افعل ذلك بنفسك جهاز تجميع الطاقة الشمسية الفراغي وأنابيبه: كيفية صنعه ومبدأ التشغيل
يعد توفير الطاقة مهمة ملحة للعديد من الأسر. يعد جهاز تجميع الطاقة الشمسية الفراغي الذي يتم تنفيذه بنفسك طريقة رائعة لتقليل تكاليف التدفئة والماء الساخن. لتنفيذ المشروع، سوف تحتاج إلى القدرة على العمل مع الأدوات والمعرفة الأساسية للفيزياء.
اساس نظرى
يعتمد مبدأ تشغيل المجمع الشمسي الفراغي على استخدام الأنابيب المفرغة التي يتم فيها إنشاء فراغ لتقليل فقد الحرارة. تعمل مجمعات الطاقة الشمسية الفراغية على مبدأ التبادل الحراري والطاقة الشمسية. يتم تحويل أشعة الشمس التي تمر عبر الأنابيب المفرغة إلى حرارة، والتي يتم بعد ذلك نقلها إلى السائل العامل.
تكمن خصوصية الأنابيب المفرغة في أنها توفر الحد الأدنى من فقدان الحرارة بسبب الفراغ الموجود بين غلافين زجاجيين. يؤدي ذلك إلى إنشاء عزل فعال ويسمح للنظام بالعمل حتى في الأيام الباردة أو الملبدة بالغيوم.
يتضمن تصميم المجمع الشمسي الفراغي عدة عناصر أساسية: الأنابيب المفرغة والمبادل الحراري ونظام الدوران. يضمن التفاعل الصحيح لهذه العناصر الأداء الفعال للنظام والقدرة على استخدام الطاقة الشمسية لتسخين المياه والحفاظ على درجة حرارة الغرفة المريحة.
تجميع مشعب
يبدأ إنشاء مجمع الطاقة الشمسية باختيار المواد والمكونات والحصول عليها. العناصر الرئيسية هي الأنابيب المفرغة والإطار والمبادل الحراري.
تجميع مجمع الطاقة الشمسية الفراغي:
- قم بإنشاء أو شراء إطار مناسب لتركيب الأنابيب المفرغة. يجب أن يكون الإطار مقاومًا للعوامل الجوية ويوفر الزاوية الصحيحة للشمس.
- قم بتثبيت الأنابيب المفرغة في الإطار، مع التأكد من تثبيتها بشكل آمن.
- قم بتركيب المبادل الحراري بحيث يكون على اتصال بالأنابيب المفرغة من أجل التبادل الحراري الفعال.
- تأكد من وجود اتصالات موثوقة بين الأنابيب والمبادل الحراري، وكذلك توصيل النظام بإمدادات المياه.
- عزل جميع التوصيلات والمبادل الحراري لتقليل فقدان الحرارة.
- اختبار النظام للتأكد من عدم وجود تسربات وكفاءة التشغيل وضبطه حسب الضرورة.
يتطلب تجميع جهاز تجميع الطاقة الشمسية الفراغي رعاية ومهارات معينة، ولكن النتيجة تستحق الجهد المبذول.
العمل مع الأنابيب
يجب إيلاء اهتمام خاص لعملية إنشاء الأنابيب المفرغة. تعتبر الأنابيب المفرغة التي تعمل بنفسك لمجمع الطاقة الشمسية عملية معقدة تتطلب الدقة والعناية:
- زجاج عالي الجودة مناسب لإنشاء أنابيب مفرغة.
- لإنشاء فراغ داخل الأنبوب، ستكون هناك حاجة إلى معدات متخصصة؛
- يتم تركيب أنابيب مفرغة في الإطار لالتقاط ضوء الشمس بأكبر قدر ممكن من الكفاءة.
أخطاء عند إنشاء مشعب فراغ
قد يؤدي استخدام مواد ذات نوعية رديئة أو غير مناسبة إلى فقدان الكفاءة وطول عمر النظام. ويمكن أن يؤدي العزل غير الكافي للوصلات والمبادل الحراري إلى فقدان كبير للحرارة.
بالإضافة إلى ذلك فإن زاوية التركيب تؤثر على كفاءة المجمع الشمسي، ويجب اختيارها مع الأخذ بعين الاعتبار الموقع الجغرافي.
تقلل التوصيلات الفضفاضة بين الأنابيب والمبادل الحراري من كفاءة النظام. وقد يؤدي تخطي خطوة الاختبار إلى تسرب المياه وإلحاق الضرر بالنظام.
الاستنتاجات
يعد إنشاء مجمع للطاقة الشمسية الفراغية بيديك مشروعًا معقدًا ولكنه مثير للاهتمام ومفيد للغاية. بمساعدتها، يمكنك تقليل تكاليف الطاقة بشكل كبير وجعل منزلك أكثر صداقة للبيئة.
