ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Tắm mùa hè với bộ thu năng lượng mặt trời. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Nguồn năng lượng thay thế Bài báo bàn về phương pháp thiết kế và chế tạo vòi sen mùa hè sử dụng bộ thu năng lượng mặt trời. Việc lắp đặt được thiết kế để sản xuất tại nhà và chỉ sử dụng các vật liệu có sẵn rộng rãi. Bài viết dành cho những chủ sở hữu hạnh phúc của chính ngôi nhà và ngôi nhà nông thôn của họ, những người không mất hứng thú với sự sáng tạo kỹ thuật. Những suy nghĩ dọc theo hàng cây Ngay khi có được ngôi nhà riêng, chàng kỹ thuật viên trẻ trong tâm hồn tôi lập tức thức tỉnh, ký ức của tôi ùa về trên những tạp chí cùng tên từ những năm 60 với rất nhiều thiết kế vô cùng hữu ích và thú vị, nơi có bàn tán về sử dụng năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, như thường lệ với chúng tôi, bất kỳ việc di dời nào cũng bắt đầu bằng việc cải tạo lớn, và trường hợp của tôi cũng không ngoại lệ. Làm việc trên mái nhà vào một ngày hè đẹp trời sẽ rất có lợi cho việc suy nghĩ về khả năng sử dụng quá nhiều năng lượng lãng phí. Và tôi đã nhận được động lực cuối cùng để thực hiện thiết kế này bằng cách ngồi trên một con dao đóng giày lớn màu đen, nằm phơi nắng trong vài giờ. Nói một cách nghiêm túc, việc sử dụng năng lượng mặt trời có thể giúp tiết kiệm khá đáng kể điện và khí đốt (ít nhất là ở khu vực của chúng tôi - miền nam Ukraine). Giá năng lượng không có xu hướng giảm nên việc nghĩ đến việc tiết kiệm trước là điều hợp lý. Vào mùa thu, sau khi cơn sốt xây dựng lắng xuống, tôi quyết định xem xét vấn đề này một cách nghiêm túc hơn. Hóa ra, có khá nhiều tài liệu trên Internet về vấn đề này [1], [2], [3]. Sau khi nghiên cứu kỹ lưỡng mọi thứ mà tôi có thể đạt được, tôi đi đến kết luận rằng cách hiệu quả nhất và đơn giản nhất về mặt kỹ thuật để đun nóng nước trong nồi hơi là đưa nó vào hệ thống cấp nước nóng chung của ngôi nhà. Các phương án liên quan đến những thay đổi đáng kể về cấu trúc của tòa nhà ngay lập tức bị loại bỏ và việc sử dụng bộ chuyển đổi quang điện quá tốn kém và kém hiệu quả. Sau khi tính toán sơ bộ, hóa ra đây sẽ là một công trình khá hoành tráng. Ngoài ra, rất nhiều vấn đề kỹ thuật ngay lập tức nảy sinh liên quan đến việc sản xuất bộ thu năng lượng mặt trời. Sách nói rất nhiều về những gì cần phải làm nhưng lại không nói làm thế nào. Vì vậy, tôi quyết định thực hành trên “những chú mèo” và trước tiên xây dựng một vòi sen ngoài trời để kiểm tra tính chính xác của các tính toán và phương án thiết kế. Vòi sen được lên kế hoạch hoạt động ở chế độ “nhịp đập” - sưởi ấm vào ban ngày và vào buổi tối - cả gia đình tắm nước thân thiện dưới vòi sen. Khi ước tính kích thước yêu cầu của bộ thu, tôi xuất phát từ thực tế là nhiệt độ nước trong nguồn cấp nước (vào mùa ấm) là 15-20°C, và nhiệt độ mong muốn trong lò hơi là khoảng 40°C. Do đó, cần phải tăng nhiệt độ của 60-80 lít nước lên 20-25°C. Tính toán hóa ra rất gần đúng, vì khi đi sâu vào phương pháp tính toán, hóa ra có rất nhiều hệ số gần đúng (tôi không phải là chuyên gia trong lĩnh vực kỹ thuật gia nhiệt, và “cảm giác của cái đuôi” trong khu vực này chưa phát triển). Kết quả là tôi đã nhận được diện tích thu gom cần thiết trong khoảng 0,5-0,7 m2. Được hướng dẫn bởi sự hiểu biết trong sách, các định luật vật lý và lẽ thường, tôi bắt đầu thiết kế. đâu thu mặt trơi Trên thực tế, đây là yếu tố chính của việc lắp đặt năng lượng mặt trời và là vấn đề đau đầu nhất. Sau khi làm quen với giá cả của các sản phẩm tại xưởng, tôi lập tức mất hứng thú với chúng, tôi quyết định tự mình làm. Tôi muốn làm cho bộ thu gom trở nên đơn giản hơn, rẻ hơn, tốt hơn và không cần sử dụng máy công cụ cũng như hàn bằng carbon dioxide. Lúc đầu, tôi đùa giỡn với ý tưởng sử dụng bộ tản nhiệt phẳng có tem (được tìm thấy trong một trong những cuốn sách), nhưng hóa ra, chúng đã không được sản xuất từ lâu. Trong quá trình tìm kiếm, tôi chuyển đến một khu chợ trời, tôi cũng không tìm thấy chúng ở đó, nhưng tôi bắt gặp một chiếc thùng nhôm tráng lệ - hẹp và cao, giống như một ngón tay khổng lồ (tất nhiên là tôi đã mua nó). Tôi không muốn lắp ráp một tấm sưởi có ren từ các ống nước và ống nối - trọng lượng nặng, khả năng chống ăn mòn thấp và lực cản thủy lực tăng đáng kể do số lượng lớn các ống nối với những bước nhảy mạnh trong khu vực dòng chảy. Nói chung, một bóng đen bao trùm ý tưởng này. Vấn đề đã được giải quyết khi tôi đi lang thang vào một cửa hàng bán ống nước và nhìn thấy ống đồng dùng cho hệ thống sưởi ấm. Đây chính là điều cần thiết - khả năng chống ăn mòn cao, dễ lắp ráp (hàn), các phụ kiện được chế tạo thông minh - hầu như không có sự thay đổi trong khu vực dòng chảy. Khi ghé thăm một cửa hàng tốt, bạn sẽ mua được 90% vật liệu cần thiết cho toàn bộ quá trình lắp đặt năng lượng mặt trời. Thiết kế của bộ thu năng lượng mặt trời được thể hiện trong hình. 1. Các đường ống của ống góp thủy lực nước nóng và lạnh được làm bằng các đoạn ống có đường kính 18 mm và các ống chữ T, ống sưởi có đường kính 15 mm. Để kết nối với hệ thống, người ta sử dụng bộ chuyển đổi sang ren 3/4", hai đầu còn lại được cắm vào. Một tấm thép dày 0.8 mm được hàn vào các ống gia nhiệt. Quá trình sản xuất bộ thu năng lượng mặt trời mất 20 tee, 5 mét ống với đường kính 15 mm, 1,5 mét ống có đường kính 18 mm, hai phích cắm và hai khớp nối bộ chuyển đổi. Ngoài những vật liệu này, bạn sẽ cần một máy cắt ống con lăn, hàn có từ thông và đầu đốt gas rẻ nhất, tất cả cái này có thể được mua tại cùng một cửa hàng ống nước. Việc sản xuất tấm sưởi bắt đầu bằng việc cắt số lượng ống cần thiết, sau đó ống gia nhiệt đầu tiên và ống trung gian được hàn thành hai ống chữ T, sau đó hai ống tiếp theo có ống gia nhiệt được lắp vào (nhưng không hàn) được đặt trên ống trung gian. các ống và tất cả các kết nối đều được hàn, v.v. Cuối cùng, phích cắm và khớp nối bộ chuyển đổi được hàn vào. Việc lắp ráp phải được thực hiện trên một mặt phẳng, nghĩa là sau khi lắp đặt cặp tee tiếp theo, toàn bộ cấu trúc phải được đặt trên một mặt phẳng và san bằng, sau đó hàn (tốt hơn là hàn trực tiếp trên mặt phẳng nếu có thể). chịu đựng được). Quá trình hàn được thực hiện như sau: một lớp mỏng chất hàn thông lượng rộng 10-15 mm được áp vào đầu ống, ống được đưa vào tee (khớp nối) và điểm nối được nung nóng bằng đầu đốt cho đến khi chất hàn tan chảy . Sau đó, một tấm kim loại được hàn vào các ống sưởi ấm, đây là phần khó khăn và khó chịu nhất của công việc. Đầu tiên, bạn nên dự trữ một lượng vừa đủ chất hàn thông thường, và thứ hai, sau khi đặt bộ trao đổi nhiệt lên tấm, bạn nên đánh dấu những nơi mà các ống sưởi đi qua và hàn thiếc chúng. Thật thuận tiện để hàn bằng cách đặt toàn bộ cấu trúc ở một góc và đồng thời sử dụng mỏ hàn mạnh (90 watt) và đèn khò gas. Trước khi hàn, tấm phải được ép vào các ống, tôi đã sử dụng một số kẹp, sắp xếp lại chúng nếu cần. Bạn có thể khoan các lỗ có đường kính 1-1,5 mm trên tấm và siết chặt chúng bằng dây. Các ống phải được hàn dọc theo toàn bộ chiều dài ở cả hai bên, không được hàn. Sau khi hoàn thành việc hàn, các thử nghiệm thủy lực phải được thực hiện, ví dụ, bằng cách cắm một ổ cắm và kết nối ổ cắm thứ hai với nguồn cấp nước. Không có gì nên rò rỉ hoặc nhỏ giọt ở bất cứ đâu. Tấm sưởi hoàn thiện được sơn bằng sơn chịu nhiệt màu đen mờ thành hai lớp, sơn được bán dưới dạng bao bì bình xịt ở bất kỳ cửa hàng đồ kim khí nào. Cuối cùng, tee 10 và chuyển tiếp 1 đã được cài đặt. Tấm hoàn thiện được đặt trong hộp gỗ (Hình 2). Hộp được lắp ráp thành một mộng gồm bốn tấm ván dày 25 mm. Trước khi lắp ráp, dọc theo các cạnh dài của tấm ván ở cả hai bên, chọn một rãnh có độ sâu 6 mm và chiều rộng 6-8 mm bằng mặt phẳng. Để tăng độ cứng của hộp, các khối gỗ 30x30 mm được dán phẳng với mép dưới của các rãnh vào các góc của hộp, hai thanh giống nhau dài 300-400 mm được dán (khoảng ở giữa) từ bên trong dọc theo cạnh dài của hộp tính từ phía lắp nắp lưng. Chúng dùng để gắn nắp sau của hộp, được làm từ một miếng gỗ dán dày 6 mm. Để vượt qua các ống đầu vào và đầu ra, các rãnh được cắt ra trong hộp. Tốt hơn là bạn nên thực hiện việc này tại địa phương, trước đó đã cố định tấm sưởi. Để dán hộp, bạn nên sử dụng loại keo chống thấm tốt; Liquid Nails khá phù hợp. Sau khi sản xuất và lắp đặt tất cả các bộ phận của hộp, chúng được tẩm chế phẩm chống thấm nước (tên thương mại là "Polyfluid") và sơn bằng men tổng hợp hai lần. Bộ sưu tập được lắp ráp theo thứ tự sau:
Diện tích sưởi ấm tương đương của bộ thu năng lượng mặt trời là ~ 0,5 m2. Lắp ráp lắp đặt năng lượng mặt trời Sơ đồ hoàn chỉnh của việc lắp đặt năng lượng mặt trời được thể hiện trong Hình 3. Việc lắp đặt năng lượng mặt trời là loại mạch đơn, xi phông nhiệt và được thiết kế để kết nối cố định với nguồn nước chính. Kế hoạch này đã được mô tả nhiều lần và tôi sẽ không lặp lại mà sẽ tập trung vào việc thực hiện kỹ thuật của nó. Tôi đã đề cập đến bể chứa, nó là một thùng nhôm, sau khi sửa đổi, có dung tích khoảng 0,3 m2. Ban đầu, dung tích của thùng khoảng 0,5 m2, tôi thấy hơi nhiều và rơi nước mắt, tôi giảm chiều cao của nó đi 0,8 m, để cách nhiệt, thùng được bọc hai lớp bông khoáng dày 50 mm. Hai lớp vải chống thấm được đặt lên trên lớp len, vải được buộc chặt bằng dây đan mỏng. Một vòng tròn vật liệu lợp mái (dạng váy) được đặt lên trên và cũng được cố định bằng dây đan. Tất nhiên, thùng nhôm là một thứ xa xỉ (chỉ là may mắn thôi), nhưng thùng thép sơn bên trong bằng sơn chống thấm cũng khá phù hợp. Bạn có thể thử hộp đựng bằng nhựa, nhưng nếu bạn thường xuyên ở bên ngoài, độ bền của chúng không được lâu. Yêu cầu chung đối với bất kỳ loại bể nào là phải hẹp và cao. Các phụ kiện trong bể được làm bằng các thanh mạ kẽm dài 100-150mm. Để kết nối bộ thu năng lượng mặt trời, dây dẫn 3/4" được sử dụng cho đầu nối cấp nước cấp - 1/2". Thiết kế của phụ kiện được thể hiện trong Hình 4. Ở đây vấn đề duy nhất có thể xảy ra là vòng đệm có đường kính lớn. Không có những thứ như vậy trong các cửa hàng, tôi tìm thấy những thứ phù hợp ở chợ trời. Các lỗ trên bể trước tiên được khoan và sau đó được đưa đến đường kính yêu cầu bằng giũa. Các đường ống được làm bằng ống nhựa kim loại, làm việc với nó không gây ra bất kỳ vấn đề gì và không cần bất kỳ công cụ đặc biệt nào (nhân tiện, nó có thể được cắt hoàn hảo bằng máy cắt ống lăn). Đối với bán kính uốn cong lớn, bạn có thể làm mà không cần lò xo uốn. Một đặc tính tích cực khác là sức cản thủy lực thấp. Để cách nhiệt đường ống, người ta sử dụng ống cách nhiệt tiêu chuẩn (mua cùng nơi với đường ống). Van phao từ bồn cầu được sử dụng làm van cấp nước tự động. Khi chọn van, bạn không nên tiết kiệm tiền - thứ nhất, van phải chắc chắn để không bị tràn lên hàng tuần và thứ hai, khi mở ra, nước phải chảy ra chủ yếu từ cửa xả và không bay ra mọi hướng. . Một ống nhựa được đặt trên ống thoát của van, chạm tới đáy bể. Khi rút nước ra, nước lạnh sẽ đi vào đáy bể và đẩy nước nóng lên trên. Ống thoát được làm bằng một đoạn ống mạ kẽm có ren 1/2" cắt ở một đầu, dài 150 mm. Ống được bịt kín ở đáy bể giống như các phụ kiện bịt kín; một van bi tiêu chuẩn ( tốt nhất là có tay cầm dài) được vặn vào đầu còn lại của sợi chỉ. Theo đó, bình tưới được vặn vào van. Rõ ràng, giải pháp tốt nhất là sử dụng một ống hút nước nổi và lấy nước từ các lớp trên. Nhưng Tôi không tìm thấy một ống đủ linh hoạt và đáng tin cậy, và tôi không muốn thay ống mỗi mùa, khi sử dụng lắp đặt năng lượng mặt trời, hóa ra vào ngày nắng nóng, nhiệt độ nước rửa quá cao, ống thoát ra sửa đổi một chút. Một ống chữ T được lắp đặt giữa ống thoát và van. Nước lạnh hơn được cung cấp cho nó từ một khớp nối bổ sung được lắp ở đáy bể thông qua một ống mềm và vòi. Kết quả là một loại máy trộn. Bộ thu năng lượng mặt trời được lắp đặt ở góc 45° và hướng chính xác về phía nam. Một cái nhìn tổng quát về việc lắp đặt năng lượng mặt trời được thể hiện trong Hình 5.
Thiết kế của buồng tắm vòi sen là tùy ý, nhưng nó phải chịu được tổng trọng lượng của cả bể chứa đầy và của bạn. Tôi hàn khung cabin từ một ống có đường kính 40 mm và hình vuông 40x40, sàn và mái được làm bằng ván dày 40 mm. Thiết kế này có giới hạn an toàn vượt quá đáng kể, nhưng tôi có kế hoạch xa hơn về triển vọng sử dụng nó. Tôi muốn chỉ ra cho bạn rằng các kích thước được chỉ ra trong Hình 5 không phải là giáo điều và mang tính chất tư vấn. Để hệ thống hoạt động tốt cần phải đáp ứng XNUMX điều kiện chính:
Những phát hiện Hệ thống lắp đặt đã vận hành được hai mùa, không có vấn đề gì phát sinh và không cần bảo trì (tự nhiên vào mùa thu nước rút và mở tất cả các vòi; vào mùa xuân thực hiện thao tác ngược lại). Hiệu suất tính toán gián tiếp của việc lắp đặt là khoảng 0,38 (các phép đo chính xác hơn được lên kế hoạch cho bộ thu năng lượng mặt trời). Sau khi đổ đầy nước vào hệ thống lắp đặt hoặc sau những cơn mưa kéo dài, hệ thống lắp đặt sẽ chuyển sang chế độ hoạt động trong vòng vài ngày. Vòi sen có thể được sử dụng từ tháng 25 đến tháng 30. Vào mùa xuân và mùa thu, nhiệt độ nước ở khu vực ống xả dao động từ 34 đến 37°C. Có một sai sót nhất định với cabin, tôi đã để nó quá rộng, và mặc dù nước khá ấm nhưng không khí có thể lạnh vào buổi tối, tôi khuyên bạn nên tính đến điều này. Các tháng mùa hè, trời nhiều mây (có thể có mưa ngắn), nhiệt độ nước 42-45°C, ngày nắng nóng lên tới 3-4°C. Lượng nước nóng đủ cho XNUMX-XNUMX người tắm rửa đúng cách (đôi khi bạn bè test thử). Lượng gas tiêu thụ trong mùa hè đã giảm rõ rệt, máy nước nóng gas thực tế không được sử dụng, lượng gas tiêu thụ không quá 4-5 m3 mỗi tháng. Nhìn chung, nhiệm vụ đã được giải quyết thỏa đáng - để sản xuất hệ thống lắp đặt năng lượng mặt trời, chỉ sử dụng những vật liệu được mua rộng rãi, không cần làm việc qua đêm, chúng tôi được cung cấp nước nóng để giặt (miễn phí) suốt mùa hè. Tôi hài lòng với kết quả đạt được, nhận được động lực tích cực để tiếp tục nỗ lực sử dụng năng lượng tự nhiên miễn phí và tôi vô cùng tự hào về những gì mình đã làm được. Văn chương 1. Sabadi P.R. Nhà năng lượng mặt trời, M.: Stroyizdat, 1981.
Tác giả: Evgeny Karpov Xem các bài viết khác razdela Nguồn năng lượng thay thế. Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này. Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất: Nồng độ cồn của bia ấm
07.05.2024 Yếu tố nguy cơ chính gây nghiện cờ bạc
07.05.2024 Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con
06.05.2024
Tin tức thú vị khác: ▪ Đọc khi còn nhỏ cải thiện khả năng nhận thức ▪ Một thiết bị phân hủy âm thanh mà không cần sự hỗ trợ của công nghệ kỹ thuật số ▪ Hệ thống kiểm soát khí hậu tiết kiệm ▪ Bộ vi điều khiển mới cho chấn lưu đèn điện tử Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới
Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí: ▪ Phần ăng-ten của trang web. Lựa chọn các bài viết ▪ bài viết của Robert Browning. câu cách ngôn nổi tiếng ▪ bài viết Con rắn lớn nhất thế giới là gì? đáp án chi tiết ▪ bài báo Giám đốc câu lạc bộ thể thao. Mô tả công việc ▪ bài viết Bộ chọn kênh TV BELVAR hiện đại. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Để lại bình luận của bạn về bài viết này: Nhận xét về bài viết: Nicholas Cảm ơn tác giả! Anh ấy mô tả mọi thứ rất rõ ràng và rõ ràng! 5+ [lên] Constantine Cảm ơn rất nhiều! Họ đã giúp đỡ rất nhiều! Tất cả các ngôn ngữ của trang này Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web www.diagram.com.ua |