خطتي للسيطرة على العالم من خلال سخان المياه الشمسي

خطتي للسيطرة على العالم من خلال سخانات المياه بالطاقة الشمسية

لقد كنت مهتما بالتسخين بالطاقة الشمسية والطاقة الشمسية منذ أن كنت طفلا صغيرا. لكنني لم أكن جادة في ذلك حتى بناءالدفيئة الشمسية على بيتي الأخير. وبناءً على تلك التجربة ، قررت أن يكون مشروعي القادم مشروعًا للطاقة الشمسية النقية.

لقد بدأت المشروع عن طريق طلب 3 سخانات المياه بالطاقة الشمسية من فراغعباد الشمس للطاقة الشمسية في الصين. كان هذا ممتعا كما فعلت كل ما استوردته نفسي. كما كان الأمر مشبوهًا بعض الشيء حيث اضطررت إلى الدفع المسبق بمبلغ 1100 دولارًا إلى الصين عن طريق التحويل الإلكتروني دون أن أعرف حقيقة ما إذا كنت سأحصل على أي شيء مقابل ذلك. ولكن ظهر الصندوق في مستودع مستأجر في ميلووكي بعد حوالي 6 أسابيع على ما يرام. لقد دفعت رسوم الجمارك وحملتها على شاحنة صغيرة!

إذا كنت قد اشتريت نوعًا مشابهًا من النظام من موفر للطاقة الشمسية في الولايات المتحدة ، فستكلف حوالي 3000 دولار. ما أريد فعله حقًا هو شراء قيمة مجمّعات مجمعات كاملة للحاويات. وقد وعدني المصنع بسعر أفضل بكثير إذا كنت تشتري في الكمية!

إن أجهزة تجميع الطاقة الشمسية التي تم إخلاؤها هي وحش غريب. انتبه: لديك أنبوب طويل به هواء يضخ ، مع امتصاص ممتص لألومنيوم أو نحاسي من الداخل. داخل امتصاص الحرارة هو وسيلة انتقال الحرارة تغيير المرحلة ، وعادة ما الكحول أو الفريون. سوف تغلي وسط نقل الحرارة عندما يتعرض لأشعة الشمس ، وسوف يرتفع الغاز إلى مبادل حراري النحاس في الجزء العلوي (ما وراء الجزء المفرغ من الأنبوب) ، حيث سيتكثف ويتخلى عن الحرارة. يتم دفع نهاية النحاس داخل مشعب نقل الحرارة مع المياه التي تعمل من خلاله ، وبالتالي تسخين الماء.

هنا هو نهاية الأعمال من جامع الحرارة الشمسية أنبوب إجلاء. يبلغ قطر الأنابيب حوالي 3 بوصات وطول 5 أقدام. على الرغم من أنها مكلفة عند مقارنتها بجامعي الصفائح المسطحة ، إلا أن العزل الشديد للفراغ يسمح لهم بجمع الطاقة الشمسية بكفاءة عالية ، حتى في الأيام الضبابية أو الغائمة. في يوم واحد من شهر نوفمبر قام المحترقون بإحراق العازل الرغوي على الأنابيب النحاسية المتواجدة في المشعب ، وشهدت درجات حرارة ماء تصل إلى 190 درجة يتم ضخها في القبو. رائع!

هنا يمكنك رؤية مشعب واحد مع الأنابيب المثبتة ، في حين أن المشعب المجاور لها لا يحتوي على أنابيب مثبتة. كان تركيب السقف سهلاً ، لقد قمت فقط بتجميع المشعبات بإطارات على الأرض ثم ثملتها على السطح. فعلت كل الأنابيب ، وبعد ذلك ، عندما كان كل شيء جاهزًا ، أحضرت الأنابيب الهشة إلى السطح وقمت بتركيبها. كل شيء كان خفيف الوزن وسهل العمل به. (حسناً ، الترجمة الصينية كانت ضعيفة بعض الشيء في الأماكن. لكن المصنع كان من السهل الوصول إليها عن طريق البريد الإلكتروني وإرسال جميع أنواع الصور للتظاهر.) الجزء المهم هو إغلاق السقف قدر الإمكان والحصول على السباكة تم على أكمل وجه. اعتدت 1/2 النحاس في كل مكان. كان لدى المشعبات الصينية منافذ 22 مم ، والتي تتطابق تماما مع 3/4 US نحاس الولايات المتحدة. كان اللحام على السطح محبطًا قليلاً ، حتى في اليوم الأكثر هدوءًا ، كانت هناك رياح كافية لتفجير الشعلة. لكنني أخيرًا انتهيت من الأمر ولا تسرب على الإطلاق.

لذا ... يراقب contoller في اليسار درجة الحرارة في المجمعات الشمسية وفي خزان الطاقة الشمسية في الطابق السفلي. عندما تتجاوز درجة الحرارة على السطح درجة الحرارة في خزان تخزين الطابق السفلي ، يتم تنشيط المضخة المضمنة المصورة على اليمين ويتم تدوير السائل الشمسي الساخن في النظام ، وتسخين المياه في الطابق السفلي.

هنا هو رأي في الطابق السفلي. خزان التخزين الشمسي هو سخانات المياه الكهربائية لدينا التي تبلغ 50 غالونًا. يذهب الماء البارد الذي سيتم تسخينه للاستخدام المنزلي إلى هذا الخزان أولاً ، حيث يتم تسخينه بواسطة السائل الشمسي من السقف. يخرج الماء من خزان الطاقة الشمسية ويذهب إلى سخان المياه المنزلي العادي. إذا كان يومًا غائمًا ، فسيستخدم هذا السخان كمحرك احتياطي ويفعل كل التسخين المائي المطلوب. إذا كان الجو مشمسًا ، فسيتم تسخين المياه بالطاقة الشمسية وحدها.

على اليمين يمكنك أن ترى قليلا من مبادل حراري محلية الصنع التي أدليت بها لخزان الطاقة الشمسية. أزلت كل من عناصر التسخين العلوية والسفلية من الخزان وأدخلت ما يصل إلى 1/2 ″ أنابيب نحاسية قدر استطاعتي. كنت قادرا على استخدام تركيبات ضغط النحاس لجعل ختم مانعة للتسرب. يتم ضخ السائل الشمسي (خليط من الماء والبروبيلين غليكول - مضاد للتجمد الغذائي الآمن) من خلال هذا الملف من أنابيب النحاس داخل الخزان وينقل الحرارة إلى الماء. هذا هو حل مؤقت ، وسوف أحصل في النهاية على خزان تخزين أكبر وربما نتحول إلى مبادل حراري ذو لوح مسطح مزدوج المضخة.

لم يمر سوى أيام قليلة على تشغيل النظام بكامل طاقته ، مع قليل جدًا من الشمس. لذلك ليس لدي الكثير من بيانات الأداء لمشاركتها. يمكن لتسخين المياه بالطاقة الشمسية في مناخنا توفير ما يصل إلى 75٪ من احتياجات تسخين المياه على أساس سنوي. لكن معظم هذه التسخين موجود في الربيع والصيف والخريف. الشمس هي ببساطة منخفضة جدا في السماء وخارجها لفترة قصيرة جدا من الوقت في الشتاء لاستخدامها كثيرا في خطوط العرض لدينا.

27 نوفمبر البيانات (الشمس واضحة ، 30+ ميلا في الساعة الرياح ، 20 فهرنهايت عالية):

أديرت غسالة الصحون في حوالي الساعة 1:00 ظهرا ، وأعتقد أن حسابات انخفاض درجة الحرارة. هناك بعض التظليل من شجرة الصنوبر بعد الساعة الواحدة ظهرا في الوقت الحالي ، وهو ما قد يفسر أيضا لماذا لم تسترد درجة الحرارة. تسخين 50 غالون من الماء 50 درجة فهرنهايت (على الأقل هذا العمل الكثير) يمثل 20،000 وحدة حرارية بريطانية للتدفئة ، إذا كانت الرياضيات صحيحة. (1 وحدة حرارية بريطانية = 1 رطل من الماء أثار درجة 1 فهرنهايت). إنني أفكر في أن المزيد من عزل الأنابيب يكون في حالة جيدة - لقد قمت بالفعل بقلي بعض العزل الرغوي على السطح عندما كانت المضخة لا تعمل في يوم من الأيام. ليس لدي أي فكرة كيف يقارن المبادل الحراري منزلي الصنع مع الآخرين ، لكنني أعتقد أنه يترك الكثير مما هو مرغوب. يحتوي خزان التخزين الشمسي المصنوع في المصنع والمبادل الحراري الداخلي على حوالي 120 قدمًا من الأنابيب النحاسية فيه لتبادل الحرارة ، في حين أن الخزان يحتوي على 20 قدمًا فقط من الأنابيب النحاسية فيه.

أنا حقا تريد تثبيت مبادل حراري خارجي بلات مسطحة المقبل. وهذا يتطلب مضخة لنقل المياه من الخزان ، من خلال المبادل الحراري ، والعودة إلى الخزان. ولكن يقال إن هذه المبادلات الحرارية عالية الكفاءة.

بشكل عام ، أعتقد أن هذا النظام قريب مما أريد. تقول كل النصائح التي قرأتها أنك لا تريد أن تضخم النظام. إذا كان حجمه كبيرًا جدًا ، فإن التدفئة في الصيف تمثل مشكلة - ما الذي تفعله بكل الحرارة الزائدة؟ من المفترض أن تقوم بحجم 100٪ من احتياجات التدفئة في فصل الصيف. يبدو أن هذا النظام قد يكون صحيحًا في يوم صيفي ، والذي يتاح له عدة مرات من الطاقة أكثر من يوم الشتاء.