قسمت هاي اصلي يك آبگرمكن خورشيدي

آبگرمكن خورشيدي از انرژي خورشيدي كه از خورشيد ذخيره مي كند براي توليد گرما براي گرم كردن آب براي نيازهاي داخلي و تجاري استفاده مي كنند . در ۲۰ سال اخير، خريد آبگرمكن خورشيدي بسيار مورد توجه قرار گرفته اند به ويژه در مناطقي با آب و هواي گرم و پيشرفته در فن آوري پوشش جذب شده است . استفاده از آبگرمكن خورشيدي، از لحاظ مالي سودآور و با صرفه تر از مصرف انرژي، از همتايان خود كه از برق، گاز و گرمايشي استفاده مي كنند، بيشتر است. در اين مقاله به معرفي قسمت و اجزاي اصلي آبگرمكن خورشيدي مي پردازيم.

قسمت هاي اصلي آبگرمكن خورشيدي

گردآورنده ها، مخازن ذخيره سازي، لوله كشي، كنترل ها و پمپ ها (كه در سيستم هاي فعال استفاده مي شود) قسمت هاي اصلي يك آبگرمكن خورشيدي مي باشند. دو نوع سيستم هاي بخاري آبگرمكن – فعال و غيرفعال وجود دارد. سيستم هاي فعال از پمپ ها و كنترل ها براي گردش آب يا ساير مايعات انتقال حرارت استفاده مي كنند. سيستم هاي منفعل پمپ ندارند و به گرانش و يا گرمايش طبيعي براي گردش در آب متكي هستند.

معرفي اجزاي اصلي آبگرم كن هاي خورشيدي

مخزن جمع آوري

عايق پشم شيشه

لوله هاي مسي

قاب از جنس فولاد ضد زنگ

لوله جذب كننده انرژي خورشيد

لوله هاي انتقال حرارت (لوله گرمايي)

نحوه كار قسمت هاي اصلي در يك آبگرمكن خورشيدي

آبگرمكن خورشيدي دستگاهي مي باشد كه با بهره گيري از نور خورشيد انرژي لازم جهت گرم نمودن آب خانگي را فراهم مي آورد. در آبگرمكن هاي خورشيدي دو نوع سيستم گرمايشي بر اساس نوع سيال يا هوا وجود دارد. انرژي گرمايشي در كلكتورهاي سيستم ذخيره مي شود و كلكتور وسيله اي مي باشد كه سيال درون آن توسط خورشيد گرم مي شود. در سيستم هايي كه با سيال كار مي كنند، يك سيال ضديخ درون كلكتورها جريان دارد و در سيستم هايي كه با هوا كار مي كنند، هوا درون كلكتورها گرم شده و حرارت را انتقال مي دهند.

در واقع، بخش اصلي يك آبگرمكن خورشيدي كلكتور آن مي باشد كه خود شامل يك ورق است كه به وسيله تابش نور خورشيد حرارت يافته و حرارت خود را به يك سيال جذب كننده مانند آب كه در داخل لوله در حال جريان است، منتقل مي كند.

از ديگر اجزاي آبگرمكن هاي خورشيدي مي توان به مخزن ذخيره، مخزن انبساطي و نگه دارنده فلزي اشاره كرد.

مخزن ذخيره به منظور ذخيره آب گرم مصرفي از يك يا دو مخزن فلزي با عايق در نظر گرفته شده است. جنس مخازن فوق به طور معمول از گالوانيزه و يا استنلس استيل بوده است كه بر حسب تقاضا متفاوت مي باشد. ظرفيت مخزن بر اساس ميزان مصرف آب گرم تعيين مي شود. مخازن عمدتا از دو نوع مخزن دوجداره مي باشند. همچنين رنگ آن ها نيز بنا به تقاضا قابل سفارش است.

به منظور دفع نواسانات حجمي سيال در اثر تغييرات دما يك مخزن انبساطي در مجاورت مخزن قرار مي گيرد. علاوه بر اين، تامين اب جبراني به عهده مخزن انبساطي است.

نگه داره هاي فلزي شامل اسكلت فلزي مي باشد كه وظيفه نگه داري مخزن و سطوح جاذب را بر عهده دارد.

آبگرمكن خورشيدي چگونه كار ميكند؟

كاربردهاي اصلي انرژي گرمايي خورشيد در حال حاضر گرم كردن آب استخر، گرم كردن آب براي كاربردهاي محلي و گرم كردن فضاي ساختمان‌ها. براي اين مقاصد، اصلي ترين كار استفاده از جذب كننده‌هاي صفحه مانند انرژي خورشيدي با جهت و موقعيت‌هاي ثابت است.

اين سيستم ها از پرتوهاي خورشيدي براي گرم كردن آب استفاده مي‌كنند. به اين صورت كه با تابش نور خورشيد به كلكتورهاي نصب شده، سبب گرم شدن مايع عبوري از كلكتورها ميشود. اين كلكتورها عمدتا در دو نوع زير توليد و مورد بهره برداري قرار ميگيرند:

1.كلكتور‌هاي تخت Flat-plate collectors

2.كلكتورهاي تحت خلا Evacuated-tube collectors

كلكتور‌هاي تخت Flat-plate collectors

اين كلكتور ساده‌ترين و پر استفاده‌ترين نوع كلكتور به‌شمار مي‌رود. ساختار آن به شكل يك جعبه مستطيل شكل بوده كه در داخل آن يك صفحه جاذب فلزي از جنس مس يا آلومينيوم با پوششي به رنگ‌هاي خاص است. رنگ اين ورق هميشه تيره انتخاب مي‌شود و داراي پوشش خاصي است كه بتواند ضريب جذب انرژي را به حداكثر و ضريب پخش را به حداقل برساند. اساساً كلكتور غير متمركز كننده اي است كه سطح جاذب آن مسطح مي باشد. زير صفحه لوله‌هاي كوچكي از جنس مس به صفحه جاذب جوش خورده اند كه آب يا سيال انتقال حرارت در آنها جريان دارد. اطراف كلكتور به منظور كاهش اتلاف حرارتي عايق بندي شده است. روي سطح جعبه از پلاستيك شفاف يا شيشه پوشيده شده است. براي رسيدن به دماي بالا مجموعه ورق و لوله‌ها را در داخل يك جعبه عايق با روكش شيشه قرار مي‌دهند تا با استفاده از اثر گلخانه‌اي بتوان حرارت بيشتري را بدام انداخت. اجزاي داخلي اين كاكتور را مي توانيد در تصوير زير مشاهده كنيد.

جنس روكش سياه معمولاً از جنس اكسيد كروم است كه99% اشعه آفتاب را جذب مي كند. جريان بوسيله خاصيت ترموسيفوني يا بوسيله پمپ الكتريكي به مخزن ذخيره كه عايق بندي شده و مي تواند دوجداره نيز باشد منتقل مي شود.

كلكتورهاي تحت خلا Evacuated-tube collectors

اين كلكتور از تعدادي لوله دو جداره شفاف موازي تشكيل شده است كه در داخل آن يك تيوب با پوششي از ماده جاذب قرار دارد. هوا از فضاي بين دو جداره خارج گرديده وخلا ايجاد شده از اتلاف حرارت جلوگيري مي كند. مزيت اين نوع كلكتور توانايي در ايجاد دماي بالاتر مي‌باشد.

مزاياي استفاده از آبگرمكن هاي خورشيدي

حفاظت محيط زيست

جلوگيري از افزايش گرماي كره زمين

ذخيره منابع انرژي تجديد ناپذير

كاهش هزينه هاي انرژي گرمايي

افزايش ضريب اطمينان و ايمني

كاربرد آسان و راحت

دسترسي هميشگي به منبع انرژي