आम्ही आमच्या स्वत: च्या हातांनी सौर कलेक्टर तयार करतो (23 फोटो)
सामग्री
सूर्य हा पृथ्वीवरील उर्जेचा सर्वात शक्तिशाली स्त्रोत आहे. प्रत्येक सेकंदाला ते आम्हाला 80 हजार अब्ज किलोवॅटपेक्षा जास्त पाठवते. हे जगातील सर्व ऊर्जा प्रकल्पांच्या उत्पादनापेक्षा कित्येक हजार पट जास्त आहे. लोकांनी नेहमी त्यांच्या गरजेनुसार सौरऊर्जा लागू करण्याचा मार्ग शोधण्याचा प्रयत्न केला आहे. आधीच मध्ययुगाच्या सुरुवातीच्या काळात, त्यांना लेन्सच्या मदतीने आग कशी लावायची हे माहित होते आणि आजकाल, छतावर बसवलेले कंटेनर काळ्या रंगात रंगवलेले पाणी गरम करते आणि खेड्यात आणि उन्हाळ्याच्या कॉटेजमध्ये उन्हाळ्यात शॉवर म्हणून काम करते. तसे, हे सर्वात सोपा सौर संग्राहक आहे - एक साधे आणि मूळ साधन जे पाणी गरम करण्यासाठी किंवा गरम करण्यासाठी सौर उर्जेचा वापर करण्यास परवानगी देते. जर डिझाइन किंचित सुधारले असेल, तर सर्व घरगुती गरजांसाठी आणि घर गरम करण्यासाठी पुरेसे गरम पाणी असेल. हे करण्यासाठी, आपल्याला सौर कलेक्टरचे तत्त्व समजून घेणे आवश्यक आहे.
सौर संग्राहक कसे कार्य करते?
या उपकरणांच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत तेजस्वी सौर ऊर्जेच्या उष्णतेमध्ये परिवर्तनावर आधारित आहे:
- सूर्यकिरण पातळ नळ्यांद्वारे कलेक्टरमध्ये फिरणारे शीतलक गरम करतात;
- गरम केलेले शीतलक (पाणी किंवा अँटीफ्रीझ) स्टोरेज टाकीमध्ये प्रवेश करते;
- टाकीमध्ये तो घरगुती गरजांसाठी पाणी गरम करतो;
- थंड केलेला शीतलक कलेक्टरकडे परत येतो.
सोलर कलेक्टरच्या ऑपरेशनच्या तत्त्वाची तुलना ऑटोमोबाईल कूलिंग सिस्टमशी केली जाऊ शकते - चालत्या इंजिनमधून रेडिएटरद्वारे जास्त उष्णता काढून टाकली जाते आणि प्रवासी डबा गरम करण्यासाठी खर्च केला जातो. परंतु, जर कारसाठी, सर्वप्रथम, इंजिनमधून उष्णता काढून टाकणे महत्वाचे असेल, तर सोलर कलेक्टर स्थापित करताना, ते प्रभावीपणे जतन करणे आवश्यक आहे.
सौर संग्राहक वापरण्याचे फायदे आणि तोटे
जागतिक शास्त्रज्ञ सहमत आहेत की सूर्यापासून प्राप्त झालेल्या उर्जेचे प्रमाण केवळ वाढेल आणि खालील तथ्ये उद्धृत केली आहेत:
- सूर्य हा उर्जेचा अक्षय आणि मुक्त स्त्रोत आहे;
- सौर ऊर्जेच्या वापरामुळे पर्यावरणाचे प्रदूषण होत नाही आणि ग्रीनहाऊस इफेक्ट वाढण्यास हातभार लागत नाही;
- सौर ऊर्जा सर्वत्र वापरली जाऊ शकते, त्याला वाहतुकीची आवश्यकता नाही;
- आधुनिक वैज्ञानिक विकास प्राप्त ऊर्जा कार्यक्षमतेने जमा करण्यास अनुमती देते;
- सौर संग्राहकांना किमान देखभाल आवश्यक आहे;
- कलेक्टर उपकरण तुलनेने सोपे आणि स्वस्त आहे.
त्याच वेळी, शास्त्रज्ञ सौर ऊर्जा वापरण्यात येणाऱ्या अडचणी लक्षात घेतात:
- कलेक्टरची कार्यक्षमता थेट इन्सोलेशनच्या पातळीवर अवलंबून असते;
- उपकरणांच्या स्थापनेसाठी काही प्रारंभिक खर्च आवश्यक असतील;
- हिवाळ्यात, उष्णतेचे नुकसान लक्षणीय वाढते.
आणखी एक महत्त्वपूर्ण कमतरता म्हणजे केवळ दिवसाच्या प्रकाशाच्या वेळी ऊर्जा प्राप्त करण्याची क्षमता.
सोलर कलेक्टर्सचे प्रकार
वर, आम्ही ड्युअल-सर्किट कलेक्टरच्या ऑपरेशनच्या तत्त्वाचे थोडक्यात वर्णन केले आहे: शीतलक एका सर्किटच्या बाजूने वाहते आणि दुसर्या बाजूने पाणी वाहते. हे उपकरण सिंगल-सर्किट असू शकते. त्यामध्ये, फक्त पाणी, जे नंतर वापरले जाते, उष्णता वाहक म्हणून काम करते. सिंगल-सर्किट कलेक्टर हिवाळ्यात वापरण्यासाठी अयोग्य आहे, कारण पाणी गोठते आणि नळ्या फुटतात.
कलेक्टर्सना सिंगल आणि ड्युअल सर्किट्समध्ये विभाजित करण्याव्यतिरिक्त, इतर सामान्यतः स्वीकृत वर्गीकरण आहेत. तर, सौर संग्राहक कामाच्या तत्त्वानुसार विभागले गेले आहेत:
- फ्लॅट;
- पोकळी;
- हवा
- केंद्र
त्यांची रचना आणि कृतीचे तत्त्व अधिक तपशीलवार विचारात घ्या.
फ्लॅट सोलर कलेक्टर
हे साधे उपकरण खालील स्तरांसह सँडविचसारखे दिसते:
- फास्टनर्ससह अॅल्युमिनियम फ्रेम;
- थर्मल पृथक्;
- शोषक पृष्ठभाग-शोषक;
- तांबे नळ्या;
- संरक्षक काच.
शोषक प्लेटला काळ्या रंगात रंग दिला जातो आणि सौर किरणोत्सर्गाचे जास्तीत जास्त शोषण प्रदान करते आणि संपूर्ण संरचनेला झाकणारा एक विशेष टेम्पर्ड ग्लास ऊर्जेची हानी कमी करतो, हरितगृह परिणाम तयार करतो आणि शोषक थर गरम करतो.
फ्लॅट सोलर कलेक्टर्स डिझाइनमध्ये सोपे आहेत, विश्वासार्ह आहेत, परंतु त्यांची कार्यक्षमता कमी आहे.
व्हॅक्यूम सोलर कलेक्टर
व्हॅक्यूम ट्यूब-आधारित सोलर कलेक्टर्सचे ऑपरेटिंग तत्त्व वेगळे असते.
फ्लॅट-टाइप कलेक्टर्सच्या विपरीत, व्हॅक्यूम कलेक्टर्समध्ये उष्णता हर्मेटिकली सीलबंद नळ्या आणि उष्णता संग्राहकाद्वारे जमा केली जाते. विशेष कोटिंगसह ट्यूबच्या काचेच्या पृष्ठभागावर सौर ऊर्जा प्रभावीपणे शोषली जाते, जी ट्यूबच्या आत शीतलक गरम करते. व्हॅक्यूम इन्सुलेटर म्हणून काम करून उष्णतेचे नुकसान टाळते. उष्णता संग्राहकाद्वारे, प्रवाहित द्रव पाणी गरम करण्यासाठी स्टोरेज टाकीमध्ये प्रवेश करतो आणि नंतर व्हॅक्यूम ट्यूब सिस्टममध्ये परत येतो.
व्हॅक्यूम घटक सपाट भागांच्या तुलनेत या प्रकारच्या कलेक्टर्समध्ये उच्च कार्यक्षमता प्रदान करणे शक्य करतात.
एअर सोलर कलेक्टर
या प्रकारच्या कलेक्टर्समध्ये उच्च कार्यक्षमता नसते, कारण हवेची उष्णता क्षमता कमी असते. परंतु ते वर्षभर वापरले जाऊ शकतात, कारण हिवाळ्यात हवा गोठण्यास सक्षम नसते.
एअर मॅनिफोल्डची रचना सोपी आणि अत्यंत विश्वासार्ह आहे. एअर-टाइप कलेक्टर्सचा वापर निवासी इमारती तसेच औद्योगिक परिसर, भाजीपाला स्टोअर, गोदामे, गॅरेज आणि तळघर गरम करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.
डिव्हाइस आणि एअर कलेक्टरच्या ऑपरेशनचे तत्त्व सपाट अॅनालॉग्सपेक्षा थोडेसे वेगळे आहे: कूलंटसह तांबे ट्यूबची एक प्रणाली त्यांच्याद्वारे फिरणारी उष्णता-प्राप्त पॅनेल पंखांसह बदलते.
पॅनेल डिव्हाइस सेल्युलर पॉली कार्बोनेटसारखेच आहे. पॅनेलच्या कडांच्या दरम्यान हवा जाते आणि प्रक्रियेत गरम होते.गरम हवा खोलीत पुरविली जाते, त्याची उष्णता सोडते आणि कलेक्टरकडे परत येते. पॅनेल उच्च थर्मल चालकता असलेल्या सामग्रीचे बनलेले आहेत - तांबे, अॅल्युमिनियम, स्टील.
फ्रॉस्टी हिवाळ्यासह रशियन हवामान क्षेत्राच्या परिस्थितीत, एअर कलेक्टर घर पूर्णपणे गरम करणार नाही, परंतु मुक्त उष्णतेचा अतिरिक्त स्त्रोत म्हणून, ते हीटिंगच्या खर्चात लक्षणीय बचत करू शकते.
आपल्या स्वत: च्या हातांनी सौर कलेक्टर कसा बनवायचा?
सौर कलेक्टरची क्षमता थेट त्याच्या क्षेत्रावर अवलंबून असते, परंतु क्षेत्रफळ वाढल्याने संपादन खर्च देखील वाढेल. काही प्रकरणांमध्ये, स्वतः सुधारित सामग्रीपासून सौर कलेक्टर बनविणे अधिक फायदेशीर आहे. त्याची प्रभावीता तुलनेने लहान असेल, परंतु सामग्रीवर खर्च केल्याने कौटुंबिक बजेटवर परिणाम होणार नाही. उष्णतेचे नुकसान टाळणे शक्य असल्यास घरातील कोणतेही बांधकाम खूप लवकर पैसे देईल. घरी हवा किंवा फ्लॅट सोलर कलेक्टर बनवण्याचा सर्वात सोपा मार्ग.
सर्व प्रथम, आपल्याला त्याच्या स्थापनेसाठी स्थान निश्चित करणे आवश्यक आहे:
- पॅनेल एका विशिष्ट कोनात काटेकोरपणे दक्षिणेकडे केंद्रित करणे आवश्यक आहे, जास्तीत जास्त पृथक्करण प्रदान करते. दिलेल्या कालावधीत सूर्याच्या स्थितीच्या उंचीवर लक्ष केंद्रित करून, पॅनेलच्या झुकण्याचा कोन बदलता आला तर डिव्हाइसची कार्यक्षमता जास्त असेल. तर, हिवाळ्यात, झुकाव कोन जास्तीत जास्त असावा आणि उन्हाळ्यात, पॅनेल कमी कोनात असावेत.
- कलेक्टर पॅनेल खोलीच्या शक्य तितक्या जवळ स्थापित केले पाहिजेत जे उष्णतेचे नुकसान कमी करण्यासाठी गरम केले जाईल. घराच्या छताच्या दक्षिणेकडील उतारावर किंवा पेडिमेंटवर कलेक्टरची प्रभावी स्थापना. यामुळे उष्णतेचे नुकसान कमी होते, परंतु छतामध्ये अतिरिक्त छिद्रे करणे आवश्यक आहे.
- कलेक्टरच्या स्थापनेसाठी निवडलेल्या जागेवर कुंपण, झाडे किंवा इतर इमारतींची सावली पडू नये.
लक्षात ठेवा की हिवाळ्यात क्षितिजाच्या वर सूर्याच्या कमी स्थितीमुळे सावल्या जास्त लांब असतात.
इष्टतम ठिकाण निवडल्यानंतर, आपल्याला उष्णता सिंक म्हणून काम करणार्या सामग्रीवर निर्णय घेण्याची आवश्यकता आहे. होममेड एअर कलेक्टरसाठी, पेयांसाठी अॅल्युमिनियम कॅन योग्य आहेत. सुविधा स्पष्ट आहे - अॅल्युमिनियममध्ये उच्च थर्मल चालकता आहे आणि ते कापण्यास सोपे आहे, कॅनमध्ये मानक आकार आहेत आणि ते एकत्र जोडलेले आहेत.
आवश्यक प्रमाणात कॅन गोळा केल्यानंतर, ते पूर्णपणे धुवावे, वाळवावे, गळ्यात आणि तळाशी छिद्र पाडावेत, गोंद-सीलंटने चिकटवावे आणि काळ्या रंगात रंगवावे.
लांबी आणि रुंदीमधील कॅनची संख्या पॅनेलच्या आकाराशी जुळली पाहिजे. पॅनेलमध्ये कॅनची बॅटरी ठेवल्यानंतर, हवा पुरवठा आणि डिस्चार्ज करण्यासाठी चॅनेल आयोजित करणे आवश्यक आहे. हे करण्यासाठी, आपण वेंटिलेशनच्या स्थापनेसाठी विकल्या जाणार्या तयार पाईप्स वापरू शकता. सिस्टमच्या असेंब्ली दरम्यान, पॅनेलच्या मागील बाजूस आणि वरच्या काचेच्या इन्सुलेशनसाठी प्रदान करणे आवश्यक आहे. हे पॉली कार्बोनेटच्या तुकड्याने बदलले जाऊ शकते.
पूर्ण झालेले कलेक्टर खोलीच्या वायुवीजन प्रणालीशी जोडले जाऊ शकते किंवा स्वायत्त सोडले जाऊ शकते. अधिक कार्यक्षमतेसाठी, एक पंखा त्याच्याशी जोडलेला आहे. अशा कलेक्टरमधील इनलेट आणि आउटलेटमधील तापमानातील फरक 35 अंशांपर्यंत पोहोचू शकतो.
हवा व्यतिरिक्त, पाणी गरम करण्याची देखील व्यवस्था केली जाऊ शकते. कास्ट आयर्न किंवा अॅल्युमिनियमच्या बॅटरी, PND पाईप किंवा रबरी नळी हीट सिंक म्हणून काम करू शकतात. जिल्हाधिकारी नियोजन करत असतील तर
वर्षभर वापरा, सिस्टम डबल-सर्किट असावी आणि कूलंट म्हणून अँटीफ्रीझ किंवा इतर कोणतेही शीतलक ओतले पाहिजे.
तुमच्या घरातील किंवा सोलर कलेक्टरच्या कॉटेजमध्ये असलेले उपकरण गरम पाण्याची किंमत लक्षणीयरीत्या कमी करू शकते आणि गरम पाण्याच्या गरजा पूर्ण करू शकते.
