અમે અમારા પોતાના હાથથી સોલર કલેક્ટર બનાવીએ છીએ (23 ફોટા)

સૂર્ય પૃથ્વી પર ઊર્જાનો સૌથી શક્તિશાળી સ્ત્રોત છે. દર સેકન્ડે તે આપણને 80 હજાર અબજ કિલોવોટથી વધુ મોકલે છે. આ વિશ્વના તમામ પાવર પ્લાન્ટ ઉત્પાદન કરતા હજાર ગણું વધારે છે. લોકોએ હંમેશા તેમની જરૂરિયાતો માટે સૌર ઉર્જાનો ઉપયોગ કરવાનો માર્ગ શોધવાનો પ્રયાસ કર્યો છે. પહેલેથી જ પ્રારંભિક મધ્ય યુગમાં, તેઓ જાણતા હતા કે લેન્સની મદદથી આગ કેવી રીતે બનાવવી, અને આજકાલ, છત પર માઉન્ટ થયેલ કન્ટેનર કાળા રંગથી પાણીને ગરમ કરે છે અને ગામડાઓ અને ઉનાળાના કોટેજમાં ઉનાળાના શાવર તરીકે સેવા આપે છે. માર્ગ દ્વારા, તે સૌથી સરળ સૌર કલેક્ટર છે - એક સરળ અને મૂળ ઉપકરણ જે પાણીને ગરમ કરવા અથવા ગરમ કરવા માટે સૌર ઊર્જાનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે. જો ડિઝાઇનમાં થોડો સુધારો કરવામાં આવે તો, ઘરની તમામ જરૂરિયાતો માટે અને ઘરને ગરમ કરવા માટે પૂરતું ગરમ ​​પાણી હશે. આ કરવા માટે, તમારે સૌર કલેક્ટરના સિદ્ધાંતને સમજવાની જરૂર છે.

સોલાર કલેક્ટર કેવી રીતે કામ કરે છે?

આ ઉપકરણોના સંચાલનનો સિદ્ધાંત તેજસ્વી સૌર ઊર્જાના ગરમીમાં પરિવર્તન પર આધારિત છે:

1. સૂર્યના કિરણો પાતળી નળીઓ દ્વારા કલેક્ટરમાં ફરતા શીતકને ગરમ કરે છે;
2. ગરમ શીતક (પાણી અથવા એન્ટિફ્રીઝ) સ્ટોરેજ ટાંકીમાં પ્રવેશ કરે છે;
3. ટાંકીમાં તે ઘરની જરૂરિયાતો માટે બનાવાયેલ પાણીને ગરમ કરે છે;
4. ઠંડુ થયેલ શીતક કલેક્ટરને પરત કરે છે.

સૌર કલેક્ટરના સંચાલનના સિદ્ધાંતની તુલના ઓટોમોબાઈલ કૂલિંગ સિસ્ટમ સાથે કરી શકાય છે - ચાલતા એન્જિનમાંથી રેડિયેટર દ્વારા વધારાની ગરમી દૂર કરવામાં આવે છે અને પેસેન્જર ડબ્બાને ગરમ કરવા માટે ખર્ચવામાં આવે છે. પરંતુ, જો કાર માટે તે મહત્વનું છે, સૌ પ્રથમ, એન્જિનમાંથી ગરમી દૂર કરવી, પછી સૌર કલેક્ટર સ્થાપિત કરતી વખતે, તેને અસરકારક રીતે સાચવવું જરૂરી છે.

સોલર કલેક્ટરનો ઉપયોગ કરવાના ફાયદા અને ગેરફાયદા

વિશ્વના વૈજ્ઞાનિકો સંમત છે કે સૂર્યમાંથી પ્રાપ્ત થતી ઊર્જાનું પ્રમાણ માત્ર વધશે અને નીચેના તથ્યો ટાંકવામાં આવ્યા છે:

• સૂર્ય ઊર્જાનો અખૂટ અને મુક્ત સ્ત્રોત છે;
• સૌર ઊર્જાનો ઉપયોગ પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ તરફ દોરી જતો નથી અને ગ્રીનહાઉસ અસરમાં વધારો કરવામાં ફાળો આપતો નથી;
• સૌર ઊર્જા દરેક જગ્યાએ વાપરી શકાય છે, તેને પરિવહનની જરૂર નથી;
• આધુનિક વૈજ્ઞાનિક વિકાસ પ્રાપ્ત ઊર્જાને અસરકારક રીતે સંચિત કરવાની મંજૂરી આપે છે;
• સૌર સંગ્રાહકોને ન્યૂનતમ જાળવણીની જરૂર છે;
• કલેક્ટર ઉપકરણ પ્રમાણમાં સરળ અને સસ્તું છે.

તે જ સમયે, વૈજ્ઞાનિકો સૌર ઊર્જાનો ઉપયોગ કરવામાં મુશ્કેલીઓ નોંધે છે:

• કલેક્ટર કાર્યક્ષમતા સીધા ઇન્સોલેશનના સ્તર પર આધારિત છે;
• સાધનોની સ્થાપના ચોક્કસ પ્રારંભિક ખર્ચની જરૂર પડશે;
• શિયાળામાં, ગરમીનું નુકસાન નોંધપાત્ર રીતે વધે છે.

અન્ય નોંધપાત્ર ખામી એ છે કે માત્ર દિવસના પ્રકાશના કલાકો દરમિયાન ઊર્જા પ્રાપ્ત કરવાની ક્ષમતા.

સૌર સંગ્રાહકોના પ્રકાર

ઉપર, અમે ડ્યુઅલ-સર્કિટ કલેક્ટરના સંચાલનના સિદ્ધાંતનું સંક્ષિપ્તમાં વર્ણન કર્યું: શીતક એક સર્કિટ સાથે વહે છે, અને પાણી બીજા સાથે વહે છે. આ ઉપકરણ સિંગલ-સર્કિટ હોઈ શકે છે. તેમાં, ફક્ત પાણી, જે પછીથી ઉપયોગમાં લેવાય છે, તે ગરમી વાહક તરીકે સેવા આપે છે. સિંગલ-સર્કિટ કલેક્ટર શિયાળામાં ઉપયોગ માટે અયોગ્ય છે, કારણ કે પાણી થીજી જશે અને ટ્યુબ ફાટી જશે.

કલેક્ટર્સને સિંગલ અને ડ્યુઅલ સર્કિટમાં વિભાજીત કરવા ઉપરાંત, અન્ય સામાન્ય રીતે સ્વીકૃત વર્ગીકરણો છે. તેથી, સૌર સંગ્રાહકોને કામના સિદ્ધાંત અનુસાર વિભાજિત કરવામાં આવે છે:

• સપાટ
• શૂન્યાવકાશ;
• હવા
• હબ

તેમની રચના અને ક્રિયાના સિદ્ધાંતને વધુ વિગતવાર ધ્યાનમાં લો.

ફ્લેટ સોલર કલેક્ટર

આ સરળ ઉપકરણ નીચેના સ્તરો સાથે સેન્ડવીચ જેવું લાગે છે:

• ફાસ્ટનર્સ સાથે એલ્યુમિનિયમ ફ્રેમ;
• થર્મલ ઇન્સ્યુલેશન;
• શોષક સપાટી-શોષક;
• કોપર ટ્યુબ;
• રક્ષણાત્મક કાચ.

શોષક પ્લેટને કાળી રંગવામાં આવે છે અને તે સૌર કિરણોત્સર્ગનું મહત્તમ શોષણ પૂરું પાડે છે, અને સમગ્ર માળખાને આવરી લેતો વિશિષ્ટ ટેમ્પર્ડ ગ્લાસ ઊર્જાના નુકસાનને ઘટાડે છે, ગ્રીનહાઉસ અસર બનાવે છે અને શોષક સ્તરને ગરમ કરે છે.

ફ્લેટ સોલાર કલેક્ટર્સ ડિઝાઇનમાં સરળ છે, વિશ્વસનીય છે, પરંતુ તેની કાર્યક્ષમતા ઓછી છે.

વેક્યુમ સોલર કલેક્ટર

વેક્યૂમ ટ્યુબ આધારિત સૌર કલેક્ટર્સનો ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત અલગ છે.

ફ્લેટ-ટાઈપ કલેક્ટર્સથી વિપરીત, વેક્યૂમ કલેક્ટરમાં ગરમી હર્મેટિકલી સીલબંધ ટ્યુબ અને હીટ કલેક્ટર દ્વારા સંચિત થાય છે. વિશિષ્ટ કોટિંગ સાથેની નળીઓની કાચની સપાટી અસરકારક રીતે સૌર ઊર્જાને શોષી લે છે, જે ટ્યુબની અંદર શીતકને ગરમ કરે છે. વેક્યુમ ઇન્સ્યુલેટર તરીકે કામ કરીને ગરમીના નુકશાનને અટકાવે છે. હીટ કલેક્ટર દ્વારા, ફરતા પ્રવાહી પાણીને ગરમ કરવા માટે સ્ટોરેજ ટાંકીમાં પ્રવેશ કરે છે અને પછી વેક્યૂમ ટ્યુબ સિસ્ટમમાં પાછા ફરે છે.

શૂન્યાવકાશ તત્વો સપાટ સમકક્ષોની તુલનામાં આ પ્રકારના કલેક્ટરમાં ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા પ્રદાન કરવાનું શક્ય બનાવે છે.

એર સોલર કલેક્ટર

આ પ્રકારના કલેક્ટર્સ પાસે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા નથી, કારણ કે હવામાં ગરમીની ક્ષમતા ઓછી હોય છે. પરંતુ તેઓ આખું વર્ષ વાપરી શકાય છે, કારણ કે શિયાળામાં હવા સ્થિર થઈ શકતી નથી.

એર મેનીફોલ્ડની ડિઝાઇન સરળ અને અત્યંત વિશ્વસનીય છે. એર-ટાઈપ કલેક્ટર્સનો ઉપયોગ રહેણાંક ઇમારતો તેમજ ઔદ્યોગિક જગ્યાઓ, શાકભાજીની દુકાનો, વેરહાઉસ, ગેરેજ અને ભોંયરાઓને ગરમ કરવા માટે થઈ શકે છે.

ઉપકરણ અને એર કલેક્ટરનું સંચાલન સિદ્ધાંત ફ્લેટ એનાલોગથી થોડું અલગ છે: કોપર ટ્યુબની સિસ્ટમ જેમાં શીતક ફરે છે તે ફિન્સ સાથે ગરમી પ્રાપ્ત કરતી પેનલને બદલે છે.

પેનલ ઉપકરણ સેલ્યુલર પોલીકાર્બોનેટ જેવું જ છે. પેનલની કિનારીઓ વચ્ચે હવા પસાર થાય છે અને પ્રક્રિયા દરમિયાન ગરમ થાય છે.ગરમ હવા ઓરડામાં પૂરી પાડવામાં આવે છે, તેની ગરમી છોડી દે છે અને કલેક્ટરને પરત કરે છે. પેનલ્સ ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા ધરાવતી સામગ્રીથી બનેલી છે - તાંબુ, એલ્યુમિનિયમ, સ્ટીલ.

હિમાચ્છાદિત શિયાળો સાથે રશિયન આબોહવા ઝોનની પરિસ્થિતિઓમાં, એર કલેક્ટર ઘરને સંપૂર્ણપણે ગરમ કરશે નહીં, પરંતુ મફત ગરમીના વધારાના સ્ત્રોત તરીકે, તે ગરમીના ખર્ચને નોંધપાત્ર રીતે બચાવી શકે છે.

તમારા પોતાના હાથથી સૌર કલેક્ટર કેવી રીતે બનાવવું?

સૌર કલેક્ટરની ક્ષમતા તેના વિસ્તાર પર સીધો આધાર રાખે છે, પરંતુ વિસ્તાર વધવાથી, સંપાદન ખર્ચ પણ વધશે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, કામચલાઉ સામગ્રીમાંથી સૌર કલેક્ટર બનાવવું તે વધુ નફાકારક છે. તેની અસરકારકતા પ્રમાણમાં ઓછી હશે, પરંતુ સામગ્રી પર ખર્ચ કરવાથી કુટુંબના બજેટને અસર થશે નહીં. જો ગરમીના નુકસાનને અટકાવવાનું શક્ય હોય તો કોઈપણ ઘરેલું બાંધકામ ખૂબ જ ઝડપથી ચૂકવણી કરશે. ઘરે એર અથવા ફ્લેટ સોલર કલેક્ટર બનાવવાની સૌથી સરળ રીત.

સૌ પ્રથમ, તમારે તેના ઇન્સ્ટોલેશન માટે સ્થાન નક્કી કરવાની જરૂર છે:

• પેનલ્સને ચોક્કસ ખૂણા પર સખત રીતે દક્ષિણ તરફ લક્ષી કરવાની જરૂર છે, મહત્તમ ઇન્સોલેશન પ્રદાન કરે છે. ઉપકરણની કાર્યક્ષમતા વધારે હશે જો આપેલ સમયગાળામાં સૂર્યની સ્થિતિની ઊંચાઈ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરીને પેનલના ઝોકનો કોણ બદલી શકાય. તેથી, શિયાળામાં, ઝોકનું કોણ મહત્તમ હોવું જોઈએ, અને ઉનાળામાં, પેનલ્સ નીચા ખૂણા પર હોવા જોઈએ.
• કલેક્ટર પેનલ્સ રૂમની શક્ય તેટલી નજીક સ્થાપિત થવી જોઈએ જે ગરમીનું નુકસાન ઘટાડવા માટે ગરમ કરવામાં આવશે. ઘરની છતની દક્ષિણી ઢોળાવ પર અથવા પેડિમેન્ટ પર કલેક્ટરનું અસરકારક સ્થાપન. આ ગરમીનું નુકસાન ઘટાડે છે, પરંતુ છતમાં વધારાના છિદ્રો હોવા જોઈએ.
• વાડ, વૃક્ષો અથવા અન્ય ઇમારતોનો પડછાયો કલેક્ટરની સ્થાપના માટે પસંદ કરેલ સ્થાન પર પડવો જોઈએ નહીં.

ધ્યાનમાં રાખો કે શિયાળામાં ક્ષિતિજની ઉપર સૂર્યની નીચી સ્થિતિને કારણે પડછાયાઓ વધુ લાંબા હોય છે.

શ્રેષ્ઠ સ્થાન પસંદ કર્યા પછી, તમારે તે સામગ્રી પર નિર્ણય લેવાની જરૂર છે જે હીટ સિંક તરીકે સેવા આપશે. હોમમેઇડ એર કલેક્ટર માટે, પીણાં માટે એલ્યુમિનિયમ કેન યોગ્ય છે. સગવડતા સ્પષ્ટ છે - એલ્યુમિનિયમમાં ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા હોય છે અને તે કાપવામાં સરળ હોય છે, કેનમાં પ્રમાણભૂત કદ હોય છે અને તે એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે.

જરૂરી સંખ્યામાં કેન એકત્રિત કર્યા પછી, તેને સંપૂર્ણપણે ધોવા, સૂકવવા, ગરદન અને તળિયે છિદ્રો કાપીને, ગુંદર-સીલંટથી ગુંદરવાળું અને કાળા રંગમાં દોરવું આવશ્યક છે.

લંબાઈ અને પહોળાઈમાં કેનની સંખ્યા પેનલના કદ સાથે મેળ ખાતી હોવી જોઈએ. પેનલમાં કેનની બેટરી મૂક્યા પછી, હવાના સપ્લાય અને ડિસ્ચાર્જિંગ માટે ચેનલો ગોઠવવી જરૂરી છે. આ કરવા માટે, તમે તૈયાર પાઈપોનો ઉપયોગ કરી શકો છો જે વેન્ટિલેશનની સ્થાપના માટે વેચાય છે. સિસ્ટમની એસેમ્બલી દરમિયાન, પેનલની પાછળની બાજુ અને ઉપલા કાચના ઇન્સ્યુલેશન માટે પ્રદાન કરવું જરૂરી છે. તેને પોલીકાર્બોનેટના ટુકડાથી બદલી શકાય છે.

ફિનિશ્ડ કલેક્ટરને રૂમની વેન્ટિલેશન સિસ્ટમ સાથે જોડી શકાય છે અથવા સ્વાયત્ત છોડી શકાય છે. વધુ કાર્યક્ષમતા માટે, એક ચાહક તેની સાથે જોડાયેલ છે. આવા કલેક્ટરમાં ઇનલેટ અને આઉટલેટ પર તાપમાનનો તફાવત 35 ડિગ્રી સુધી પહોંચી શકે છે.

હવા ઉપરાંત, પાણી ગરમ કરવાની પણ વ્યવસ્થા કરી શકાય છે. કાસ્ટ આયર્ન અથવા એલ્યુમિનિયમ બેટરી, PND પાઇપ અથવા નળી હીટ સિંક તરીકે સેવા આપી શકે છે. જો કલેક્ટર આયોજન કરી રહ્યા છે
વર્ષભર ઉપયોગ કરો, સિસ્ટમ ડબલ-સર્કિટ હોવી જોઈએ અને શીતક તરીકે એન્ટિફ્રીઝ અથવા અન્ય કોઈ શીતક રેડવું જોઈએ.

તમારા ઘરમાં અથવા સૌર કલેક્ટરના કુટીરમાં ઉપકરણ ગરમીના ખર્ચને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકે છે અને ગરમ પાણીની જરૂરિયાતોને સંપૂર્ણપણે પૂરી કરી શકે છે.