การทำความร้อนในบ้านส่วนตัวด้วยแผงโซลาร์เซลล์: ไดอะแกรมและอุปกรณ์

เหตุผลที่ทำให้แหล่งพลังงานทางเลือกได้รับความนิยมนั้นค่อนข้างเข้าใจได้: มีโอกาสที่จะประหยัดเชื้อเพลิงและทำให้ความฝันของระบบช่วยชีวิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเป็นจริง ด้วยการใช้พลังงานของแสงแดด ลม และน้ำอย่างชำนาญ คุณสามารถเปลี่ยนบ้านในชนบทธรรมดาให้เป็นบ้านเชิงนิเวศสมัยใหม่ได้

เราจะบอกวิธีติดตั้งเครื่องทำความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านส่วนตัวและเราจะวิเคราะห์กับคุณว่ามันทำกำไรได้อย่างไร เพื่อให้ครอบคลุมประเด็นต่างๆ ของการใช้พลังงานกลางวันอย่างทั่วถึง เราได้อธิบายรายละเอียดตัวเลือกยอดนิยมทั้งหมดที่ได้รับการใช้งานจริงและบทวิจารณ์เชิงบวกจากผู้ใช้

ตามคำแนะนำของเราคุณสามารถสร้างระบบสุริยะที่มีประสิทธิภาพสำหรับบ้านพักฤดูร้อนหรือบ้านในชนบทได้ เพื่อให้เนื้อหาที่ยากเข้าใจได้ง่ายขึ้น เราได้เสริมข้อมูลด้วยแผนภาพภาพ ภาพประกอบ และวิดีโอบทช่วยสอน

วิธีการใช้พลังงานแสงอาทิตย์

วิธีการสมัคร พลังงานของเทห์ฟากฟ้า ไม่ได้อยู่ในเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมมีการใช้ความร้อนจากแสงอาทิตย์มาเป็นเวลานานและประสบความสำเร็จอย่างมาก อย่างไรก็ตาม หลักเกณฑ์นี้ใช้กับออสเตรเลีย บางประเทศในยุโรป อเมริกา และภูมิภาคทางใต้เป็นหลัก ซึ่งสามารถรับพลังงานทดแทนได้ตลอดทั้งปี

ภาคเหนือบางแห่งขาดรังสีธรรมชาติ จึงใช้เป็นทางเลือกเพิ่มเติมหรือสำรอง

ตัวกลางระหว่างรังสีดวงอาทิตย์และกลไกการสร้างพลังงานคือแผงโซลาร์เซลล์หรือตัวสะสม ซึ่งแตกต่างกันทั้งในด้านวัตถุประสงค์และการออกแบบ

แบตเตอรี่จะสะสมพลังงานแสงอาทิตย์และนำไปใช้จ่ายไฟให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน เป็นแผงที่มีโฟโต้เซลล์อยู่ด้านหนึ่งและมีกลไกการล็อคอยู่อีกด้านหนึ่ง คุณสามารถทดลองและประกอบแบตเตอรี่ได้ด้วยตัวเอง แต่การซื้อองค์ประกอบสำเร็จรูปนั้นง่ายกว่า - ทางเลือกค่อนข้างกว้าง

ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ (ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์) เป็นส่วนหนึ่งของระบบทำความร้อนของบ้าน กล่องฉนวนความร้อนขนาดใหญ่ที่มีสารหล่อเย็น เช่น แบตเตอรี่ ติดตั้งอยู่บนแผงยกสูงโดยหันหน้าไปทางดวงอาทิตย์หรือทางลาดหลังคา

เป็นความผิดพลาดที่จะเชื่อว่าภาคเหนือทั้งหมดได้รับความร้อนจากธรรมชาติน้อยกว่าภาคใต้อย่างมาก สมมติว่าใน Chukotka หรือแคนาดาตอนกลางมีวันที่อากาศแจ่มใสมากกว่าในบริเตนใหญ่ที่ตั้งอยู่ทางทิศใต้หลายวัน

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ แผงจะวางอยู่บนกลไกแบบไดนามิกที่มีลักษณะคล้ายกับระบบติดตาม โดยจะหมุนตามการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ กระบวนการแปลงพลังงานเกิดขึ้นในท่อที่อยู่ภายในกล่อง

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างระบบสุริยะและแผงโซลาร์เซลล์ก็คือ ระบบแรกให้ความร้อนกับสารหล่อเย็น และส่วนหลังจะสะสมกระแสไฟฟ้า คุณสามารถทำความร้อนในห้องโดยใช้โฟโต้เซลล์ได้ แต่รูปแบบการออกแบบนั้นไม่มีเหตุผลและเหมาะสำหรับพื้นที่ที่มีวันแดดจัดอย่างน้อย 200 วันต่อปีเท่านั้น

แผนภาพของระบบทำความร้อนที่มีตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์เชื่อมต่อกับหม้อไอน้ำและแหล่งไฟฟ้าสำรอง (เช่น หม้อต้มก๊าซ) ที่ใช้เชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม (+)

ข้อดีและข้อเสียของระบบทำความร้อนทางเลือก

ระบบทำความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์มีข้อดีไม่มากนัก แต่ข้อดีแต่ละข้อมีความสำคัญและอาจกลายเป็นเหตุผลสำหรับการทดลองส่วนตัวได้:

• ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อม นี่คือแหล่งความร้อนที่สะอาดที่ปลอดภัยสำหรับผู้อยู่อาศัยในบ้านและสิ่งแวดล้อมโดยรอบและไม่จำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงชนิดดั้งเดิม
• เอกราช. เจ้าของระบบมีความเป็นอิสระจากราคาพลังงานและสถานการณ์ทางเศรษฐกิจในประเทศอย่างแน่นอน
• ประหยัด. ด้วยการรักษาระบบทำความร้อนแบบเดิมทำให้สามารถลดต้นทุนการจ่ายน้ำร้อนได้
• ความพร้อมใช้งานสาธารณะ. ในการติดตั้งระบบพลังงานแสงอาทิตย์ คุณไม่จำเป็นต้องได้รับอนุญาตจากหน่วยงานของรัฐ

แต่ก็มีช่วงเวลาที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งอาจทำให้ภาพรวมเสียได้ ตัวอย่างเช่นการกำหนดประสิทธิภาพของระบบจะต้องใช้เวลานาน - อย่างน้อย 3 ปี (โดยมีเงื่อนไขว่ามีพลังงานแสงอาทิตย์เพียงพอและมีการใช้งานอย่างแข็งขัน)

การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์เพียงอย่างเดียวจะต้องมีการลงทุนจำนวนมาก: แผงซิลิคอนที่ถูกที่สุดจะมีราคาอย่างน้อย 2,200 รูเบิล ต่อชิ้นและองค์ประกอบหกไดโอดโพลีคริสตัลไลน์ของหมวดหมู่แรก - มากถึง 17,000 ต่อชิ้น การคำนวณต้นทุนของ 30 โมดูลนั้นค่อนข้างง่าย (+)

ผู้ใช้ทราบข้อเสียดังต่อไปนี้:

• ราคาสูงสำหรับอุปกรณ์ที่จำเป็นในการนำระบบไปใช้งาน
• การพึ่งพาโดยตรงของปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้นกับที่ตั้งทางภูมิศาสตร์และสภาพอากาศ
• การมีแหล่งสำรองที่จำเป็นเช่นหม้อต้มก๊าซ (ในทางปฏิบัติระบบสุริยะมักเป็นแหล่งสำรอง)

เพื่อให้ได้ผลตอบแทนที่มากขึ้น คุณจะต้องตรวจสอบความสามารถในการซ่อมบำรุงของตัวสะสมอย่างสม่ำเสมอ ทำความสะอาดเศษซาก และปกป้องพวกมันจากการก่อตัวของน้ำแข็งในช่วงน้ำค้างแข็ง หากอุณหภูมิลดลงต่ำกว่า 0°C บ่อยครั้ง คุณจะต้องดูแลฉนวนกันความร้อนเพิ่มเติม ไม่เพียงแต่องค์ประกอบของระบบสุริยะเท่านั้น แต่ยังรวมถึงบ้านโดยรวมด้วย

พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อให้ความร้อน

วัตถุประสงค์หลักของเซลล์แสงอาทิตย์ที่เก็บพลังงานคือเพื่อจ่ายไฟฟ้าให้กับบ้าน เพื่อรวมไว้ในแผนภาพ อุปกรณ์ระบบทำความร้อน และเพื่อให้ได้การทำงานที่เหมาะสมที่สุด จำเป็นต้องประกอบวงจรด้วยถังเก็บ

อยู่ในนั้นว่าน้ำร้อนซึ่งเมื่อถึงอุณหภูมิที่กำหนดจะเติมท่อและหม้อน้ำในห้องที่ต้องการความร้อน (ห้องนั่งเล่นห้องน้ำ)

ระบบที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ พร้อมถังสองวงจรที่จัดระบบทำความร้อนและการจ่ายน้ำร้อนในสองทิศทาง: ไปยังหม้อน้ำทำความร้อนและไปยังจุดจ่าย (+)

ลองวิเคราะห์คุณสมบัติการออกแบบของแผงโซลาร์เซลล์และพิจารณาบทบาทที่เป็นไปได้ในระบบทำความร้อน

หลักการทำงานของแผงด้วยโฟโตเซลล์

องค์ประกอบทั่วไปสำหรับแผงโซลาร์เซลล์มีสามประเภท:

• โมโนคริสตัลไลน์. เหล่านี้เป็นเวเฟอร์แผ่นบางของซิลิคอนที่บริสุทธิ์ที่สุด ตัดจากคริสตัลที่ปลูกภายใต้สภาวะเทียม ความหลากหลายที่ให้ผลผลิตมากที่สุดโดยมีประสิทธิภาพประมาณ 17-18% อุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการทำงานคือตั้งแต่ 5 ºСถึง 25 ºС

• โพลีคริสตัลไลน์. ทำจากเวเฟอร์ที่ได้จากการทำให้ซิลิคอนละลายเย็นลงอย่างค่อยเป็นค่อยไป เทคโนโลยีสำหรับการผลิตนั้นใช้แรงงานน้อยกว่า แต่ประสิทธิภาพขององค์ประกอบเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากโพลีคริสตัลไลน์นั้นต่ำกว่ามาก - ไม่เกิน 12%

• อสัณฐาน พวกเขาเป็นภาพยนตร์ ผลิตโดยวิธีขั้นตอนการระเหยซึ่งเป็นผลมาจากการที่ซิลิคอนในรูปของฟิล์มบางถูกสะสมไว้บนฐานโพลีเมอร์ที่มีความยืดหยุ่น วิธีการผลิตที่ถูกที่สุดรวมกับผลผลิตต่ำ โดยประมาณสูงถึง 7%

สำหรับการติดตั้งระบบทำความร้อนอัตโนมัติในภาคเหนือจะพิจารณาตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุด แบตเตอรี่ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ประกอบขึ้นจากองค์ประกอบโมโนคริสตัลไลน์ อย่างไรก็ตามแบตเตอรี่ที่มีโมดูลอสัณฐานจะติดตั้งได้ง่ายกว่าแทบไม่ต้องใช้ฐานและราคาถูกกว่ามาก

โมดูลโมโนคริสตัลไลน์ประกอบด้วยองค์ประกอบที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมรวมกันเป็นโมดูล หลายโมดูลประกอบกันเป็นแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์พื้นผิวที่มืดของระบบเซลล์แสงอาทิตย์ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซับรังสีดวงอาทิตย์

หน้าที่ขององค์ประกอบภายนอกคือการดูดซับและเปลี่ยนรังสีดวงอาทิตย์ พลังงานที่ปล่อยออกมาจะดำเนินต่อไปอีกและกระจุกตัวอยู่ในถังเก็บ องค์ประกอบขนาดเล็กผลิตไฟฟ้าได้ประมาณ 100-250 วัตต์ และแผงสำเร็จรูปขนาด 25-30 ตร.ม. จะจ่ายไฟฟ้าให้กับบ้านหลังเล็ก การติดตั้งระบบทำความร้อนจะต้องใช้พลังงานเพิ่มขึ้น 2-3 เท่า

อินเวอร์เตอร์ทำหน้าที่เป็นตัวแปลงกระแสตรงจาก "การผลิต" พลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้า เนื่องจากต้องใช้ไฟฟ้ากระแสสลับสำหรับการทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนและโคมไฟ

หากเราพูดถึงระบบทำความร้อนโดยเฉพาะหม้อต้มน้ำไฟฟ้าสำหรับทำน้ำร้อนก็ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับเช่นกัน เพื่อให้แสงสว่างแก่บ้านในเวลากลางคืน คุณจะต้องใช้แบตเตอรี่สำหรับเก็บอุปกรณ์ในเวลากลางวัน

โมดูลอินเวอร์เตอร์ได้รับการติดตั้งในสถานที่ที่สะดวกสำหรับการบำรุงรักษา แม้ว่าจะไม่ต้องการการควบคุมอย่างต่อเนื่องและทำงานในโหมดอัตโนมัติ (+)

ประสิทธิภาพการใช้โฟโตเซลล์

ง่ายต่อการซื้อ นักสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ และใช้หนึ่งในแผนการง่ายๆ ที่ได้รับการพิสูจน์มานานหลายปี อย่างไรก็ตาม บางครั้งสถานการณ์ก็กำหนดเงื่อนไขของตัวเอง สมมติว่าคุณมีระบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่ทำงานได้อย่างยอดเยี่ยม แต่สำหรับตอนนี้ระบบนี้ทำหน้าที่จ่ายไฟฟ้าและจ่ายน้ำร้อนให้กับบ้านของคุณเท่านั้น

เห็นได้ชัดว่าการซื้ออุปกรณ์ใหม่ไม่ได้ผลกำไร ดังนั้นจึงง่ายกว่าที่จะเพิ่มพลังงานโดยการซื้อโฟโตอิเล็กทริคคอนเวอร์เตอร์จำนวนหนึ่ง ตัวเลือกงบประมาณ - แผงซิลิคอนที่ให้ผลผลิตสูงถึง 23-25%

จำเป็นต้องเชื่อมต่ออุปกรณ์ทำความร้อนที่ใช้ไฟฟ้ากับแหล่งจ่ายกระแสไฟตัวเลือกสากลคือหม้อไอน้ำที่ติดตั้งสายไฟจำหน่าย

องค์ประกอบของฟิล์มโพลีเมอร์นั้นพบได้ทั่วไปในตลาดรัสเซียน้อยกว่ามากเมื่อเทียบกับอะนาล็อกแบบซิลิคอนโมโนและโพลีคริสตัลไลน์ ติดตั้งง่าย แต่มีประสิทธิภาพต่ำ - เพียง 6%

หากมีการจัดระเบียบไฟฟ้าอย่างเหมาะสมก็ควรจะเพียงพอสำหรับการจ่ายน้ำร้อนและเครื่องทำความร้อน มีตัวอย่างเมื่อบ้านได้รับความร้อนอย่างเต็มที่ - หลังคาสามารถรับรู้ได้ซึ่งปิดด้วยแผงเกือบทั้งหมด

บางครั้งจำเป็นต้องสร้างโครงสร้างแบบตั้งลอยพิเศษหากพื้นที่หลังคาไม่เพียงพอ ปรากฎว่าในการเพิ่มพลังงานจำเป็นต้องมีพื้นที่ว่างเพิ่มเติม

แม้แต่การคำนวณอย่างระมัดระวังที่สุดก็ไม่ได้ช่วยให้คุณกำหนดปริมาณพลังงานศักย์ที่แน่นอนและสร้างระบบที่มีประสิทธิภาพและทำงานได้ดีได้อย่างรวดเร็ว ความจริงก็คือในทางปฏิบัติมีอุปสรรคเกิดขึ้นซึ่งลักษณะที่ปรากฏนั้นค่อนข้างยากที่จะคาดเดา

นี่คือปัจจัยบางประการ:

• ความไม่สอดคล้องกันของสภาพอากาศ ไม่ทราบจำนวนวันที่มีแดดจัดแน่นอนแม้แต่ในภาคใต้ก็ตาม แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำนายจำนวนของพวกเขาในภาคเหนือได้อย่างน่าเชื่อถือ
• ความผิดปกติของการรับไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น ในภาคเหนือมีเวลากลางวันสั้นในฤดูหนาว ดังนั้นจึงใช้พลังงานแสงอาทิตย์รีไซเคิลจำนวนมากในการส่องสว่าง นอกจากนี้ความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ในฤดูหนาวก็ลดลงอย่างมาก
• การพังทลายเป็นระยะ. เช่นเดียวกับระบบทางเทคนิคอื่นๆ แผงโซลาร์เซลล์อาจเสียหายเป็นครั้งคราวเนื่องจากความเสียหายต่อองค์ประกอบแต่ละส่วน การเชื่อมต่อตามสัญญา พื้นผิวป้องกัน ฯลฯ

ดังนั้นคุณจะพบประสิทธิภาพได้หลังจากช่วงระยะเวลาหนึ่งเท่านั้น อย่างน้อยหลังจากหนึ่งปี อาจจำเป็นต้องเพิ่มจำนวนตาแมวหรือแบตเตอรี่ พิจารณาฉนวนกันความร้อนเพิ่มเติมของบ้าน และลดพื้นที่ที่ร้อน สมมติว่าในพื้นที่ทางตอนเหนือของประเทศเยอรมนี เพื่อประหยัดเงิน ห้องนอนมักไม่ได้รับความร้อนเลย

การบำรุงรักษาโฟโต้เซลล์ที่ติดตั้งไม่จำเป็นต้องใช้ทักษะพิเศษและประกอบด้วยการทำความสะอาดเป็นประจำ: กำจัดหิมะในฤดูหนาวและเศษซากในช่วงเวลาที่อบอุ่น ล้างพื้นผิวกระจกด้วยน้ำจากท่อ

แผนภาพการติดตั้งโรงไฟฟ้าภายในบ้าน

วิธีที่ง่ายที่สุด การติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ – ติดต่อบริษัทที่จำหน่ายส่วนประกอบของระบบและให้บริการติดตั้ง ข้อดี - โครงการระดับมืออาชีพโดยคำนึงถึงลักษณะเฉพาะของแต่ละบุคคลการรับประกันผลิตภัณฑ์และการติดตั้งทั้งหมดลบด้วยต้นทุนสูง

หากคุณมีประสบการณ์ที่เกี่ยวข้อง คุณสามารถประกอบสถานีไฟฟ้าขนาดเล็กพร้อมแผงโซลาร์เซลล์เพื่อให้ความร้อนในบ้านส่วนตัวได้อย่างอิสระ

ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดถือเป็นโครงการไฮบริดสำหรับการออกแบบระบบอากาศและพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งใช้โฟโตเซลล์เพื่อสร้างพลังงาน ตัวสะสมสำหรับทำน้ำร้อน และติดตั้งเครื่องกำเนิดลมเพิ่มเติม สามารถทดแทนแหล่งเชื้อเพลิงสำรองได้ (+)

ชิ้นส่วนทั้งหมดสำหรับการประกอบระบบทำความร้อนมีจำหน่ายในร้านค้าเฉพาะ

คุณต้องซื้อส่วนประกอบต่อไปนี้:

• ชุดโมดูลแสงอาทิตย์ซิลิคอนหรือฟิล์ม
• แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ที่เก็บพลังงาน
• ตัวควบคุมการชาร์จที่ควบคุมกระบวนการชาร์จและการคายประจุแบตเตอรี่
• อินเวอร์เตอร์ที่แปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ
• ชุดสายเชื่อมต่อ

เป็นที่พึงประสงค์ว่าแบตเตอรี่จะเท่ากัน (โดยคำนึงถึงแบรนด์ความจุและแม้แต่แบทช์) และสามารถเก็บพลังงานได้ 3-4 วัน ระยะเวลาการทำงานขึ้นอยู่กับอุณหภูมิห้อง - ในสภาวะเย็นพวกเขาจะระบายออกอย่างรวดเร็ว หากการบริโภครายวันคือ 2,400 Wh ต้องใช้แบตเตอรี่ที่มีความจุรวมอย่างน้อย 1,000 Ah

เมื่อใช้แบตเตอรี่รถยนต์โปรดจำไว้ว่าประสิทธิภาพสูงสุดคือ 70-75% (อายุการใช้งาน - 3 ปี) อุปกรณ์พิเศษสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์มีประสิทธิภาพที่ดีที่สุด - มากถึง 85% (อายุการใช้งาน - 10 ปี) พลังงานบางส่วนสูญเสียไประหว่างการจัดเก็บและการแปลง

คุณภาพของกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากไซนูซอยด์ อินเวอร์เตอร์สำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์สูงกว่าตัวชี้วัดปัจจุบันจากเครือข่ายรวมศูนย์ คุณสมบัติพิเศษของอุปกรณ์คือการซิงโครไนซ์เฟสแรงดันไฟฟ้าซึ่งมีการเปลี่ยนจาก 12 V เป็น 220 V โดยไม่หยุดชะงักในการทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน

กำลังอินเวอร์เตอร์ – ตั้งแต่ 250 W ถึง 6000 W ขึ้นไป คุณสามารถเพิ่มกำลังขับได้โดยเชื่อมต่ออุปกรณ์หลายตัวแบบขนาน ตัวอย่างเช่น 3 x 3000 วัตต์ = 9000 วัตต์ (+)

หลังจากติดตั้งองค์ประกอบทั้งหมดของระบบสุริยะแล้ว จำเป็นต้องเชื่อมต่อถังไฟฟ้าที่ให้ความร้อนน้ำเข้ากับอินเวอร์เตอร์ และต่อเข้ากับถังตามลำดับคือท่อทำความร้อน

ระบบทำความร้อนแบบสะสม

ประสิทธิภาพและผลตอบแทนสูงสุดสามารถทำได้โดยการติดตั้งตัวสะสมแทนโมดูลแสงอาทิตย์ - การติดตั้งภายนอกซึ่งมีการให้ความร้อนกับน้ำร้อนภายใต้อิทธิพลของรังสีแสงอาทิตย์ ระบบดังกล่าวมีเหตุผลและเป็นธรรมชาติมากกว่าเนื่องจากอุปกรณ์อื่นไม่ต้องการความร้อนของสารหล่อเย็น

พิจารณาการออกแบบและหลักการทำงานของอุปกรณ์สองประเภทหลัก: แบบแบนและแบบท่อ

เวอร์ชันแบนสำหรับการผลิตด้วยตนเอง

การออกแบบการติดตั้งแบบเรียบนั้นง่ายมาก โดยช่างฝีมือผู้มีประสบการณ์จะประกอบชิ้นส่วนหัตถกรรมแบบอะนาล็อกด้วยมือของตนเอง ซื้อชิ้นส่วนบางส่วนในร้านเฉพาะ และสร้างบางส่วนจากวัสดุเหลือใช้

ภายในกล่องหุ้มฉนวนเหล็กหรืออลูมิเนียมมีแผ่นดูดซับความร้อนจากแสงอาทิตย์ ส่วนใหญ่มักเคลือบด้วยชั้นโครเมียมสีดำ ตัวดูดซับความร้อนได้รับการปกป้องด้านบนด้วยฝาปิดโปร่งใสที่ปิดสนิท

การให้ความร้อนของน้ำเกิดขึ้นในท่อที่วางอยู่ในงูและเชื่อมต่อกับจาน น้ำหรือสารป้องกันการแข็งตัวเข้าสู่กล่องผ่านทางท่อทางเข้า ทำให้ร้อนขึ้นในท่อและเคลื่อนไปที่ทางออก - ไปยังท่อทางออก

การส่งผ่านแสงของฝาครอบอธิบายได้โดยการใช้วัสดุโปร่งใส - กระจกนิรภัยหรือพลาสติกที่ทนทาน (เช่นโพลีคาร์บอเนต) เพื่อป้องกันไม่ให้รังสีดวงอาทิตย์สะท้อน พื้นผิวกระจกหรือพลาสติกจะถูกเคลือบด้าน (+)

การเชื่อมต่อมีสองประเภทคือท่อเดียวและสองท่อไม่มีความแตกต่างพื้นฐานในการเลือก แต่มีความแตกต่างอย่างมากในวิธีการจ่ายสารหล่อเย็นให้กับตัวสะสม - แรงโน้มถ่วงหรือการใช้ปั๊ม ตัวเลือกแรกถือว่าไม่ได้ผลเนื่องจากการเคลื่อนที่ของน้ำด้วยความเร็วต่ำตามหลักการให้ความร้อนมันมีลักษณะคล้ายกับภาชนะสำหรับอาบน้ำในฤดูร้อน

การทำงานของตัวเลือกที่สองเกิดขึ้นเนื่องจากการเชื่อมต่อของปั๊มหมุนเวียนซึ่งบังคับให้จ่ายน้ำหล่อเย็น แหล่งพลังงานสำหรับการใช้งานอุปกรณ์สูบน้ำอาจเป็นระบบพลังงานแสงอาทิตย์

อุณหภูมิของสารหล่อเย็นเมื่อได้รับความร้อนจากตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์จะอยู่ที่ 45-60 ºСที่ทางออกค่าสูงสุดคือ 35-40 ºС เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของระบบทำความร้อนจึงใช้ "พื้นอุ่น" ร่วมกับหม้อน้ำ (+)

เครื่องสะสมท่อ - ทางออกสำหรับภาคเหนือ

หลักการทำงานทั่วไปนั้นชวนให้นึกถึงการทำงานของอะนาล็อกแบบแบน แต่มีความแตกต่างอย่างหนึ่ง - ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนพร้อมสารหล่อเย็นจะอยู่ภายในขวดแก้ว ตัวท่ออาจเป็นแบบขนนก ซึ่งปิดผนึกไว้ด้านหนึ่งและมีลักษณะคล้ายขนนก และมีโคแอกเซียล (สุญญากาศ) สอดเข้ากันและปิดผนึกไว้ทั้งสองด้าน

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนก็แตกต่างกันเช่นกัน:

• ระบบแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานความร้อน Heat-pipe;
• ท่อส่งน้ำหล่อเย็นชนิด U ธรรมดา

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนประเภทที่สองถือว่ามีประสิทธิภาพมากกว่า แต่ไม่ได้รับความนิยมเพียงพอเนื่องจากต้องเสียค่าซ่อม: หากท่อใดท่อหนึ่งไม่ทำงานจะต้องเปลี่ยนทั้งส่วน

ท่อความร้อนไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของทั้งส่วน ดังนั้นจึงสามารถเปลี่ยนได้ภายใน 2-3 นาที องค์ประกอบโคแอกเซียลที่ล้มเหลวสามารถซ่อมแซมได้เพียงแค่ถอดปลั๊กออกและเปลี่ยนช่องสัญญาณที่เสียหาย

แผนภาพอธิบายกระบวนการทำความร้อนแบบวัฏจักรภายในหลอดสุญญากาศ: ของเหลวเย็นจะร้อนขึ้นและระเหยไปภายใต้อิทธิพลของความร้อนจากแสงอาทิตย์ ส่งผลให้ส่วนถัดไปของสารหล่อเย็นเย็น (+)

หลังจากวิเคราะห์คุณสมบัติทางเทคนิคของตัวสะสมประเภทต่าง ๆ และสรุปประสบการณ์การใช้งานแล้ว เราตัดสินใจว่าตัวสะสมแบบแผ่นเรียบเหมาะสำหรับภาคใต้มากกว่า และตัวสะสมแบบท่อเหมาะสำหรับภาคเหนือมากกว่า การติดตั้งด้วยระบบท่อความร้อนได้พิสูจน์ตัวเองแล้วโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพอากาศที่รุนแรงพวกมันมีความสามารถในการทำความร้อนแม้ในวันที่มีเมฆมากและในเวลากลางคืน โดย "ให้อาหาร" กับแสงแดดในปริมาณที่น้อยที่สุด

ตัวอย่างแผนภาพมาตรฐานสำหรับการเชื่อมต่อตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์กับอุปกรณ์หม้อไอน้ำ: สถานีสูบน้ำหมุนเวียนน้ำ ตัวควบคุมควบคุมกระบวนการทำความร้อน

วิธีการเพิ่มผลผลิต

โดยปกติหลังจากทดลองใช้แผงโซลาร์เซลล์จำนวนเล็กน้อยแล้ว เจ้าของบ้านส่วนตัวจะปรับปรุงระบบด้วยวิธีต่างๆ

วิธีที่ง่ายที่สุดคือการเพิ่มจำนวนโมดูลที่เกี่ยวข้อง เพื่อดึงดูดพื้นที่เพิ่มเติมเพื่อรองรับโมดูลเหล่านั้นและซื้ออุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องที่ทรงพลังมากขึ้น

จะทำอย่างไรถ้าพื้นที่ว่างไม่เพียงพอ? คำแนะนำบางส่วนสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพของสถานีพลังงานแสงอาทิตย์ (พร้อมโฟโตเซลล์หรือตัวสะสม):

• การเปลี่ยนการวางแนวของโมดูล องค์ประกอบที่เคลื่อนที่สัมพันธ์กับตำแหน่งของดวงอาทิตย์ พูดง่ายๆ ก็คือติดตั้งแผงจำนวนมากทางด้านทิศใต้ ในช่วงกลางวันที่มีแสงยาวนาน ควรใช้พื้นผิวที่หันหน้าไปทางทิศตะวันออกและทิศตะวันตกด้วยเช่นกัน

• การปรับมุมเอียง โดยปกติผู้ผลิตจะระบุว่ามุมใดที่เหมาะสมที่สุด (เช่น 45°) แต่บางครั้งในระหว่างการติดตั้งจำเป็นต้องทำการปรับเปลี่ยนโดยคำนึงถึงละติจูดทางภูมิศาสตร์ด้วย

• การเลือกสถานที่ติดตั้งที่ถูกต้อง หลังคามีความเหมาะสมเนื่องจากส่วนใหญ่มักเป็นระนาบที่สูงที่สุดและไม่ถูกวัตถุอื่นบดบัง (เช่น ต้นไม้ในสวน) แต่ยังมีพื้นที่ที่เหมาะสมกว่านั้นอีก - อุปกรณ์ติดตามดวงอาทิตย์แบบหมุน

เมื่อองค์ประกอบต่างๆ อยู่ในตำแหน่งตั้งฉากกับรังสีดวงอาทิตย์ ระบบจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่บนพื้นผิวที่มั่นคง (เช่น หลังคา) จะสามารถทำได้ในช่วงเวลาสั้นๆ เท่านั้น เพื่อเพิ่มสิ่งนี้ จึงมีการคิดค้นอุปกรณ์ติดตามที่ใช้งานได้จริง

กลไกการติดตามเป็นแพลตฟอร์มแบบไดนามิกที่หมุนไปพร้อมกับระนาบที่ติดตามดวงอาทิตย์ ต้องขอบคุณพวกเขา ผลผลิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพิ่มขึ้นประมาณ 35-40% ในฤดูร้อนและ 10-12% ในฤดูหนาว

ข้อเสียใหญ่ของอุปกรณ์ติดตามคือต้นทุนสูง ในบางกรณีมันไม่ได้ผลดังนั้นจึงไม่มีประโยชน์ที่จะลงทุนในกลไกที่ไร้ประโยชน์

คาดว่าแผง 8 แผงคือจำนวนขั้นต่ำที่ต้นทุนจะได้รับการพิสูจน์เมื่อเวลาผ่านไป คุณสามารถใช้โมดูล 3-4 โมดูลได้ แต่ภายใต้เงื่อนไขเดียว: หากเชื่อมต่อโดยตรงกับปั๊มน้ำโดยไม่ต้องข้ามแบตเตอรี่

เมื่อวันก่อน Tesla Motors ได้ประกาศการสร้างหลังคารูปแบบใหม่พร้อมการบูรณาการ แผงเซลล์แสงอาทิตย์. อีลอน มัสก์กล่าวว่าหลังคาดัดแปลงจะมีราคาถูกกว่าหลังคาทั่วไปที่มีตัวสะสมหรือโมดูลติดตั้งอยู่

บทสรุปและวิดีโอที่เป็นประโยชน์ในหัวข้อ

วิดีโอเฉพาะเรื่องจะช่วยให้คุณจินตนาการถึงการออกแบบสถานีพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านได้ดีขึ้นและจะเปิดเผยความลับบางประการในการติดตั้งอุปกรณ์

วิดีโอ #1 ข้อมูลทางเทคนิคที่มีอยู่เกี่ยวกับแผงโซลาร์เซลล์และตัวควบคุมการชาร์จ:

วิดีโอ #2 ประสบการณ์ที่เป็นประโยชน์ในการใช้แผงโซลาร์เซลล์ในภูมิภาคมอสโก:

วิดีโอ #3 ตัวอย่างของสถานีพลังงานแสงอาทิตย์ที่ประสบความสำเร็จในการดำเนินงาน ประกอบอย่างสมบูรณ์โดยอิสระ โดยให้ทั้งน้ำร้อนและความร้อนของบ้าน:

อย่างที่คุณเห็นระบบทำความร้อนจากแสงอาทิตย์เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นจริงซึ่งคุณสามารถทำเองได้ สาขาวิชาวิธีการอื่นในการรับพลังงานกำลังพัฒนาอย่างต่อเนื่องบางทีพรุ่งนี้คุณอาจได้ยินเกี่ยวกับการค้นพบใหม่

เราขอเชิญคุณแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับเนื้อหานี้อย่างแข็งขัน คุณสามารถแสดงทัศนคติของคุณต่อ "พลังงานสีเขียว" แบ่งปันประสบการณ์ของคุณในการติดตั้งระบบแผงโซลาร์เซลล์ และบอกเฉพาะรายละเอียดปลีกย่อยที่ทราบในบล็อกที่อยู่ด้านล่าง