דודי שמש ביתיים

מהו דוד שמש

אספן (דוד מים) הוא מכשיר שאוסף אנרגיה מקרני השמש והופך אותה לחום. השמש מחממת את נוזל הקירור בקולט, המשמש לאחר מכן לאספקת מים חמים ולחימום או לייצור חשמל.

התקנים הקשורים לאנרגיית השמש, נכון לקרוא לצמחי שמש או לקולטי שמש (משמו של אל השמש היווני הקדום הליוס).

דודי שמש מודרניים יכולים להיות מורכבים, אך כל בעל בית פרטי יכול להכין באופן עצמאי מכשיר לצרכיו. העיקר הוא להבין בשביל מה המכשיר הזה נועד.

שלושה אספנים מספקים באופן מלא את צרכי המשפחה למים חמים ולחימום

היקף השימוש במפעלי שמש

בארצנו, אנשים רבים עדיין מקשרים את הביטוי דוד שמש למיכל שחור על גג תא מקלחת קיצי, אך נעשה שימוש מוצלח בטכנולוגיה זו בכל רחבי העולם. קולטי שמש נפוצים באזורים הדרומיים של אירופה. תושבים בבתים פרטיים באיטליה, ספרד ויוון נדרשים כחוק להשתמש בדודי שמש. גם סין לא מפגרת מאחורי המערב. שם מותקנים דודי שמש על גגות בניינים רבי קומות ומספקים מים חמים לכל הדירות. בשנת 2000 היו כל כך הרבה מפעלים סולאריים בעולם, שהם, יחד, היו תופסים יותר מ- 71 מיליון מ"ר... כמעט 15 מיליון מ"ר מהם יהיו אירופאים.

קולטי ואקום סולריים תופסים כמעט את גגות הבניינים החדשים הסיניים

מכשירים כאלה משמשים לאספקת מים חמים של שטחים מקומיים ובנייני תעשייה, חימום בתים פרטיים, בנייני משרדים, בתי מלאכה. הם מבוקשים ביותר בענפי המזון והטקסטיל, מכיוון שבאזור זה ישנם תהליכי ייצור רבים המשתמשים במים חמים.

במגזר הפרטי, כל אדם מגרמניה מהווה 0.14 מ"ר שטח אספן סולרי, מאוסטריה - 0.45 מ"ר, מקפריסין - 0.8 מ"ר ומרוסיה - 0.0002 מ"ר. עוצמת התאורה הסולארית ברוסיה היא רק 0.5 קוט"ש / מ"ר פחות מאשר בדרום גרמניה. המשמעות היא שהפופולריות הנמוכה של קולטי השמש באזורי הצפון אינה נובעת מסיבות גאוגרפיות.

עם מערכת סעפת נרחבת, ניתן לחמם אפילו מי בריכה

אפשרות לעיצוב קיץ

הלוח השחור סופג חום ומעביר אותו אל נוזל הקירור הנע דרך הצינורות (מים או נוזל לרדיאטור). לזכוכית 2 פונקציות: היא מאפשרת לעבור קרינת שמש למחליף החום ומשמשת כהגנה מפני משקעים ורוחות, המפחיתים את ביצועי המחמם. כל החיבורים נעשים הרמטית כדי שאבק לא ייכנס פנימה והכוס לא תאבד את השקיפות. שוב, את חום קרני השמש אסור לאוורר על ידי האוויר החיצוני דרך הסדקים, הפעולה היעילה של קולט השמש תלויה בכך.

מתחילים

לפני בניית קולט שמש, יש צורך לבצע את החישובים המתאימים ולקבוע כמה אנרגיה עליו לייצר. אבל אתה לא צריך לצפות ליעילות גבוהה מהתקנה מתוצרת עצמית. לגלות שזה יספיק - אתה יכול להמשיך.

ניתן לחלק את העבודה למספר שלבים עיקריים:

1. הכינו קופסה
2. הכינו רדיאטור או מחליף חום
3. הכינו תא מקדים ונסעו
4. הרכיבו את האספן

כדי להכין קופסא לקולט שמש במו ידיך, עליך להכין לוח קצוות בעובי 25-35 מ"מ ורוחב 100-130 מ"מ. החלק התחתון שלו צריך להיות עשוי טקסטוליט, מצויד בצלעות.זה צריך להיות מבודד היטב עם קצף (אבל עדיף צמר מינרלי), מכוסה ביריעה מגולוונת.

לאחר שהכנתם את הקופסה, הגיע הזמן להתעסק עם מחליף החום. פעל לפי ההוראות:

1. עליכם להכין 15 צינורות מתכת דפלים באורך 160 ס"מ ושני צינורות באורך 70 ס"מ
2. בשני הצינורות המעובים נקדחו חורים בקוטר הצינורות הקטנים יותר אליהם יותקנו. במקרה זה עליכם לוודא שהם קואקסיאלים מצד אחד, הצעד המרבי ביניהם הוא 4.5 ס"מ
3. השלב הבא - יש להרכיב את כל הצינורות למבנה יחיד ולרתך אותם היטב
4. מחליף החום מותקן על יריעה מגולוונת (שהוצמדה בעבר לקופסה) וקבע אותה עם מלחציים מפלדה (ניתן לייצר מלחציים ממתכת)
5. מומלץ לצבוע את תחתית הארגז בצבע כהה (למשל שחור) - הוא יספוג טוב יותר את חום השמש, אך על מנת להפחית את הפסדי החום, האלמנטים החיצוניים נצבעים בלבן.
6. יש צורך להשלים את התקנת הקולט על ידי התקנת זכוכית כיסוי ליד הקירות, מבלי לשכוח מאיטום אמין של המפרקים.
7. מרחק של 10-12 מ"מ נותר בין הצינורות לזכוכית.

קרא עוד: כיצד לבחור מנדף למטבח: לפי סוג, לפי כוח, לפי רעש

נותר לבנות מכשיר אחסון לקולט השמש. ניתן למלא את תפקידה מיכל אטום שנפחו משתנה כ- 150-400 ליטר. אם אתה לא יכול למצוא חבית אחת כזו, אתה יכול לרתך כמה קטנים יחד.

כמו הקולט, מיכל האחסון מבודד היטב מפני אובדן חום. נותר להכין תא מקדים - כלי קטן בנפח 35-40 ליטר. עליו להיות מצויד במכשיר נפילת מים (ברז מפרקי).

השלב המכריע והחשוב ביותר נותר - להרכיב את האספן. אתה יכול לעשות זאת בדרך זו:

1. ראשית, עליך להתקין מצלמה מקדימה וכונן. יש צורך להבטיח כי מפלס הנוזל באחרון נמוך ב -0.8 מ 'מאשר בחדר הקדמי. מכיוון שמים במכשירים כאלה יכולים לאסוף הרבה, יש צורך לחשוב כיצד הם חופפים באופן אמין
2. האספן ממוקם על גג הבית. בהתבסס על תרגול, מומלץ לעשות זאת בצד הדרומי תוך הטיית היחידה בזווית של 35-40 מעלות לאופק.
3. אך יש לזכור כי המרחק בין האחסון למחליף החום לא יעלה על 0.5-0.7 מ ', אחרת ההפסדים יהיו משמעותיים מדי
4. בסוף, הרצף הבא אמור להתברר: המצלמה המתקדמת חייבת להיות ממוקמת מעל הכונן, האחרונה - מעל הקולט

השלב המכריע ביותר מגיע - יש צורך לחבר את כל הרכיבים יחד ולחבר את רשת אספקת המים למערכת המוגמרת. לשם כך יהיה עליכם לבקר בחנות אינסטלציה ולרכוש את האביזרים הדרושים, מתאמים, מגבונים ושסתומי כיבוי אחרים. מומלץ לחבר קטעי לחץ גבוה עם צינור בקוטר 0.5 ", לחץ נמוך - 1".

ההזמנה מתבצעת באופן הבא:

1. היחידה מלאה במים דרך חור הניקוז התחתון
2. מצלמה מתקדמת מתחברת ומכוונים את רמות הנוזל
3. יש צורך ללכת לאורך המערכת ולבדוק שאין נזילות
4. הכל מוכן לשימוש יומיומי

אתה יכול להכין קולט שמש במו ידיך במהירות מספקת, זו לא עבודה קשה במיוחד. כדי להשתמש בו בארץ, בקיץ, אינך זקוק למעגלים מורכבים ולציוד מיוחד:

• אם יש צורך במים רק בחוץ (מקלחת חיצונית, מים חמים לשטיפה, בריכת שחייה, שטיפת כלים, צרכים ביתיים אחרים), המיכל מותקן גם בחוץ.
• כאשר יש צורך במים בבית, המכל יותקן בפנים.
• במערכת כזו יש מחזור טבעי של נוזלים, ולכן יש להתקין את המיכל 8-10 ס"מ מעל מפלס הסוללה.
• כדי לחבר את המיכל לסוללה (בולם), אתה צריך צינורות בקוטר מסוים.
• עם אורך גדול של המערכת, עדיף להתקין משאבה שתעצים את תנועת נוזל הקירור.

קולט שמש עשוי צינורות פלסטיק ממתכת

סוגי קולטי שמש

מהנדסים פיתחו שטוחים, צינוריים עם ואקום, ריכוזים עם מחזירי גליל פרבוליים, מגדלי אוויר, מגדלי שמש וסוגים אחרים של מתקנים. הפופולריים ביותר למטרות ביתיות הם מחממי מים שטוחים ואקום.

טבלה: מאפיינים השוואתיים של אספני שטוח ואקום

תכונות של דוד שמש שטוחים

המכשיר הוא פאנל שבתוכו יש צינורות נחושת עם ציפוי כהה. הם מחממים מים, שנאספים לאחר מכן במיכל ומשמשים לאספקת מים חמים (אספקת מים חמים). אם אתה מייצר את הקולט בעצמך, ניתן להחליף רכיבים יקרים בחומרים זמינים:

• במקום צינורות נחושת, אתה יכול לקחת פלדה, פוליאתילן או סתם רדיאטור ממקרר ישן;
• מסגרת עץ יכולה להפוך לתחליף למסגרת מתכתית, למרות שהיא שוקלת יותר;
• הבולם המצופה כרום יחליף את הצבע השחור הרגיל;
• יריעת זכוכית או פוליקרבונט סלולרי ישמש היטב ככיסוי מגן, ופלסטיק קצף ישמש כמחמם.

העיקר הוא להבטיח את הידוק הלוח, אבל בשביל זה זה מספיק כדי לאטום את כל התפרים עם סיליקון בנייה. החיסרון העיקרי של מכשירים כאלה הוא שנוזל הקירור המחומם מקרין חום לאוויר ומתקרר מעט לפני שנכנס למיכל האחסון. השימוש בבידוד תרמי ואיטום תפרים נועד להילחם בדיוק באפקט זה.

ניתן להחליף חלקים יקרים של אספן תעשייתי עם מקבילים זולים יותר, למשל ניתן להשתמש בצינורות פלדה במקום בצינורות נחושת, ומסגרת המכשיר יכולה להיות עשויה עץ

אם לא לוקחים מים מהקולט השטוח, ביום שמש חם זה יכול להתחמם עד 190-210 מעלות צלזיוס, מה שעלול להוביל לקרע בצינורות עם נוזל קירור או אלמנטים מחברים. למי שמשתמש מדי פעם בדוד שמש, חשוב להתקין מיכל אחסון שיכול למנוע לחץ עודף בצנרת. אפשרות נוספת היא להשתמש בשמן מינרלי ולא במים כקירור. נקודת הרתיחה שלה גבוהה יותר, מה שמקטין את הסיכון לפגיעה במערכת. במקרה זה יש צורך במחליף חום, בו השמן יעביר את החום המצטבר למים ללא מגע ישיר.

קולטי שמש שטוחים זולים וקלים יותר לייצור, אך מתאימים לשימוש קיץ בלבד בארץ או כמחמם מים עזר. השתמש בהם רק למים חמים.

תכונות של קולטי ואקום

סוג זה של דוד שמש מורכב מצינורות בודדים, שכל אחד מהם נמצא בסביבה ללא אוויר. תכנון זה אפשר להפחית את אובדן החום בדרך מהקולט למיכל האחסון ולהגביר את יעילות המערכת.הודות לכך, קולטי ואקום עובדים בצורה מושלמת בעונות המשתנות (סתיו, אביב) ובחורף.

סעפת הוואקום מורכבת מצינורות המונחים בסביבה נטולת אוויר

צינורות נחושת משמשים גם לדודי שמש ואקום מכיוון שחומר זה מספק העברת חום והיגיינה טובים בו זמנית. שאר האלמנטים דומים: זכוכית (בורוסיליקט להעברת חום טובה יותר), תחתיה שכבה סופגת שחורה, צינור עם נשא חום ומצע. קל יותר להבטיח את אטימות המערכת, מכיוון שיש תפר אחד בלבד - החיבור בין הצינור למיכל האחסון.

צינורות נפרדים מחוברים לצינור הראשי של דוד המים הוואקום

מים קרים מתחממים בהדרגה ממגע חלופי עם צינורות נחושת חמים. זו הדרך היחידה להפיץ חום ממפעל סולארי ואקום, ולכן חשוב לספק לו זרימה קבועה של מים קרים, כלומר להשתמש במים חמים לאורך כל היום. כדי להגדיל את עמידות המערכת, משתמשים בקירור כקירור בקולטי שמש ואקום. זה סובל חימום של עד 300 מעלות צלזיוס היטב ולא קופא כאשר הטמפרטורה של המכשיר יורדת ל -40 מעלות צלזיוס ביום מעונן.

קולט שמש ואקום נדרש לאספקת מים חמים לאורך כל השנה ולחימום של בית כפרי. זה יקר יותר, אך יעיל ואמין יותר מאשר אחד שטוח.

אי אפשר ליצור במו ידיך קולט שמש ואקום מן המניין: להכין צינור בעל קירות עבים מזכוכית בורוסיליקט אינו מתקבל על הדעת בתנאים מלאכותיים. לכן, אפשרות אמינה יותר תהיה לקנות צלוחיות מפעל (מוצעים זנים קואקסיאליים ונוצות) ולהרכיב את דוד השמש במקום. אך מכיוון שגם עבודה כזו מצריכה כישורי מנעולנות מדהימים, עדיף לקנות מוצר מוגמר עם אחריות מהיצרן.