كان الناس يفكرون باستمرار في الاستخدام الفعال للطاقة الشمسية. لذلك ، على مدى السنوات العشر الماضية في أوروبا ، تم استخدام أنظمة الطاقة الشمسية بنشاط ، مما يسمح لك بتدفئة الغرفة بسبب ضوء الشمس. للوهلة الأولى ، قد لا تبدو هذه الفكرة معقولة للغاية ، لكنها ليست كذلك. اليوم ، مجمع الطاقة الشمسية للتدفئة قادر على تدفئة منزلك بالكامل. على الرغم من حقيقة أن هذه المعدات باهظة الثمن ، إلا أنها تستخدم بشكل متزايد في القطاع الخاص.
معلومات عامة
كما هو مذكور أعلاه ، تكتسب الأنظمة الشمسية اليوم شعبيتها فقط. بادئ ذي بدء ، هذا يرجع إلى عدم ثقة المستهلكين في هذه المعدات. من حيث المبدأ ، هذا مفهوم ، ولكن إذا فهمت هذا الموضوع بمزيد من التفصيل ، يصبح من الواضح أن كل هذا حقيقي وفعال للغاية. عامل مقيد آخر هو التكلفة العالية للتركيب والمعدات.في الواقع ، يكلف المجمع الشمسي للتدفئة الكثير ، لكنه يؤتي ثماره بسرعة كافية. ربما كنت تعتقد أنه في الأماكن التي نادرًا ما يظهر فيها ضوء الشمس الساطع ، فمن غير المجدي استخدام مثل هذه التقنية. ولكنه ليس كذلك. عادة ما تكون قدرة الألواح وقوتها كافية لتدفئة المنزل حتى في الأيام الملبدة بالغيوم. لكن بالطبع كفاءة العمل في الأماكن المشمسة أعلى من ذلك بكثير
جهاز تجميع منزلي
يمكن أن يكون المبرد ماء أو هواء أو مضاد للتجمد أو أي سائل آخر ذو معامل نقل حرارة مرتفع. بعد التسخين ، يدور الناقل عبر المجمع وينقل الطاقة المتراكمة إلى خزان خاص. من هناك يحصل المستهلك على الماء الساخن. في أبسط نسخة ، يتم تدوير الماء بشكل طبيعي ، والذي يتحقق بسبب اختلاف درجة الحرارة في خزان التخزين والمجمع. في إصدار أكثر تعقيدًا ، يتم تثبيت مضخة توفر دورانًا قسريًا حول الدائرة. بالطبع ، عليك أن تفهم أنه مع زيادة درجة حرارة المبرد ، تنخفض كفاءة المجمع ، وإذا لم تكن هناك طاقة كافية ، فمن المنطقي تركيب عنصر تسخين كهربائي يجلب الهواء إلى درجة الحرارة المطلوبة.
الحرية أم لا؟
مجمعات الطاقة الشمسية للمنزل تجعل أصحابها مستقلين تمامًا. اولا لا داعي لاستخدام غلاية كهربائية او غازية. إذا كان الخيار الأخير أكثر قبولًا ، فإن أسعار الكهرباء في بلدناكبيرة جدًا لدرجة أن تدفئة منزل كبير أمر صعب ومكلف. النظام الشمسي ، على الرغم من اعتماده على الكهرباء ، يستهلك الحد الأدنى من الكمية. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الطاقة الشمسية يتم تحويلها إلى طاقة حرارية دون مشاركة مباشرة من الكهرباء. بالطبع ، حتى لا تترك بدون تدفئة في حالة انقطاع التيار الكهربائي ، يوصى بتركيب مولد ومعدّل. يفكر الكثيرون حاليًا في مجمعات الطاقة الشمسية للمنزل كمصدر بديل للحرارة ، حيث أنهم يعتمدون تمامًا على الظروف المناخية ، وهي ليست بدلتهم القوية.
مجمع الطاقة الشمسية المسطح ومميزاته
هذه الأنظمة هي من بين الأكثر شعبية. دعنا نلقي نظرة سريعة على تصميمها وكيفية عملها. لدينا ماص - عنصر يمتص الطاقة الشمسية. لها طبقة شفافة خاصة وطبقة عازلة. يتم توصيل جهاز الامتصاص مباشرة بنظام نقل الحرارة. عادة ما يكون لون السطح أسود ، مما يزيد قليلاً من كفاءة العمل.
الأنابيب اللازمة لنقل المبرد مصنوعة من النحاس. في حالة تعطل المجمع ، يمكن تسخين المياه حتى 190 درجة مئوية. وبطبيعة الحال ، كلما زادت كثافة وكمية الطاقة الشمسية ، زادت كفاءة مثل هذا النظام الشمسي. ومع ذلك ، غالبًا ما يكون المجمع الشمسي المسطح مزودًا بأجهزة بصرية لتجميع الطاقة بشكل أكثر كفاءة. يجب أن يكون للمادة الماصة موصلية حرارية عالية ، في كثير من الأحيانتركيب شاشات النحاس و الالمنيوم
مجمع الهواء الشمسي
يستخدم هذا النظام الشمسي لتسخين الهواء الداخلي. بشكل عام ، هذا هو مجمع عادي مسطح يستخدم لتدفئة الفضاء. يمر الهواء عبر جهاز الامتصاص. يمكن أن تتم العملية بالقوة وبالحمل الحراري الطبيعي. لكن الممتص المزود بتهوية قسرية مثبتة يبدو أكثر فائدة مقارنة بالآخر المعتاد. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الاضطراب المفرط للتدفق يزيد من التوصيل الحراري ، وهو ما نحتاج إلى تحقيقه. ولكن لا ينبغي توقع شيء خارق للطبيعة من مثل هذه الأنظمة. يمكنهم تسخين الهواء حتى 17 درجة فوق درجة الحرارة الخارجية. تشمل مزايا هذا النظام الشمسي بساطته وموثوقيته. مع الرعاية المناسبة ، يمكن لمجمع الهواء الشمسي أن يستمر لأكثر من 20 عامًا. لكن لا ينصح باستخدام مثل هذا النظام مثل التدفئة الرئيسية.
حول أنظمة الطاقة الشمسية الفراغية
هذا أحد أكثر الحلول تكلفة. تصميم مثل هذا المنتج معقد للغاية ، لذلك يتم التثبيت فقط من قبل المتخصصين. يتيح لك هذا النظام تحقيق درجة حرارة مبرد تصل إلى 300 درجة أثناء فترة التوقف. بالطبع ، كان من الصعب جدًا على المتخصصين الحصول على مثل هذا الأداء العالي. أولاً ، حاولنا تقليل فقد الحرارة بسبب طلاء الزجاج متعدد الطبقات وخلق فراغ في النظام.
في حالتنا ، الأنبوب الشمسي يشبه إلى حد ما الترمس المنزلي العادي. فقط الجزء الخارجي شفاف ، ويحتوي الأنبوب الداخلي على طلاء خاص يسمح لك بالتقاط الطاقة الشمسية. يوجد فراغ بين الأنابيب ، والذي بفضله يمكن تحقيق الحد الأدنى من فقدان الحرارة. في النهاية ، يمكننا التحدث عن الكفاءة العالية لهذه الأنظمة مقارنةً بالأنظمة المسطحة والهوائية. في نفس الوقت ، هذا المجمع قادر على العمل في ظروف الإضاءة المنخفضة.
ماذا يقول المستهلكون؟
لقد اكتشفنا بالفعل قليلاً حول ما يمكن أن يكون عليه مجمع الطاقة الشمسية. تقييمات العملاء تختلف دائمًا تقريبًا. شخص ما مسرور جدًا بالأنظمة المبتكرة ، بينما الآخرون ، على العكس من ذلك ، يندمون على الأموال المهدرة. لكن بشكل عام ، تبدو الصورة جيدة. ما يقرب من 75 ٪ من المشترين يتحدثون جيدًا عن النظام. بالمناسبة ، نادرًا ما يتم شراء مجمعات الهواء ، على الأقل في روسيا ، لذلك لا يمكن قول أي شيء عنها. لكن أنظمة الطاقة الشمسية الفراغية أظهرت نفسها كمورد موثوق للحرارة للمنزل. ولكن هنا تجدر الإشارة إلى أن الكثير يعتمد على المتخصصين الذين يقومون بتركيب مثل هذه المعدات المعقدة والمكلفة. إذا تم إجراء شيء ما بشكل غير صحيح ، فستكون كفاءة النظام أقل. في أوروبا ، الوضع مختلف بعض الشيء. يسعد الناس بتركيب أنظمة الطاقة الشمسية ، حيث أن أسعارها منخفضة إلى حد ما هناك ، والانتشار أعلى. ومع ذلك ، نادرًا ما يتم استخدامها كمصدر رئيسي للحرارة ، حيث لا يمكن القول إن أفضل بديل للغاز أو الفحم هو مجمع الطاقة الشمسية. بالمناسبة ، تقول المراجعات أنها باهظة الثمن ولا ينصح بها دائمًا.
حول التطبيق فيأوروبا وروسيا
كما هو مذكور أعلاه قليلاً ، تم استخدام مجمّع الهواء الشمسي للتدفئة في عدد من البلدان الأوروبية بنشاط لعدة سنوات. لكن الأنظمة الشمسية وجدت تطبيقاتها في الصناعة. على وجه الخصوص ، نحن نتحدث عن صناعات النسيج والأغذية ، حيث يبدو هذا الحل واعدًا بشكل خاص. لذلك ، بحلول عام 2000 ، كانت المساحة الإجمالية لمجمعات الطاقة الشمسية حوالي 14 مليون متر مكعب ، بينما وصل هذا الرقم في جميع أنحاء العالم إلى 71 مليون متر مربع3.
في روسيا ، لا يبدو الوضع على ما يرام. والحقيقة أن مثل هذه الأنظمة تسمح بتسخين ما يقرب من 100 لتر من الماء يوميًا مع احتمال 80٪. ويرجع ذلك إلى قلة كمية الإشعاع الشمسي اليومية. كانت أفضل المناطق لتركيب المجمعات هي Transbaikalia و Siberia و Primorye ، حيث تكون الكمية اليومية للإشعاع الشمسي أعلى مما هي عليه في الجزء الأوسط من روسيا. من حيث المبدأ ، هناك اتجاه معين للزيادة الطفيفة في الطلب.
حول الأبراج الشمسية
ومن الغريب أن فكرة الحصول على الطاقة من الشمس واستخدامها الإضافي في الصناعة قد تم اقتراحها لأول مرة من قبل العلماء السوفييت في عام 1930. في الواقع ، هذا برج كبير به مستقبل مركزي في الأعلى. كان النظام عبارة عن عدد معين من المروحيات ، والتي تم التحكم فيها في وقت واحد على طول إحداثيين. ومع ذلك ، فقد تم استخدام هذا الجهاز كعاكس لأشعة الشمس مباشرة إلى جهاز الاستقبال ، مما زاد بشكل كبير من كفاءة مثل هذا النظام.الآن فقط بدأوا في بناء مثل هذه الأبراج في الولايات المتحدة. ولكن تم بناء برجين فقط للطاقة الشمسية. اليوم ، من المهم للغاية حساب المجمع الشمسي للتدفئة بشكل صحيح. عندها فقط يمكنك الاعتماد على الكفاءة العالية للتثبيت.
الخلاصة
لذلك تحدثنا معك حول ماهية المجمّع الشمسي للتدفئة. تختلف المراجعات ، كما ترى ، اعتمادًا على التثبيت الصحيح والموضع. هناك شيء واحد مؤكد - هذا حل جيد ، ولكن فقط كمصدر بديل للحرارة. الحقيقة هي أنه لا يمكنك الاعتماد بشكل كامل على الطاقة الشمسية ، ولهذا السبب البسيط ، فإن المعدات التي تعتمد على الظروف المناخية لا تحظى بشعبية كبيرة. تكتسب أنظمة الطاقة الشمسية شعبية تدريجية ، وذلك فقط لأنها طريقة خالية تمامًا من النفايات ، والأهم من ذلك أنها طريقة بيئية للتدفئة والحصول على الماء الساخن. المجمع الشمسي العصامي للتدفئة غير فعال ، لذلك من الأفضل شراء منتج عالي الجودة. تذكر أن هؤلاء المجمعين يحتاجون إلى صيانة دورية متخصصة ولا يتعرضون لأضرار ميكانيكية. لذلك ، إذا كنت تنوي تثبيت مثل هذا الرفاهية ، فاستعد للدفع.
