דוד שמש DIY: תרשים, מכשיר וכו '+ וידאו

2024 מְחַבֵּר: Bailey Albertson | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 12:59

דוד שמש: אפשרות להשתמש בקולט גיאוגרפי וייצור עצמי של המכשיר

השמש היא המקור הגדול ביותר לאנרגיה בטוחה וחופשית. ואם אנשים מוקדמים יותר לא יכלו להשתמש בו, עכשיו יש טכנולוגיות המסייעות לספק לבית חום ומים חמים רק על חשבון השמש. שימוש באספנים הוא דרך משתלמת ומשתלמת להפוך בית כפרי לנוח יותר. אתה רק צריך לבחור את קולט השמש המתאים (או להכין אותו בעצמך) ואז להכניס אותו למערכת החימום הקיימת.

תוֹכֶן

• 1 מהו דוד שמש

  1.1 היקף השימוש במפעלי שמש

• 2 סוגים של קולטי שמש

  • 2.1 טבלה: מאפיינים השוואתיים של קולטי שטוח ואקום
  • 2.2 תכונות של דוד שמש שטוחים
  • 2.3 תכונות של קולטי ואקום

• 3 באיזו מערכת לשלב דוד שמש

  • 3.1 סוגי מחזור
  • 3.2 בחירת סוג מעגל המחזור

• 4 כיצד להכין קולט שמש שטוח במו ידיך

  • 4.1 כלים וחומרים לעבודה
  • 4.2 וידאו: איך מכינים דוד שמש צינור נחושת שטוח
  • 4.3 התקנת קולט השמש
  • 4.4 תחזוקת קולטי שמש
• 5 וידאו: הוראות להרכבת קולט שמש מפחי אלומיניום

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.

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, הביטוי דוד שמש עדיין קשור 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 מחויבים על פי החוק 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 תחנות כוח סולאריות בעולם, להרכיב, הם יתפסו יותר מ -71 מיליון מטר ². כמעט 15 מיליון מטר ² מהם יהיה אירופאי.

קולטי ואקום סולריים תופסים כמעט לחלוטין את גגות הבניינים החדשים הסיניים

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

במגזר הפרטי, כל אדם מגרמניה יש 0.14 מ ' ² של האזור קולט שמש, מאוסטריה - 0.45 מ' ², מקפריסין - 0.8 מ ' ², וכן מרוסיה - 0.0002 m ². עוצמת אור השמש ברוסיה רק 0.5 קוט ש / m ² פחות מאשר בדרום גרמניה. המשמעות היא שהפופולריות הנמוכה של קולטי השמש באזורי הצפון אינה נובעת מסיבות גאוגרפיות.

אפילו מי בריכה ניתנים לחימום בעזרת מערכת סעפת רחבה

סוגי קולטי שמש

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

טבלה: מאפיינים השוואתיים של אספני שטוח ואקום

אספן שטוח	סעפת ואקום
קל לעשות במו ידיך מחומרי גרוטאות.	מיוצר בסביבה תעשייתית או מורכב מחלקי מפעל.
משתלם במהירות.	משתלם יותר משלוש פעמים.
פחות סיכוי להתחמם יתר על המידה במזג אוויר חם.	מונע חזרה של חום שנצבר לסביבה.
עובד ביעילות בקיץ או במדינות עם אקלים חם.	מתאים לאזורים קרים, עובד בחורף בטמפרטורות עד -30 o C.
יש לו רוח גבוהה, כך שמשב רוח חזק יכול להעיף אותו מהגג.	הרוח עוברת בחופשיות בין צינורות הוואקום, כך שההסתברות שהקולט לא ייפגע מהסופה היא גבוהה יותר.
הוא מתנקה משלג, כפור וקרח.	הפרודוקטיביות גבוהה פי 2-3 משל אספן שטוח (עם שטחים שווים).

תכונות של דודי 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, וקצף 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 נועדו 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 מעץ.

אם מים אינו נלקח מן האספן שטוח, ביום חם ושטוף שמש זה יכול לחמם עד 190-210 ^o C, אשר יכול להוביל לקרע של צינורות 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 שלו גבוהה יותר, מה שמפחית את הסיכון לפגיעה במערכת. במקרה זה יש צורך במחליף חום, בו השמן יעביר את החום המצטבר למים ללא מגע ישיר.

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 במהלך חילופי העונות (סתיו, אביב) ובחורף.

סעפת הוואקום מורכבת מצינורות המונחים בסביבה נטולת אוויר

צינורות נחושת משמשים גם בדודי 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 נוזל קירור 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. נוזל לרדיאטור משמש כנוזל קירור בקולטי שמש ואקום להגברת עמידות המערכת. הוא סובל חימום 300 ^של C ואינו להקפיא כאשר ביום מעונן טמפרטורת המכשיר מצטמצמת -40 ^ל ס

אי אפשר ליצור במו ידיך קולט שמש ואקום מן המניין: להכין צינור עבה עם קירות מזכוכית בורוסיליקט אין זה מתקבל על הדעת בתנאים מלאכותיים. לכן, אפשרות אמינה יותר תהיה לרכוש 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.

באיזו מערכת לשלב דוד שמש

על מנת שמים חמים יתחילו לזרום מהברז, חשוב לא רק לבחור קולט, אלא גם ליצור עבורו מערכת שלמה ממיכל אחסון, צינורות חיבור, ברזים ואלמנטים אחרים.

סוגי מחזור

קבע אם אתה יכול להתקין את מיכל האחסון מעל מפלס הסעפת. זה תלוי איזה משני סוגי המחזור יהיה במערכת.

1. מחזור טבעי נוצר בשל ההבדל בצפיפות בין מים קרים לחמים. הנוזל המחומם נוטה לעלות, הקובע את מיקום מיכל האחסון. אם הגג מורכב, בחר מקום מואר היטב לסעפת והניח את המיכל מתחת לרכס.

   

   עם זרימה טבעית, מים עוברים דרך המערכת בגלל ההבדל בצפיפות בין מים קרים וחמים.

2. מערכות עם סירקולציה כפויה הודות למשאבה שמזרימה מים חמים למיכל מוכן. במקרה זה יתאפשר למקם את אלמנטים של המערכת הרחק אחד מהשני, למשל, לשים מיכל אחסון בעליית הגג או במרתף. עדיף מבחוץ ודורש פחות מאמץ לבודד את המיכל עצמו. אך על הצנרת המובילה מהקולט למיכל להיות מסופק עם בידוד תרמי, אחרת קיים סיכון לאבד את כל החום בדרך. מחזור כפוי דורש שימוש בחשמל, כך שאם אין חשמל בדאצ'ה, או אם חשמל לעיתים קרובות כבה, אפשרות זו לא תפעל.

   

   במערכות עם מחזור מאולץ, מים חמים מועברים על ידי משאבה

אם תחליט להשתמש בשמן העברת חום בסעפת, ספק משאבה למחזור מאולץ. אחרת, בגלל מקדם ההתרחבות הנמוך של השמן, המערכת פשוט לא תפעל.

בחירת סוג מעגל המחזור

שלושה סוגים של מערכות נפוצים:

1. לולאה פתוחה. זו הדרך הקלה ביותר לספק מים חמים לביתך. ההבדל העיקרי שלה הוא שנוזל הקירור בקולט הוא בהכרח מים. ראשית, הוא מתחמם בצינורות, ואז נכנס למיכל האחסון ואז ישר לברז במטבח או בחדר האמבטיה. כלומר, המים אינם מסתובבים במעגל, אך חלק חדש מחומם בכל פעם במעגל פתוח.

   

   במערכת מים חמים עם לולאה פתוחה, מים אינם מסתובבים במעגל

2. מעגל יחיד. עדיף כאשר הוא אמור לחמם את הבית בעזרת חום סולארי או להוזיל את פעולת החימום החשמלי. ההבדל שלה הוא שהמים שחוממו על ידי השמש נכנסים לצינורות החימום. נוזל הקירור נע במעגל במערכת. זהו מחזור מחזור סגור. מכיוון שנעשה שימוש בקולטן השמש בחורף ובעונת העונות, בחרו בדגמי ואקום וכללו תנור חימום נוסף במערכת. דוד חשמל או גז עוזר להביא את נוזל הקירור לטמפרטורה הרצויה בימים קרים ומעוננים, כמו גם בלילה.

   

   במערכת זרימה חד מעגלית, קולט השמש עובד במקביל לדוד

3. מעגל כפול. אפשרות זו כוללת העברת חום מהקולט למערכת דרך מחליף חום מיוחד. מכיוון שאין מגע ישיר בין נוזל הקירור למים, נעשה שימוש בשמן או נוזל לרדיאטור בקולט. המערכת היא אופטימלית עבור בתים כפריים בהם מתגוררים אנשים לאורך כל השנה. הקולט משמש בו הן לאספקת מים חמים והן לחימום בו זמנית. ככלל, משולב בו גם דוד ו / או דוד לחימום מים נוסף, ומשתמשים בכמה קולטים (תלוי במספר התושבים ובמאפייני האקלים של האזור).

   

   במערכת זרימה דו-מעגלית, אין מגע ישיר בין נוזל הקירור של דוד השמש למים

איך להכין קולט שמש שטוח במו ידיך

זה דורש ציור. יהיה עליכם לחשב גם את שטח דוד המים בהתאם לצרכי המשפחה. פרמטר זה נקבע על ידי הנוסחה: A = K * F * SF / (G * η) AW = 1 / (G * η) A = K * F * SF * AW, כאשר:

• A - שטח אספן, מ"ר;
• AW הוא השטח המופחת המסוגל לייצר 1 קילוואט * שעה ליום, מ"ר * יום / (קילוואט * שעה);
• Η - יעילות של אספן אחד,%;
• G - קרינת השמש הכוללת ליום, האופיינית לאזור נתון, קילוואט * שעה / (מ"ר * יום);
• K - מקדם תוך התחשבות בערך זווית הנטייה של האספנים וכיוונם ביחס לנקודות הקרדינליות;
• F היא האנרגיה הנדרשת לחימום מים ליום, קילוואט * שעה ליום;
• SF הוא חלק האנרגיה של השמש בכיסוי דרישת החום,%.

לבניית אספן, תזדקק לרישום מפורט המציין את מספר וגודל החלקים

כלים וחומרים לעבודה

לייצור קולט שמש שטוח בגודל 2.28x1.9x0.1 מ 'עם צינורות פלסטיק ממתכת ומסגרת עץ, תזדקק ל:

• מסור או פאזל לחיתוך עץ ודיקט;
• מספריים לצינורות פלסטיק ממתכת;
• מברג;
• מברשות ואקדח ריסוס או פח צבע ריסוס להשחרת צינורות רכובים.

רצף:

1. הרכיב קופסה לבסיס האספן משני גיליונות דיקט בגודל 1.52x1.52 מ ', בעובי 1 ס מ. אחד מהם נחתך ליצירת דפנות לפרטים: 0.76x0.38 מ' בגודל - 4 יח ', 1.52x0 גודל 76 מ '- מחשב אחד.

   

   יריעות דיקט משמשות ליצירת ארגז אספנות

2. צבעו את המשטח הפנימי של הקופסה שהתקבלה בצבע מט שחור, ואת המשטח החיצוני בלבן או כיסו עם לכה מגן.

3. צור מסגרת לחיבור קופסה מפס 5x5 ס"מ, על פי התרשים המצורף. בסך הכל יהיה צורך ב -60 מ 'עצים. לפני ההרכבה, חשוב לטפל בחלקים בחומר משמר עץ כדי להגן על החומר מפני משקעים וקיצוניות בטמפרטורה. הידוק את החלקים יחד עם ברגי עץ בעזרת פינות מתכת בגודל 5x5 ס"מ.

   

   מעמד (מסגרת) לתיבה עשוי בר

4. תקן את התיבה על המעמד המוכן ובצע הרכבה נוספת על מעמד נוטה זה.

5. בצע סימונים לאן יעבור הצינורות ולאן יתאימו הצינורות. צבע אותם גם בשחור, כדי לא להגביר את אובדן החום.

   

   לקבלת קיבוע מאובטח, צינורות ההרכבה ממוקמים בארבע שורות

6. חותכים את צינורות הפלסטיק המחוזקים בעובי 0.5 אינץ 'לחתיכות לאורך הרצוי. כדי להימנע מטעות, השתמש בקטע הראשון כהפניה. אתה צריך לקבל 45 חתיכות של 2.14 מ 'כל אחת.
7. הרכיבו את הנחש מהצינורות על המעמד, בעזרת אביזרי צינורות פלסטיק ממתכת בסיבובים. בסך הכל נדרשים 44 מרפקים זוויתיים מסוג "אמא-אמא" ו"אמא-אבא "ו -88 מתאמים מצינור פלסטיק ממתכת ועד להתאמה. השתמש בחוט איטום לאיטום המפרקים. בתחילת הנחש ובסיומו, חבר את המתאמים לחיבור צינורות אספקת המים והניקוז.

8. צבע את המבנה בשחור בעזרת אקדח ריסוס או פחית.

   

   סליל האספן צבוע בצבע שחור

9. חבר את הסליל למשאבה וודא שאין דליפה בעת שאיבת מים. אם חיבור כלשהו אינו הדוק מספיק, ניקוז אותו והרכיב אותו מחדש, ואז בדוק שוב.

10. מכסים את החלק העליון של הקופסה בזכוכית שקופה או פוליקרבונט מוצק. אם לא ניתן להשתמש ביריעת מוצק, הכינו מסגרת אלומיניום בגודל השברים הזמינים (רצוי לא יותר מארבעה) ואבטחו את הלוחות בצורה מאובטחת. טפל בזהירות בכל מפרק בסיליקון שקוף כך שדוד המים יהיה הדוק.

    

    ניתן להרכיב את מגן הקולט מכמה חלקים, וכך לחזק את המפרקים

על פי התוכנית המתוארת, מורכב אספן בנפח 1.6-2 קילוואט.

וידאו: איך מכינים דוד שמש צינור נחושת שטוח

התקנת קולט שמש

המכשיר מותקן על הגג. אפשרות זו מתאימה לבתים כפריים ולבניינים רבי קומות. עדיף אם הגג יהיה משופע וזווית הנטייה קרובה לקו הרוחב של אזור זה. במקרה זה יהיה עליכם לחבר את התושבות ללוחות בצד הדרומי שלהם דרך חומר הקירוי. הקולט יוצב 15-20 ס מ מעל מפלס הגג, במקביל לרמפה. זהו הפיתרון ההרמוני ביותר, במיוחד אם משתמשים בכמה מחממי מים בבית. לפעמים הקולט שקוע בגג כך שמסך המגן מסתדר עם כיסוי הגג הדקורטיבי. אך שיטה זו יקרה בהרבה ויכולה להחליש את מבנה הגג.

עדיף להרכיב את מערכת אספני הלוחות השטוחים על גג משופע

על גגות שטוחים, הקולטים מותקנים על מבנים מיוחדים המחזיקים אותם בזווית נתונה. ניתן לרכוש מעמדים מוכנים או לרתך בכוחות עצמם מהפינות. מבנה המתכת מחובר לבסיס עם ברגי עיגון גדולים.

על גג שטוח, הקולטים מותקנים על מבנים מיוחדים

בקוטג'ים בקיץ מותקנים קולטי שמש ליד הבית או הבריכה באזור שטוף שמש פתוח. במקרה זה הם בוחרים מקום באתר שנוצר כבר או מציידים בסיס אמין בנפרד. לשם כך תזדקק לפלטפורמה מלבנית עם כרית בתפזורת נגועה, איטום וציפוי של לוחות ריצוף, כלי חרסינה וחומר עמיד אחר, קשה ועמיד בפני מזג האוויר. בהמשך, מותקן עליו מעמד מציץ מתכת או עץ שעליו מחובר קולט השמש.

התקנת קולט שמש על תומכים שאין להם בסיס משותף נחשבת פחות אמינה, אך עוזרת לחסוך מקום

תחזוקת קולטי שמש

כמו כל ציוד אחר, המכשיר דורש שירות. העבודות הנפוצות ביותר:

1. שטיפת זכוכית. לוח המגן של הקולט הופך מעונן עם הזמן מאבק ומשקעים. כדי למנוע השפעה על יעילות המערכת, כדאי לנקות אותה אחת לחודש (בתקופת העבודה) עם מנקה זכוכית רגיל או סתם מי סבון (אם הלוח השקוף אינו עשוי זכוכית). מכיוון שהדיור אטום, לא נדרשת עבודת הכנה לכיבוי המערכת.
2. ניקוז קולטי פלטות שטוחות אם לא משתמשים בהם בחורף. הקפאת מים במזג אוויר חורפי מעונן עלולה לקרוע צינורות ואביזרים. לכן, עם תחילת מזג האוויר הקר, יש צורך לכבות את אספקת המים ולנקז לחלוטין את הנוזל מהצינורות. ואז עד בית הקיץ הבא האספן יהיה מוכן לעבודה שוב. שאר דוד השמש עמיד בפני מזג האוויר, ולכן אין צורך להוציא אותם מגג הבית הכפרי.
3. החלפת נוזל הקירור אם הוא מתדרדר עקב הפרה של כללי ההפעלה. נוזל קירור המשמש בקולטי שמש ואקום רגיש מאוד להתחממות יתר. אם דוד המים לא הצליח להעביר חום למים (לא נעשה שימוש במים חמים בבית, מערכת החימום כובתה), נוצרים פתיתים בנוזל וצינורות נחושת דקים ומסנן נסתם. כתוצאה מכך, האספן אינו מסוגל לבצע את תפקידיו כרגיל. במקרה זה יש לרוקן את נוזל ההקפאה לחלוטין מכל בקבוקון, לשטוף את הצינור ולמלא את המערכת במונעות הקפאה מיוחדות חדשות (לאספנים ולא למכוניות). יש לנקות את המסנן ולהחליף את המחסנית. לאחר הפעלת המערכת עלולים להופיע פתאומים שנותרו בטעות בשנית בפילטר, ולכן ביום הפעולה הראשון של האספן יש צורך לשלוט בו ובמידת הצורך לנקות את המחסנית.

4. החלפת זכוכית שבורה. לוח המגן נשבר לעיתים בגלל ברד, ונדלים ומסיבות אחרות. לא קשה להחליף זכוכית בקולט שטוח: פשוט הסר את הישן ותקן את החדש בעזרת איטום סיליקון. העבודה תארך לא יותר מחצי שעה, אינך צריך לכבות את המערכת. בסעפת הוואקום, יהיה צורך להחליף את כל הנורה. יהיה עליכם להזמין אותו מאותו יצרן.

   

   עדיף להפקיד בידי אנשי המקצוע החלפת בקבוק סעפת ואקום פגום.

אם הקולט נרכש, בפירוט הראשון כדאי להתקשר למסטר, ובתקופת האחריות - פנה לנציג היצרן. דוד שמש תוצרת בית יהיה צורך לתקן לבד, אך מציאת תקלה ותיקון במוצר ביתי היא הרבה יותר קלה מאשר במפעל. הניסיון של תיקוני אספנים מצביע על כך שתצטרכו לבדוק תחילה את מצב השסתומים, החיישנים, מיכל האחסון והמשאבה, מכיוון שהם פחות אמינים מהמפעל הסולארי עצמו.

במערכות DHW עם קולט שמש, שסתומים וחיישנים לרוב נכשלים.

וידאו: הוראות להרכבת קולט שמש מפחי אלומיניום

בעלי קולטי השמש בטוחים: ברגע שתעריך את היכולות של מכשיר זה, פשוט יהיה בלתי אפשרי להסתדר בלעדיו. כעת תוכלו לספק לביתכם או לקוטג 'הקיץ חום זול ובטוח.