آبگرمکن خورشیدی و انرژی خورشیدی
مهرداد 
آبگرمکن خورشیدی
آبگرمکن خورشیدی به طوریکه از نام آنها پیداست از طریق جذب انرژی خورشید و تابش نور بر صفحات جاذب (کلکتور) عمل می نمایند و راندمان گرمایشی آنها در فصول مختلف سال و بر حسب موقعیت های جغرافیایی هر شهر متفاوت می باشد. اقتصادی‌ترین روش تولید آب گرم مصرفی ساختمان ها، استفاده از انرژی خورشیدی است. می‌توان از انرژی حرارتی خورشید جهت تهیه آب گرم بهداشتی در منازل و اماکن عمومی به خصوص در مکان هایی که مشکل سوخت رسانی وجود دارد استفاده کرد. چنانچه ظرفیت این سیستم ها افزایش یابد می‌توان از آنها در حمام های خورشیدی نیز استفاده نمود، همچنین یک دستگاه آبگرمکن خورشیدی بیش از ۲ تن از آلودگی دی اکسید کربن را در سال کاهش می دهد .
جالب است بدانید که گرمایش آب و فضا مجموعاً بیش از ۸۰% انرژی را در ساختمان ها مصرف میکند و بنابراین بیش از یک سوم کل انرژی مصرفی جهان در جهت گرمایش مصرف میشود. از این میان گرمایش آب به طور متوسط ۳۰ درصد کل انرژی مصرفی در خانه را مصرف میکند. بنابراین با استفاده از آبگرمکن خورشیدی می‌توان سالیانه ۸۵% انرژی مورد نیاز برای گرمایش آب را تامین کرد.
مزایای آبگرمکن خورشیدی :
- صرفه جویی قابل توجه در مصرف سوخت
- بازگشت سریع سرمایه با توجه به سیاست های دولت در اجرای هدفمند کردن یارانه ها
- بدنه سبک و مقاوم در برابر خوردگی
- راندمان بالای جذب انرژی خورسیدی
- عایق ویژه با ضخامت بالا جهت حداقل اتلاف حرارتی
- مقاوم در برابر یخ زدگی
- قابلیت ذخیره آب برای مدت طولانی
- توان ظرفیت های مختلف
- قابل کوپل شدن با سایر سیستمهای حرارتی
- قابلیت نصب المنت حرارتی
- سازگار با محیط زیست
گرمایش ساختمان توسط خورشید، اولین و اصلی ترین کاربرد انرژی خورشیدی در بخش ساختمان است.
سیستم های گرمایش خورشیدی برمبنای نوع سیال هوا یا مایع، که در کلکتورهای خورشیدی گرم می شود، به چند نوع عمده تقسیم بندی می شوند که همه آنها تابش خورشید را جمع آوری و جذب کرده و حرارت بدست آمده از خورشید را جهت تامین بار گرمایش مستقیما به فضاهای داخلی ساختمان ها انتقال می دهند.
استفاده این سیستم ها از منبع انرژی بی پایان و ارزان خورشیدی یکی از مزایای سیستم های خورشیدی می باشد و از همه مهمتر این سیستم ها برخلاف سوخت های فسیلی تهدیدی برای محیط زیست به شمار نمی روند و شما بابت گرم کردن آب مورد نیاز ؛ گرم کردن فضای ساختمان و یا هتل ؛ حتی سرمایش فضای خود تا سال ها هیچ هزینه ای پرداخت نخواهید کرد .
برای تهیه آبگرم در تمام ساعات شبانه روز، یعنی در شب ها و روزهای ابری، آبگرم در مخزن دوجداره و عایق حرارتی که دمای آب را تا ۷۲ ساعت با کمترین افت دما حفظ می کند نگهداری میشود. با استفاده از این سیستم می توان هزینه های مصرف گاز – گازوئیل و برق را بطور چشمگیری کاهش داد که این امر در پروژه های بزرگ ملموس تر خواهد بود، بطوریکه بعد از گذشت زمان کوتاهی با صرفه جویی در مصرف سوخت سرمایه گذاری اولیه مستهلک شده و بعد از آن بخاطر عمر بالای دستگاه ها سود آوری خواهد داشت .
هزینه های نگهداری و تعمیرات این سیستم ها بسیار پائین و در حد صفر است زیرا هیچ قطعه متحرکی نداشته و طول عمر کارکرد سیستم های استانداد و با کیفیت فنی بالا تا ۲۰ سال می رسد .
اجزای آبگرمکن خورشیدی :
۱- کلکتورها
- کلکتور صفحه ای صاف (Plat Collector)
ساختار این کلکتور به شکل یک جعبه مستطیل شکل بوده که در داخل آن یک صفحه جاذب فلزی از جنس مس یا آلومینیوم با پوششی به رنگهای خاص است. این صفحه، جاذب انرژی حرارتی خورشید است. زیر صفحه لوله های کوچکی قرار گرفته که آب یا سیال انتقال حرارت در آنها جریان دارد اطراف کلکتور به منظور کاهش اتلاف حرارتی عایق بندی شده است. روی سطح جعبه از پلاستیک شفاف یا شیشه پوشیده شده است. حداکثر توان گرمایشی این کلکتورها در بهترین شرایط °۶۵ می باشد .
- کلکتور سهموی (Collector)
این کلکتورها سطح آینه ای داشته و برای تجمع انرژی خورشیدی بر روی تیوب جاذب که شامل سیال انتقال حرارت است، بکار میرود. از این نوع کلکتور در تولید برق استفاده می شود و صرفا مصارف صنعتی دارند .
- کلکتور لوله ای تحت خلاء (Tube Collector)
این کلکتور از تعدادی لوله دو جداره شفاف موازی تشکیل شده است که در داخل آن یک تیوب با پوششی از ماده جاذب قرار دارد. هوا از فضای بین دو جداره خارج گردیده وخلا ایجاد شده از اتلاف حرارت جلوگیری میکند.همچنین در مقابل یخ زدگی تا دمای ° ۱۵- مقاومت می کند. راندمان این کلکتور نسبت به کلکتور صفحه ای بیشتر بوده و حداکثر توان گرمایشی آن در شرایط عالی °۱۱۰ و نسبت به انواع کلکتورها ارزان تر می باشد و مزایای قابل توجهی دارد .
۲- مخزن ذخیره
در بسیاری از سیستم های خورشیدی واحد ذخیره آب گرم به کار می رود. مخزن ذخیره در آبگرمکن های خورشیدی باید آب داغ را در خود نگه دارد، بدون اینکه دچار خوردگی شود. همچنین باید در مقابل فشار وارده مقاومت کافی داشته باشد. جنس مخازن بکار رفته در آبگرمکن های خورشیدی معمولا از فولاد و مس بوده و گاهی اوقات از فایبر گلاس نیز استفاده می شود. این مخازن توسط پشم شیشه و یا فوم پلی اورتان به ضخامت ۱۰ الی ۲۰ سانتیمتر عایق می شوند. اندازه مخازن از چند ده لیتر تا چند صد لیتر متغیر است.
۳- کنترل کننده های اتوماتیک
این دستگاه توسط سنسورهایی دمای سطح کلکتور و دمای مخزن را اندازه گیری کرده و در صورت نیاز سیال عامل را به وسیله ی پمپ به حرکت در می آورد و مقدار دمایی را که مصرف کننده انتخاب کرده تهیه و تنظیم می کند.
۴- سیستم جبران ساز کمکی(المنت برقی)
آبگرمکن خورشیدی به منظور جبران کمبود احتمالی انرژی خورشیدی، باید دارای یک سیستم جبران ساز باشند. سیستم جبران ساز در آبگرمکن خورشیدی ترموسیفونی یک المنت برقی است که در داخل مخزن اصلی قرار دارد و در مواقع مورد نیاز به صورت اتوماتیک (توسط کنترلر) روشن می شود.
۵- مدار لوله کشی و پمپ
از مدار لوله کشی برای انتقال آب گرم از مخزن به طرف محل مصرف و انتقال آب سرد به ورودی مخزن استفاده میشود و در سیستم های اجباری از پمپ برای حرکت سیال استفاده میگردد.
۶- مبدل گرمایی
مبدل های گرمایی در مخزن سیستمهای پمپی قرار دارند که سیال گرم شده از داخل آنها عبور کرده و گرمای خود را به صورت غیر مستقیم به آب می دهد.
دیدگاه‌ها ۰