חוברת חשמל בבית
Transcription
חוברת חשמל בבית
דוד שמש מתקן דוד השמש -ארבעה חלקים עיקריים: .1קולט -שני ארגזים מכוסים בלוח זכוכית, בהם נקלטת קרינת השמש. .2דוד אגירה-דוד בצורה חבית.בדוד אוגרים ושומרים את המים שהתחממו בקולטים. .3צינורות חיבור -צינורות המעבירים את המים מן הקולט לדוד האגירה ומדוד האגירה לברזים שבבית. .4גיבוי – מערכת חשמל ,הכוללת גוף חימום ותרמוסטט .באמצעות גוף החימום מחממים מים בשעת הצורך -ביום מעונן .מערכת הגיבוי נסתרת בתוך דוד האגירה. קרינת השמש: .1 כל גוף חם פולט אנרגיה ולכן השמש שהיא גוף חם מאד ( )0,666 Cפולטת אנרגיה בצורת קרינה אל החלל .רק חלק קטן מהאנרגיה הנפלטת מהשמש ,מגיע לכדור הארץ. .2מרכיבי קרינת השמש: קרינת אור הנראית לעין – 22% קרינה הבלתי נראית לעין - קרינת חום ( ,3 % -אינפרה – אדום ,קרינה קרובה אלינו). קרינה רדיואקטיבית מסוג "גאמא" מסוכנת. קרינה אולטרה סגול – קרינה לא רצויה ,מזיקה( .קרינה רחוקה מאיתנו). מקור אנרגיה גבוה פולט קרינה הנראית לעין (שמש). מקור אנרגיה נמוכה פולט קרינה שאינה נראית לעין (מגהץ ,תנור אפייה). קרינה אינפרא אדומה – קרובה אלינו. קרינה אולטרה סגולה – רחוקה מאיתנו. .3נפיצה -פירוק האור הלבן לצבעים. סגול כחול צהוב ירוק אולטרה – רחוק מאיתנו כתום אדום אינפרא – קרוב אלינו 1 .4שלושה מצבים עיקריים בתהליכי קרינה: החזרה – קרן אור הפוגשת מראה או חומר מבריק שמחזיר את הקרן( .צבע לבן) העברה – תהליך שקורה לקרן אור כאשר פוגשת – חומר שקוף המאפשר מעבר הקרן דרכו. בליעה – תהליך שקורה לקרן אור כאשר פוגשת חומר אטום או כהה שחור .האור בד"כ הופך לחום. ישנם מרכיבים שקופים למרכיב מסוים ואטומים למרכיב אחר זכוכית – אטומה לאינפרא ושקופה לאור נייר צלופן – המרכיב הצבעוני (הצבע) של נייר הצלופן עובר ושאר מרכיבי האור נבלעים. כאשר רואים צבע מסוים בגוף אטום ,מרכיב אותו הצבע מוחזר אלינו ושאר המרכיבים נבלעו. oחולצה אדומה -המרכיב האדום חזר ושאר המרכיבים נבלעו. oאם רואים צבע שחור -כל מרכיבי האור נבלעו. oאם רואים צבע לבן – כל מרכיבי האור חזרו. הקולט: .1קולטי השמש מופנים דרומה. .2רכיבי הקולט :לוח זכוכית ,אטמים ,צינורות ,חומרי בידוד ,פח שחור,ארגז. הפח השחור: .1הפח השחור קולט את קרינת השמש ,הפוגעת בו ,ומתחמם. גוף שחור הבולע אנרגיה מתחמם. גוף בהיר מחזיר את רוב האנרגיה. .2הפח השחור מכסה את צינורות המים ומחמם את המים הזורמים בצינורות. לוח הזכוכית של הקולט: .1הפח השחור קלט את האנרגיה והתחמם .כמו כל גוף חם ,פולט הפח את האנרגיה ע"י קרינה אינפרא אדום (כתוצאה מכך הוא מתקרר). .2עקרון החממה - הזכוכית שקופה לאור הנראה ואטומה לאינפרא אדום. לוח הזכוכית היא מלכודת לקרינה – החום נשאר מתחת לזכוכית. 2 צינורות המים בקולט: .1צינורות המים מונחים על הפח השחור ,ומהודקים אליו. .2הצינורות המוליכים את המים עשויים מתכת (נחושת). .3הולכה -העברת חום בחומרים. מוליך טוב -חומר שהחום עובר בו מהר. מוליך גרוע -חומר שהחום עובר בו לאט. מבדד -מוליך חום גרוע. בהתאם למהירות הולכת החום בחומר נקבע טיב המוליך. .4כדי שהחום בקולט יעבור מהר אל המים ,משתמשים בצינורות, העשויים ממוליכי חום טובים -מתכות. .5מבחינת הולכת החום ,כדאי שצינורות המים בקולט ייעשו מנחושת. עקב שיקולים כלכליים משתמשים גם בברזל. .0מוט נחושת מוליך מהר יותר ואחריו מוט הברזל .מוט זכוכית מוליך חום גרוע. בידוד – שמירת החום בקולט: .1הסעת חום – העברת חום ע"י זרימת האוויר. אויר אינו זורם :מוליך גרוע של חום( .יד ליד נר) אויר זורם :מוליך טוב של חום( .יד מעל נר) .2אטמים – הזכוכית מחוברת לקולט באמצעות אטמים מגומי אשר מונעים כניסה של מים ואויר לתוך הקולט ומונעים את בריחת החום (האוויר החם) מתוך הקולט. .3שכבת הבידוד על הקרקעית הקולט מונעת בריחת חום מהקולט. .4האוויר בתוך הספוג כלוא ולכן משמש כמבודד נוסף. עליית המים החמים מהקולט אל הדוד: .1מים שאינם זורמים מבודדים. .2מים חמים עולים ואת מקומם תופסים תופסים מים קרים. .3הסעת חום – העברת חום ע"י זרימת המים. .4דוד השמש נמצא מעל הקולט – המים החמים עולים מן הקולט אל הדוד. 3 .5 המים החמים במערכת סגורה ומשופעת עולים והמים הקרים תופסים את מקומם וכך נוצר מחזור של זרימת המים. .0המים מתחממים בקולט ועולים אל הדוד ,המים הקרים זורמים אל הקולט. דוד אגירה – אספקת המים לבית: .1דוד האגירה נמצא מעל הקולט (מים חמים עולים למעלה) .במתקנים שבהם נמצא דוד האגירה מתחת לקולט ,נעזרים במשאבה. .2חלקים עיקריים בדוד האגירה: דוד האגירה – מורכב ממתכת מבפנים מצופה בציפוי אמאייל ,למנוע חלודה. מבחוץ עטוף שכבה של חומר בידוד ופח נוסף, למנוע הולכת חום מהמים החמים אל הסביבה. הבולם – שסתום חד כיווני – מונע את ערבוב המים החמים שבדוד האגירה ,במים הקרים שפורצים לתוכו בשעה שצורכים מים חמים. שסתום בטחון – לשחרר אדי מים חמים שמצטברים בדוד ,למנוע פיצוץ הדוד. צינורות – צינורות א' וב' מחברים את הקולט לדוד האגירה (מחזור פנימי) oהמים החמים זורמים מן הקולט אל הדוד דרך צינור ב'. 4 oהמים הקרים זורמים מן הדוד אל הקולט דרך צינור א' oזרימת המים מתקיימת כל עוד מי הקולט חמים יותר מן המים בדוד האגירה. oהמים בתחתית הדוד חמים פחות מן המים בחלק העליון של הדוד. צינורות ג' וד' מחברים את דוד האגירה לרשת המים (מחזור חיצוני) oכאשר נרצה לצרוך מים חמים מהדוד ,נפתח ברז המחובר לצינור ד'. oכאשר נרצה לצרוך מים קרים נפתח ברז המחובר לצינור ג'. o זרימת המים הקרים ברשת המקומית נעשית ע"י לחץ. גיבוי – מערכת נוספת לאספקת המים: .1מדוע נדרשת מערכת גיבוי? כאשר צורכים הרבה מים חמים והקולט אינו מספיק לחמם. כאשר השמים מעוננים ואין אפשרות ליהנות מאנרגיית השמש. .2גיבוי – גוף חימום חשמלי בתוך דוד האגירה .תפקידו לחמם את המים ללא כל קשר למערכת אנרגיית השמש. .3מערכת הגיבוי מורכבת :גוף חימום ,תרמוסטט. .4גוף חימום – נמצא בתחתית הדוד (גוף החימום מחמם את המים הנמצאים סביבו ,המים החמים עולים לשכבות העליונות והמים הקרים תופסים את מקומם) מורכב מחוט תיל ארוך ודק. מחברים את גוף החימום של מתקן דוד שמש אל מקור המתח או מנתקים ממנו ,בעזרת מפסק ,המצויד בדר"כ בנורת ביקורת. כאשר מחברים אותו למקור מתח ,הופכת אנרגיה חשמלית לאנרגיית חום (כתוצאה מכך עולה הטמפ' של המים) חימום נוסף מביא את המים לרתיחה .האדים מסכנים את הדוד (מפיצוץ) ובנוסף בזבוז אנרגיה. רצוי לחמם את המים בדוד האגירה עד לטמפ' שבין 06ל 55-מעלות. קובעים טמפ' רצויה למים ,כאשר הטמפ' מגיעה לדרגת חום רצויה, יש לנתק את גוף החימום ממקור המתח. 5 .5תרמוסטט – תפקיד התרמוסטט: מנתק את גוף החימום ממקור המתח ,כדי למנוע חימום יתר של המים. חוזר ומחבר את גוף החימום למקור המתח כאשר הטמפ' של המים יורדת מתחת לטמפ' הרצויה. התרמוסטט מווסת את ההספקה החשמלית למים שבדוד, ובכך נמנעת סכנת פיצוץ של הדוד וחיסכון באנרגיה. פס הדו – מתכת מורכב משני פסים :פס ברזל ופס נחושת (הברזל למעלה) בגלל מידות התפשטות שונות של המערכות (מוט הנחושת מתארך יותר מאשר מוט ברזל) מתכופף הפס כתוצאה מחימומו וע"י כך גורם לניתוק גוף החימום ממקור המתח. .0ע"י הפעלת מתג ההפעלה הראשי של הדוד נדלקת נורה אדומה המראה כי הדוד מחובר למערכת החשמל ,אולם אין הדבר אומר כי גוף החימום מחובר באופן תמידי – התרמוסטט הוא זה שמחבר ומנתק את גוף החימום עפ"י הטמפ' של המים( .אין להשאיר את המערכת דולקת באופן רציף) תפוקת חום .1תפוקת החום היומית – פירושה כמות החום שהמים קולטים במשך יום אחד בממוצע. .2קילו – קלוריה – כמות חום הדרושה להעלות טמפ' של קילוגרם מים אחד במעלת צלזיוס אחת. .3נוסחאות: תפוקת חום בקילו-קלוריות=הפרש טמפרטורות במעלות צלזיוס Xכמות מים בליטרים. תפוקת חום בקילו-קלוריות = הפרש טמפרטורות במעלות צלזיוס Xכמות מים בק"ג. .4החימום של המים באמצעות אנרגיית השמש היא חינם ,אולם ,החימום באמצעות אנרגיה חשמלית עולה כסף רב. .5האנרגיה החשמלית נמדדת ביחידות של קילוואט שעה 1קילו-קלוריה = 1 872 קילווואט-שעה 6 כדאיות הרכישה של מתקן דוד השמש: .1יתרונות וחסרונות: אנרגיה מיקום התקנה צנרת מערכת חשמל טיפול ואחזקה דוד שמש אנרגיית שמש+אנרגיה חשמלית גג הבית דורש התקנים נוספים (קולטים) מערכת צנרת התקנה מסורבלת מערכת חשמל מסורבלת מערכת טיפול ואחזקה מסורבלת דוד חשמל אנרגיה חשמלית בתוך הבית או מחוצה לו דורש התקנה פשוטה מערכת צנרת התקנה פשוטה מערכת תשתי חשמל רגילה. מערכת טיפול ואחזקה רגילה השימוש במתקן דוד שמש לחימום מים חוסך בין 56%ל 06% -מהוצאות החשמל השנתיות לחימום מים. חסכון בהוצאות חשמל חוסך גם הוצאות המדינה בייבוא הדלק. .2מה צריכים לבדוק ברכישת דוד שמש: תו תקן – המאשר שדוד שמש זה מאושר ועבר את מבדקי התקינות. מחיר הקנייה וההתקנה של דוד השמש. דוד אגירה שיספק מים חמים לכל המשפחה. שנות אחריות של דוד השמש. מתקין מורשה מטעם החברה. 7