- מהו קולט שמש
- סוגי קולטי שמש
- מִצטַבֵּר
- שָׁטוּחַ
- נוזל
- אוויר
- בניית צינור גמיש
- קולט שמש - מים או אוויר
- מצינורות נחושת
- ייצור בולמים
- מהו קולט שמש?
- מכשיר קולט שמש
- הכנת מכשיר מלוח גלי
- מאפיינים של קולט שמש ואקום לחימום הבית בחורף
- תכנית "קיץ".
- תהליך הרכבת קולט שמש ביתי
- אספנים שטוחים
- כללים למיקום אספנים שטוחים
- במה המחיר תלוי
- סעפות פלסטיק
- ציוד מערכות עבודה עם קולטי שמש עם אוטומציה
- עקרון העבודה של דודי שמש
מהו קולט שמש
מספר עיצובים פותחו ומוגנים בפטנט:
- שָׁטוּחַ.
- צִנוֹרִי.
- צינורות ואקום.
- תרמוסיפונים.
קולט שמש עשה זאת בעצמך הוא הכי קל לעשות בעיצוב שטוח או צינורי.
כיצד להרכיב את המתקן? בלוק אספנים אחד (מספרם כבר ידוע בערך מהחישובים שבוצעו לפי השיטה לעיל) מורכב מהאלמנטים הבאים:
- סט של אלמנטים צינוריים נחושת או אלומיניום;
- צלחת סופגת;
- דיור מבודד תרמי אטום;
- מכסים, שיכולים להיות עשויים מפולימר שקוף עמיד בחום או זכוכית מחוסמת.
יעילות הבידוד קובעת את יעילות הקולט. ניתן להגדיל אותו אם מסופק במעגל מעגל אחסון שיכול לספק חום בימים מעוננים או להפעלת מערכות קירור.
תהליך הייצור וההתקנה לאחר מכן של קולטי שמש אפשרי לא רק עבור הגג, אלא גם עבור הקירות הדרומיים של הבניין. במקרה זה, הבתים מסופקים עם נקבים כדי להקל על זרימת האוויר. כאשר האוויר המחומם עולה לראש הקיר, הוא יופנה לתעלות האוורור של הבניין להמשך הפצה.
סוגי קולטי שמש
למכשיר הסטנדרטי יש צורה של לוחית מתכת, הממוקמת במארז פלסטיק או זכוכית. פני השטח של צלחת זו צוברים אנרגיית שמש, שומרים על חום ומעבירים אותו לצרכים ביתיים שונים: חימום, חימום מים וכו'. ישנם מספר סוגים של אספנים משולבים.
מִצטַבֵּר
קולטי אחסון נקראים גם תרמוסיפונים. קולט שמש כזה עשה זאת בעצמך ללא משאבה הוא הרווחי ביותר. היכולות שלו מאפשרות לא רק לחמם מים, אלא גם לשמור על הטמפרטורה ברמה הנדרשת למשך זמן מה.
קולט שמש כזה לחימום מורכב ממספר טנקים מלאים במים, הממוקמים בקופסה מבודדת חום. המיכלים מכוסים במכסה זכוכית, דרכו פורצות קרני השמש ומחממות את המים. אפשרות זו היא החסכונית ביותר, קלה לתפעול ולתחזוקה, אך יעילותה בחורף היא כמעט אפסית.
שָׁטוּחַ
P מייצג לוח מתכת גדול - בולם, אשר ממוקם בתוך מארז אלומיניום עם מכסה זכוכית.קולט שמש שטוח עשה זאת בעצמך יהיה יעיל יותר בעת שימוש בכיסוי זכוכית. סופג אנרגיית שמש דרך זכוכית עמידה לברד, המעבירה אור היטב וכמעט ואינה משקפת אותו.
בתוך הקופסה יש בידוד תרמי, שיכול להפחית משמעותית את איבוד החום. לצלחת עצמה יש יעילות נמוכה, ולכן היא מצופה במוליך למחצה אמורפי, מה שמגביר משמעותית את קצב צבירת האנרגיה התרמית.
בעת ביצוע קולט שמש לבריכה במו ידיך, לרוב עדיף מכשיר משולב שטוח. עם זאת, הוא לא מתמודד גרוע יותר עם משימות אחרות, כמו: חימום מים לצרכים ביתיים וחימום חלל. שטוח היא האפשרות הנפוצה ביותר. עדיף להכין בולם עשה זאת בעצמך לקולט שמש מנחושת.
נוזל
מהשם ברור שנוזל הקירור העיקרי בהם הוא הנוזל. קולט שמש עשה זאת בעצמך נעשה על פי התוכנית הבאה. דרך לוחית מתכת הסופגת אנרגיית שמש, מועבר חום דרך צינורות המחוברים אליה לתוך מיכל עם מים או נוזל לא מקפיא או ישירות לצרכן.
לצלחת מחוברים שני צינורות. דרך אחד מהם, מים קרים מסופקים מהמיכל, ודרך השני, נוזל מחומם כבר נכנס למיכל. לצינורות חייבים להיות פתחי כניסה ויציאה. ערכת חימום כזו נקראת סגורה.
כאשר מים מחוממים מסופקים ישירות כדי לענות על צרכי המשתמש, מערכת כזו נקראת לולאה פתוחה.
אלה שאינם מזוגגים משמשים לעתים קרובות יותר לחימום מים בבריכה, כך שהרכבת קולטי שמש תרמיים כאלה במו ידיך אינה דורשת רכישת חומרים יקרים - גומי ופלסטיק יצליחו.למזוגגים יש יעילות גבוהה יותר, ולכן הם מסוגלים לחמם את הבית ולספק לצרכן מים חמים.
אוויר
מכשירי אוויר חסכוניים יותר מהאנלוגים לעיל המשתמשים במים כמוביל חום. האוויר אינו קופא, אינו דולף ואינו רותח כמו מים. אם מתרחשת דליפה במערכת כזו, זה לא מביא כל כך הרבה בעיות, אבל די קשה לקבוע היכן זה קרה.
ייצור עשה זאת בעצמך אינו יקר לצרכן. הפאנל הסולארי, המכוסה בזכוכית, מחמם את האוויר שנמצא בינו לבין לוחית בידוד החום. בגדול, מדובר בקולט שטוח עם מקום לאוויר בפנים. אוויר קר נכנס פנימה ובהשפעת אנרגיית השמש, אוויר חם מסופק לצרכן.
אפשרויות כאלה עמידות ואמינות וקלות יותר לתחזוקה מאשר מכשירים המשתמשים בנוזל כנוזל קירור. כדי לשמור על טמפרטורת האוויר הרצויה במרתף או כדי לחמם את החממה עם קולט שמש, בדיוק אפשרות כזו מתאימה.
בניית צינור גמיש
כדי ליצור קולט שמש אמין, משתמשים בחומרים איכותיים בלבד. למטרה זו מתאימים צינורות מתכת-פלסטיק או צינורות רגילים המשמשים להשקיה. האספן יכול להיות מורכב ממספר מודולים. יש להניח צינורות ולקבע בהם היטב.
עיצוב זה הוא הפשוט ביותר. החיסרון העיקרי שלה הוא הצורך להשתמש במשאבה. מאז מחזור טבעי הוא בלתי אפשרי בעיצוב כזה. אם הצינורות ארוכים מדי, ההתנגדות ההידראולית תהיה גדולה מכוח הראש שנוצר מהפרש הטמפרטורה.
שימו לב שהתקנת המשאבה אינה מהווה כל בעיה. יתרה מכך, מערכת כזו משתלמת די מהר.
התקנת בריכה
הגרסה הנחשבת של הקולט יכולה לשמש גם לחימום מים בבריכה. זה חייב להיות מחובר למערכת סינון עם ציוד שאיבה. הנוזל שמסתובב בפנים יתחמם לפני הכניסה למיכל הבריכה.
ישנן אפשרויות בהן מותר לסרב להתקנת מיכל אחסון. ניתן ליישם גישה זו אם המים המחוממים מיועדים אך ורק לשימוש בשעות היום בנפח קטן. לדוגמה, אורך המעגל הוא מאה וחמישים מטרים. במקרה זה, המחוון של הקוטר הפנימי הוא שישה עשר מילימטרים. בעיצוב זה מניחים שלושים ליטר נוזל. אם העיצוב מורכב מכמה תאים המחוברים למערכת אחת, יהיו הרבה יותר מים מחוממים.
קולט שמש - מים או אוויר
כל אחד מהתנורים יעיל, רק המטרה העיקרית ועיקרון הפעולה שונים:
- קולט מים - משמש למתן מענה לצרכים של מים חמים ומערכות חימום תת רצפתי בטמפרטורה נמוכה. יעילות העבודה בתקופת החורף מופחתת באופן משמעותי. ואקום מחומם בעקיפין וקולטי פאנל המחוברים למיכל חיץ ממשיכים לצבור חום לאורך כל השנה. החיסרון העיקרי הוא העלות הגבוהה של קולט השמש, ההתקנה והצנרת.
- סעפת אוורור אוויר - בעלת עיצוב פשוט ומתקן שבמידת הצורך ניתן לבצע באופן עצמאי. מטרה עיקרית: חימום חלל. כמובן, ישנן תוכניות המאפשרות להשתמש בחום המתקבל לאספקת מים חמים, אך במקביל, היעילות של קולטי האוויר יורדת כמעט במחצית.יתרונות: עלות נמוכה של ערכה והתקנה.
מערכות חימום אוויר סולאריות פועלות רק במהלך היום. חימום האוויר מתחיל גם במזג אוויר מעונן, עם כיסוי עננים כבד ובזמן גשם. פעולת מחממי האוויר בחורף אינה נעצרת.
זה מעניין: מה ההבדל בין אמבטיה רוסית לסאונה פינית (וידאו)
מצינורות נחושת
אספן עם סרפנטין נחושת, מרופד מבפנים ביריעות מאותו חומר, יעיל ביותר. אולי היעיל מבין אלו שמצאנו ברשת. צינורות ורצועות מולחמים עם מלחם אוטוגני מיוחד בתפרים, במפרקים, כך שסופג הנחושת היה השלב שלוקח זמן רב ביותר, שלקח יומיים.
נחושת הושחרה על ידי הנחתה באמבט של אשלגן פרסולפט:
המארז היה מבודד, רדיד הוצמד לקיר האחורי להחזרת חום. כל הפערים אטומים בקפידה:
המבנה הועבר למקומו, לשם כך הוא נעטף בניילון נצמד רגיל, ורק לאחר הובלה וחיבור הותקנה זכוכית:
תוצאה: באקלים דרומי חם, תחת קרניים ישירות, הנחושת התחממה, המים התחממו לרתיחה, היו אפילו עקבות בולטים של התכה של האלמנטים המבניים הפולימריים. רצוי לערבב נוזל קר למקלחת עם בולם שמש מסוג זה, עבורו יש צורך לספק איתו חבית נפרדת או אספקה מברז.
ייצור בולמים
אנו מרכיבים את הצינורות באופן הבא:
- הקיר המכסה את החלק העליון של הצנצנת (בו יש חור) נחתך במספרי מתכת ל"עלי כותרת", שכפופים פנימה. נוח לכופף את "עלי הכותרת" על ידי הנחת הפחית על צינור פלסטיק בקוטר המקסימלי האפשרי (כדי לעבור בתוך הפחית).
- בתחתית כל פחית עם מקדחה חרוטית, אתה צריך לעשות 3 חורים בקוטר של 20 מ"מ, כך שהמרכזים שלהם יהיו בקודקודים של משולש שווה צלעות.
- עכשיו אתה יכול לאסוף צינורות מקופסאות שימורים - 8 יחידות. בכל אחד. יש לאטום את חיבורי הפח עם איטום ארובה בטמפרטורה גבוהה כגון High Heat Mortar. הרכב זה צריך להיות מיושם על משטח שהוסר בעבר והרטיב. ההרכב מפולס באצבעות, לובש כפפות גומי, שאותן יש להרטיב גם במים.
על מנת שהצינורות יהיו אחידים לחלוטין, במהלך ההרכבה, יש להניח את הקופסאות בתבנית שנפלה משני לוחות ובעלת צורה של פינה שווה זווית. הוא מותקן בזווית קלה לאנך (אתה יכול להישען על הקיר).
על הצינור שהורכב לאחרונה, הממוקם בתבנית, מלמעלה, עד שהאיטום מתרפא לחלוטין, אתה צריך להתקין את המשקל.
מהו קולט שמש?
בבסיסו, מדובר בציוד אקלימי המשמש להפקת מים חמים עם שימושם לאחר מכן במערכת האינסטלציה והחימום. עיקרון הפעולה של מערכת כזו הוא שינוי צפיפות המים במהלך החימום, שבגללו הנוזל החם נדחק למעלה.
ההבדל העיקרי בין מערכות כאלה הוא שמשאבים טבעיים משמשים לחימום, בפרט, אנרגיה סולארית, שהיא בחינם לחלוטין. וקולט שמש מעוצב כהלכה מאפשר לך להפיק את האנרגיה הזו גם ביום כפור או במזג אוויר מעונן. לכן, השימוש במכשיר כזה אפשרי לא רק בקיץ, אלא אפילו בסתיו ובחורף.
מכשיר קולט שמש
העיצוב של מערכת קולט שמש שלמה כולל בהכרח כמה אלמנטים בסיסיים - אלה הם:
- מכשיר להפקת אנרגיה סולארית;
- מיכל לצבירת מים חמים;
- מחליף חום;
- מבנה בידוד תרמי, המפחית את קצב הקירור של נוזל הקירור.
הכנת מכשיר מלוח גלי
זהו עיצוב אספן שמש פשוט עוד יותר. אתה תבנה את זה הרבה יותר מהר.
במה ראשונה. ראשית, הכינו קופסת עץ באותו אופן כמו בגרסה הקודמת. לאחר מכן, הניחו קורה לאורך היקף הקיר האחורי (כ-4X4 ס"מ), והניחו צמר מינרלי בתחתית.
שלב שני. צור חור יציאה בתחתית.
שלב שלישי. הנח קרטון גלי על הקורה וצבע את האחרון מחדש בשחור. כמובן, אם זה היה במקור בצבע אחר.
שלב רביעי. בצע נקבים על כל שטח הלוח הגלי לזרימת אוויר.
שלב חמישי. אם תרצה, אתה יכול לזגג את כל המבנה בפוליקרבונט - זה יגדיל את טמפרטורת החימום של הבולם. אבל אל תשכח שאתה גם צריך לספק מוצא לזרימת אוויר מבחוץ.
מאפיינים של קולט שמש ואקום לחימום הבית בחורף
קולט שמש ואקום הוא מכשיר מסובך למדי. אלמנט העבודה העיקרי מיוצג על ידי נורה סופגת אור יקרה עם משטח שקוף, שבה ממוקם הצינור. הבסיס של העבודה הוא העיקרון של תרמוס. בקבוק הוואקום מאפשר לאור השמש לעבור לתוך הצינור הפנימי, שבו אין אוויר, מה שמאפשר לחסוך עד 95% מהחום.
קולטי שמש ואקום. יקר יותר, אבל עובד גם בחורף
החלק התחתון של הוואקום הפנימי צינורות לקולט שמש תופס חומר מונע קיפאון, שעובר למצב גזי בעת חימום. בחלקו העליון מועבר חום לקולט עם נוזל קירור. במקביל, האנטיפריז מתקרר ומתעבה וחוזר למצבו המקורי.
קולט שמש ואקום מאופיין ביעילות גבוהה בתנאי תאורה גרועים ובטמפרטורות מתחת ל-37 מעלות צלזיוס. הוא תוכנן במיוחד עבור קווי רוחב צפוניים ויכול לתפקד בהיעדר קרינת שמש ישירה. לתפעול יעיל, המבנה זקוק לטיפול מתמיד, המורכב מניקוי פני השטח שלו מזיהום.
החיסרון העיקרי הוא עלות הבנייה הגבוהה. אם לפחות צינור אחד נכשל, התיקון יהיה בעייתי, מכיוון שכל המוצרים מורכבים בסדרה.
תכנית "קיץ".
אפשרות זו נוחה למקלחת קיץ. אם זה יהיה ממוקם ברחוב, אז יש להרכיב את המיכל שצובר מים חמים.
אם אנחנו מדברים על חיווט בתוך הבניין, אז המיכל עם הנוזל חייב להיות מותקן בבית.
התכנית הנבחנת פועלת על בסיס זרימה טבעית. האספן חייב להיות מותקן מתחת למיכל, שבו יצטברו מים חמים, כמטר אחד. זה נובע מהצפיפויות השונות של נוזלים קרים וחמים. כדי לחבר את האספן למיכל, יש צורך להשתמש בצינורות בחתך רוחב של 0.75 אינץ' ומעלה.
כדי לשמור ביעילות על מים במצב חם, יש לבודד את קירות המיכל. למטרה זו יש צורך להשתמש בצמר מינרלי. עוביו צריך להיות לפחות עשרה סנטימטרים. אם גג ממוקם מעל הדוד, יש צורך להשתמש בנוסף בפוליאתילן לבידוד.
תכנית זו אינה נקראת "קיץ" לחינם. הוא מסוגל לחמם מים רק בעונה החמה. במהלך התקופה הקרה יש לנקז את הנוזל מהמערכת. אחרת, הקפאתו עלולה לפגוע בצינור המשומש.
תהליך הרכבת קולט שמש ביתי
תחילת ההרכבה של מוצר אנרגיה סולארית זה מתחילה בייצור הסליל. אם הצלחת להרים סליל מוכן, ההרכבה הסופית תיקח הרבה פחות זמן. יש לשטוף את הסליל הנבחר ביסודיות רבה מתחת למים זורמים (רצוי חמים) על מנת לשטוף את כל החסימות מבפנים ולהיפטר משאריות פריאון. אם לא מצאת צינורות מתאימים, אז אתה יכול לרכוש את הכמות הנכונה בחנות. אבל במקרה זה, תצטרך לעשות את הסליל עצמו. כדי לעשות את זה, חתוך את הצינורות לאורך הדרוש. לאחר מכן, באמצעות מעברי פינות, הלחמו אותם בצורה של מבנה סליל. יתר על כן, כדי שניתן יהיה לחבר את הקולט למערכת אספקת המים, הלחמו ¾ מעברי אינסטלציה לקצוות הסליל. ישנן מספר אפשרויות לצורה ולעיצוב של הסליל, לדוגמה, אתה יכול להלחים צינורות בצורה של "סולם" (אם אתה מתכוון ליישם את האפשרות הזו, אז לקנות מתאמים שאינם פינתיים, תצטרך טי) .
הרכבת קולט שמש
לאחר מכן, על יריעת מתכת מוכנה מראש, מורחים ציפוי סלקטיבי עם צבע מט שחור, רצוי לעשות זאת לפחות בכמה שכבות. המתן עד שזרימת האוויר תייבש את הצבע והתחל להלחים את הסליל (צד לא צבוע). יש להלחים את כל מבנה הסליל לכל אורך הצינורות, על ידי כך אתה מבטיח את העברת החום היעילה ביותר וכתוצאה מכך את העברת החום המקסימלית למערכת אספקת המים. אם תעשו הכל נכון, קולט השמש שהרכבתם יעבוד כפי שהוא נועד.
אספנים שטוחים
קולטי שמש שטוחים הם מסגרת מתכת שעליה, במבט מלמטה למעלה, קבועים:
- צלחת גוף;
- שכבת בידוד תרמי;
- שכבה רפלקטיבית (לא קיימת בכל הדגמים);
- צלחת קולט חום (גוף קירור או הנקראת גם צלחת סופחת), שאליה מולחמים צינורות חילופי חום;
- כיסוי מעביר אור שקוף (זכוכית מחוסמת עם 95% העברת אור או פוליקרבונט שקוף לא פחות).
כמו כן על הגוף יש יציאה וצינור כניסה - נוזל הקירור מסתובב דרכם.
יש דגמים פתוחים - ללא כיסוי. היתרון היחיד שלהם הוא המחיר הנמוך שלהם, אבל הם מאוד לא יעילים ובלתי ניתנים להפעלה לחלוטין בטמפרטורות נמוכות. בשל העובדה שאין כיסוי, ציפוי הספיגה נהרס במהירות ולכן קולטים פתוחים משמשים מספר עונות, ובשל מאפייניהם ניתן להשתמש בהם לחימום מים בבריכה או במקלחת. הם חסרי תועלת לחימום.
עקרון הפעולה של קולט שמש שטוח הוא כדלקמן: קרני השמש עוברות כמעט לחלוטין דרך זכוכית המגן העליונה. מקרניים אלו, גוף הקירור מתחמם. חום כמובן מוקרן, אבל כמעט לא יוצא החוצה: הזכוכית שקופה לקרני השמש, היא לא מכניסה חום (מיקום "ג" בתרשימים). מסתבר שהאנרגיה התרמית אינה מתפזרת, אלא מאוחסנת בתוך הפאנל. מחום זה מחממים את צינורות חילופי החום, ומהם מועבר חום לנוזל הקירור המסתובב דרכם.
כללים למיקום אספנים שטוחים
קולטים מסוג זה חייבים להיות ממוקמים בזווית של 90o ביחס לקרני האור הנכנסות. ככל שזווית זו מוגדרת בצורה מדויקת יותר, כך המערכת אוספת יותר חום. ברור שזה לא ריאלי לשמור כל הזמן על זווית זו על גג קבוע, אבל צריך למקם את הפאנל כך שאור ייפול עליו כמה שיותר זמן.ישנם מכשירים יקרים למדי המשנים את מיקום הפאנל ביחס לשמש, ושומרים על זווית פגיעה אופטימלית של קרני השמש. הם נקראים מערכות מעקב.
במה המחיר תלוי
המחיר של אספן שטוח תלוי במידה רבה בחומרים המשמשים. אז הגוף יכול להיות אלומיניום או פלדה מגולוונת. עדיף גוף אלומיניום, אבל זה עולה יותר. יש גם מקרים פולימריים. הם מאופיינים בחוזק ואמינות גבוהים.
לצינורות חילופי החום ולחומר של לוחית קולט החום יש השפעה רבה על היעילות. הם אלומיניום (פאנלים כאלה זולים יותר) ונחושת. אלו נחושת יקרים יותר, אבל גם עמידים יותר, יש להם גם יעילות גבוהה יותר. עבור רוסיה, אפילו עבור האזורים הדרומיים שלה, רצוי להשתמש בהם. כיוון שהבידוד, אפילו בדרום, לעתים רחוקות מוגזם, הוא לא תמיד מספיק לחימום.
גם הציפוי של לוחית קולט החום חשוב: ככל שהיא קרובה יותר לשחור מוחלט, כך ישתקפו פחות קרניים ויותר חום ייגרם. לכן, טכנולוגים פועלים ללא הרף לשיפור ציפוי זה.
בדגמים הראשונים זה היה צבע שחור רגיל, אבל היום זה ציפוי ניקל שחור.
סעפות פלסטיק
בסוג נפרד ניתן להבחין בין קולטי שמש מפלסטיק. בגרסה הפשוטה ביותר, מדובר בשני לוחות פוליקרבונט, המורכבים על מסגרת אלומיניום. ביניהם מרותכות או מרותכות צלעות, ויוצרות מבוך בפאנל לזרימת המים. פתח הכניסה ממוקם בחלק העליון של הפאנל, והשקע נמצא בחלק התחתון.מים קרים מוזגים לתוך העליון, אשר עובר דרך המבוך, מתחמם ויוצא עם טמפרטורה גבוהה יותר דרך המבוך. המערכת משמשת לחימום מים בקיץ. בשל ההתנגדות ההידראולית הנמוכה, הוא מתפקד היטב במערכת זרימת כבידה. סוג זה של דוד שמש הוא אופציה אידיאלית לאספקת מים חמים לבית קיץ בעונת הגינה.
אבל לפעמים קולטים מן המניין לחימום נקראים קולטי שמש מפלסטיק. רק שאצלם הכיסוי העליון לא עשוי מזכוכית, אלא מאותו פוליקרבונט או פלסטיק אחר שמעביר היטב את אור השמש. דגמים כאלה נמצאים בסיכון נמוך יותר: פלסטיק עמיד יותר מזכוכית (אפילו מחוסמת).
ציוד מערכות עבודה עם קולטי שמש עם אוטומציה
הפרטים הספציפיים של פעולת מתקנים סולאריים, נתונים ראשוניים המשתנים ללא הרף (עונה, תנאי מזג אוויר וכן הלאה) אינם מבטיחים את יציבות הפרמטרים (טמפרטורה, זרימת נושאי חום ועוד), המחייבת הכללת מערכות בקרה ב- ערכת התקנה.
מכשירים אלקטרוניים כגון בקר, המבוססים על ניתוח הטמפרטורה במקומות מסוימים בתרשים ההתקנה, נותנים פקודות לפתיחה / סגירה של שסתומים, הפעלה / כיבוי של יחידות שאיבה כדי לבחור את התנועה האופטימלית של נוזל הקירור לאורך המעגל. כך, למשל, אם חריגה מהטמפרטורה של המים במיכל האחסון של נוזל הקירור, הבקר יעצור את תנועתו לאורך המעגל, ויעצור את אובדן החום שעלול להיפלט לסביבה דרך הקולט.
עקרון העבודה של דודי שמש
לפני שמתחילים בייצור של מערכת סולארית תוצרת בית, כדאי ללמוד את התכנון של קולטי שמש מתוצרת המפעל - אוויר ומים.הראשונים משמשים לחימום חלל ישיר, האחרונים משמשים כמחממי מים או נוזל קירור לא מקפיא - אנטיפריז.
המרכיב העיקרי של מערכת השמש הוא קולט השמש עצמו, המוצע ב-3 גרסאות:
- מחמם מים שטוח. זוהי קופסה אטומה, מבודדת מלמטה. בפנים יש מקלט חום (סופג) עשוי יריעת מתכת, עליו קבוע סליל נחושת. מלמעלה האלמנט נסגר על ידי זכוכית חזקה.
- העיצוב של סעפת חימום האוויר דומה לגרסה הקודמת, רק האוויר שנשאב על ידי המאוורר מסתובב דרך הצינורות במקום נוזל הקירור.
- המכשיר של אספן ואקום צינורי שונה מהותית מדגמים שטוחים. המכשיר מורכב מבקבוקי זכוכית עמידים, שבהם ממוקמים צינורות נחושת. הקצוות שלהם מחוברים ל-2 קווים - אספקה והחזרה, האוויר נשאב מתוך הצלוחיות.
חיבור. ישנו סוג נוסף של מחממי מים בוואקום, שבהם צלוחיות זכוכית אטומות היטב ומלאות בחומר מיוחד שמתאדה בטמפרטורה נמוכה. במהלך האידוי, הגז סופג כמות גדולה של חום המועבר למים. בתהליך חילופי החום, החומר מתעבה שוב וזרום לתחתית הבקבוק, כפי שמוצג בתמונה.
מכשיר של צינור ואקום מחומם ישירות (משמאל) ובקבוק המופעל על ידי אידוי/עיבוי נוזלים
סוגי הקולטים המפורטים משתמשים בעיקרון של העברה ישירה של חום קרינת השמש (אחרת - insolation) לנוזל זורם או לאוויר. מחמם מים שטוח עובד כך:
- מים או נוזל לרדיאטור הנשאבים על ידי משאבת מחזור עוברים דרך מחליף חום נחושת במהירות של 0.3-0.8 מ'/ש' (למרות שיש גם דגמי כוח משיכה למקלחת חיצונית).
- קרני השמש מחממות את הסדין הסופג ואת צינור הסליל המחובר אליו בחוזקה. הטמפרטורה של נוזל הקירור הזורם עולה ב-15-80 מעלות בהתאם לעונה, השעה ביום ומזג האוויר ברחוב.
- כדי לא לכלול הפסדי חום, המשטחים התחתונים והצדדיים של הגוף מבודדים בקצף פוליאוריטן או קצף פוליסטירן שחול.
- הזכוכית העליונה השקופה מבצעת 3 פונקציות: היא מגנה על הציפוי הסלקטיבי של הבולם, אינה מאפשרת לרוח לנשוב על הסליל, ויוצרת שכבה אטומה השומרת חום.
- נוזל הקירור החם נכנס למחליף החום של מיכל האגירה - מיכל חיץ או דוד חימום עקיף.
מכיוון שטמפרטורת המים במעגל המכשיר משתנה עם חילופי העונות והימים, לא ניתן להשתמש בקולט השמש לחימום ולמים חמים ביתיים ישירות. האנרגיה המתקבלת מהשמש מועברת לנוזל הקירור הראשי דרך סליל המיכל - מצבר (דוד).
היעילות של מכשירים צינוריים מוגברת בגלל הוואקום והקיר הרפלקטיבי הפנימי בכל בקבוק. קרני השמש עוברות בחופשיות בשכבה חסרת האוויר ומחממות את צינור הנחושת עם חומר מונע קפיאה, אך החום אינו יכול להתגבר על הוואקום ולצאת החוצה, כך שההפסדים מזעריים. חלק נוסף של הקרינה נכנס לרפלקטור ומתמקד בקו המים. לדברי היצרנים, יעילות ההתקנה מגיעה ל-80%.
כאשר המים במיכל מחוממים לטמפרטורה הנכונה, מחליפי החום הסולאריים עוברים לבריכה באמצעות שסתום תלת כיווני