giảm chi phí năng lượng được tạo ra từ các nguồn truyền thống.

Bạn có kinh nghiệm trong việc xây dựng một bộ thu năng lượng mặt trời? Hoặc bạn có bất kỳ câu hỏi nào về nội dung? Hãy chia sẻ thông tin với độc giả của chúng tôi. Bạn có thể để lại theo mẫu bên dưới.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video chuyên đề sẽ giúp bạn hình dung rõ hơn về việc lắp đặt các trạm năng lượng mặt trời tại nhà và tiết lộ một số bí quyết lắp đặt thiết bị.

Video số 1 Thông tin kỹ thuật sau đây về các tấm pin mặt trời và bộ điều khiển sạc có sẵn:

Video số 2 Kinh nghiệm hữu ích về việc sử dụng các tấm pin mặt trời ở khu vực Moscow:

Video số 3 Ví dụ về một trạm năng lượng mặt trời đang vận hành thành công, hoàn toàn tự lắp ráp, cung cấp cả nước nóng sinh hoạt và sưởi ấm gia đình:

Như bạn có thể thấy, một hệ thống sưởi ấm sử dụng năng lượng mặt trời là một hiện tượng rất thực tế mà bạn có thể tự làm cho cuộc sống của mình. Lĩnh vực của những cách thay thế để thu nhận năng lượng đang không ngừng phát triển, có lẽ ngày mai bạn sẽ được nghe về một khám phá mới.

Chúng tôi mời bạn tích cực bình luận về tài liệu. Hãy bày tỏ thái độ với “năng lượng xanh”, chia sẻ kinh nghiệm thiết kế hệ thống từ các tấm pin mặt trời, bạn chỉ có thể cho bạn biết những điều tinh tế đã biết trong khối bên dưới.