وبلاگ
آبگرمکن خورشیدی چگونه کار می کند؟ [اجزا، کاربرد، انواع و عملکرد]
بهمن
آبگرمکن های خورشیدی یکی از موثرترین و آسان ترین طرح ها برای استفاده عمومی از انرژی خورشیدی جهت تامین آب گرم مصرفی خانگی و صنعتی هستند، به طوری که دمای سطح کلکتور های جاذب انرژی خورشیدی تا حدود 100 درجه سانتیگراد افزایش پیدا کرده و دمای آب گرم تولید شده در مدل های با راندمان بالا تا حدود نقطه جوش آب افزایش می یابد.
این فرآیند تامین انرژی به قدری موثر و کارآمد بوده که حتی آلمان، اولین فناوری تولید آبگرمکن خورشیدی را در اختیار دارد و یکی از تولیدکنندگان و کاربران پیشرو آبگرمکن های خورشیدی محسوب می شود. بسیاری از کشورهای دیگر نیز از انرژی خورشیدی، حتی به صورت گسترده، برای تامین بخش های قابل توجهی از برق خود استفاده می کنند. برای اطلاع بیشتر با فروشگاه تخصصی سولار انرژی همراه باشید.
آبگرمکن خورشیدی چیست؟
آبگرمکن خورشیدی نیز مانند انواع پنل خورشیدی خانگی سیستمی است که عملکرد آن از طریق انرژ خورشیدی است. این دستگاه برای گرم کردن آب از انرژی خورشیدی (یا انرژی حاصل از نور خورشید) است. این آبگرمکن ها روی پشت بام یا فضای باز که می تواند نور خورشید را بدون وقفه دریافت کند، نصب می شوند و سپس از انرژی خورشید برای گرم کردن آب و ذخیره آن در یک مخزن عایق مورد استفاده قرار می گیرد.
اجزای اصلی آبگرمکن خورشیدی
اجزای اصلی آبگرمکن های خورشیدی شامل مخزن ذخیره، نگهدارنده فلزی، مخزن انبساط و کلکتور است. در کنار این اجزا، قطعات دیگری مانند لوله های مسی، عایق فایبرگلاس، قاب فولادی ضد زنگ، لوله انتقال حرارت و لوله جذب انرژی خورشیدی وجود دارد که در کنار اجزای اصلی، تشکیل دهنده ساختار آبگرمکن های خورشیدی هستند.
مخزن ذخیره
در آبگرمکن خورشیدی باید فضایی برای گرم کردن آب باشیم که این محفظه که برای ذخیره آب گرم شده استفاده می شود، دارای ظرفیت های مختلفی است که بسته به نیاز مصرف کننده می توانید انتخاب کنید. مخازن معمولا از جنس گالوانیزه یا استیل ضد زنگ هستند و بنا به درخواست مشتری می توانند در رنگ های مختلفی تولید شوند.
نگهدارنده فلزی
نگهدارنده های فلزی، وظیفه نگه داشتن لوله های جاذب انرژی و رطوبت را بر عهده دارند که این قاب های فلزی باید از استحکام و قدرت بالایی برخوردار باشند و به درستی نصب شوند. در غیر این صورت ممکن است کارایی مطلوب و مورد نظر را در نگهداری این لوله ها ارائه ندهند.
مخزن انبساطی
در آبگرمکن های خورشیدی از مخزن انبساط برای جبران آب مورد نیاز آبگرمکن استفاده می شود و این مخزن یکی از لوازم جانبی آبگرمکن های خورشیدی است که در کنار مخزن اصلی نصب می شود تا فشار آب گرم را کنترل کند. کاربرد دیگری که مخزن انبساط دارد، کنترل نوسانات حجم سیال است که در اثر تغییرات دما رخ می دهد.
کلکتور
مهم ترین قسمت های یک آبگرمکن خورشیدی، کلکتور ها هستند و انواع مختلفی دارند. کلکتور ها به دو دسته کلکتور های تخت و کلکتور های تحت خلا تقسیم بندی شده اند. رایج ترین و متداول ترین نوع کلکتور ها که در آبگرمکن های خورشیدی استفاده می شوند نوع تخت است.
کاربردهای آبگرمکن خورشیدی
آبگرمکن های خورشیدی یکی دیگر از محصولات خورشیدی هستند و قابلیت این را دارند که در دماهای بسیار پایین، تا 150 درجه سانتیگراد، گرما تولید کنند. ارائه طیف وسیعی از گرما، کاربرد آبگرمکن های خورشیدی را از مصارف خانگی گرفته تا استفاده در صنایع بزرگ، افزایش می دهد. در ادامه این مقاله کاربرد های آبگرمکن های خورشیدی را بیان می کنیم:
آب مصرفی خانه ها
کاربرد مهم آبگرمکن های خورشیدی، تامین آب مورد نیاز منازل در حمام و آشپزخانه به شمار می رود. نوع و اندازه آبگرمکن های خورشیدی با توجه به تعداد اعضای خانوار تعیین می شود و به همین دلیل با افزایش قیمت برق و گاز، آبگرمکن های خورشیدی می توان به عنوان یک سیستم گرمایشی مقرون به صرفه برای خانواده ها مورد استفاده قرار گیرند.
گرمایش خانه ها
با توجه به اینکه میزان مصرف گاز و برق در طول پاییز و زمستان چندین برابر افزایش می یابد، استفاده از سیستم گرمایشی و گرمایش از کف که از طریق آبگرمکن های خورشیدی کار می کند، منطقی به نظر می رسد. باید آبگرمکن مناسب برای خانه شما با توجه به اندازه و متراژ آن اندازه گیری و انتخاب شود.
استخر ها
آبگرمکن های خورشیدی توانایی دارند در کمترین زمان ممکن آب گرم مورد نیاز استخر شما را تامین کنند. با توجه به اینکه گرمایش آب استخر بسیار پرهزینه است، استفاده این د ستگاه از انرژی رایگان نور خورشید مانند انواع پنل خورشیدی برای باغ به صرفه بوده و می تواند جایگزین مناسبی برای آبگرمکن های برقی یا گازی در نظر گرفته شود.
انواع آبگرمکن خورشیدی
همانطور که گفتیم آبگرمکن های خورشیدی در موارد زیادی مورد استفاده قرار می گیرند و کاربرد فراوانی دارند. این آبگرمکن ها در انواع مختلفی طراحی شده و به تولید رسیده اند که هر کدام از این ها با توجه به عملکردشان کارایی متفاوتی داشته و موارد استفاده مختلفی دارند که در ادامه این مقاله به بررسی انواع آن ها می پردازیم:
آبگرمکن خورشیدی ترموسیفونی
این نوع آبگرمکن اصول فیزیک ترموسیفون را برای گرم کردن آب مورد استفاده قرار می دهد. در سیستم های ترموسیفون، پمپ مکانیکی یا الکتریکی برای جابجایی آب استفاده نشده و این عمل با استفاده از انرژی و گرمای خورشید انجام می گیرد. آبگرمکن ترموسیفون از یک کلکتور خورشیدی تخت، یک مخزن ذخیره آب گرم عایق بندی شده، یک پایه نگهدارنده و اتصالات و یک مخزن انبساط بسته تشکیل شده است.
آبگرمکن خورشیدی پمپی
آبگرمکن های پمپ خورشیدی از نظر عملکرد بسیار شبیه آبگرمکن های خورشیدی ترموسیفونی هستند، اما علیر غم این شباهت ها، یکی از تفاوت های آنها این است که مخزن ذخیره آبگرمکن پمپ خورشیدی را می توان در هر نقطه از ساختمان تعبیه کرد و معمولا در نزدیکی محل استفاده قرار می گیرد و به طور کلی، این آبگرمکن ها را می توان در محیط های خانگی و صنعتی استفاده کرد.
آبگرمکن خورشیدی ثقلی برگشتی
این نوع از آبگرمکن های خورشیدی یک سیستم غیرمستقیم برای گرم کردن آب هستند و در این روش، آب گرمای حاصل از نور خورشید را از آبگرمکن خورشیدی می گیرد و با استفاده از یک مبدل حرارتی، آب داخل مخزن را به آب گرم تبدیل می کند. آبگرمکن های خورشیدی ثقلی فقط زمانی به درستی کار می کنند که بتوانند نور خورشید را به خوبی بگیرند.
عملکرد آبگرمکن خورشیدی
کلکتور از انرژی خورشیدی دریافتی از نور خورشید برای گرم کردن مایع حرارتی (آب حاوی ضد یخ) استفاده می کند. اگر مایع درون کلکتور گرمتر از آب درون سیلندر باشد، کنترل کننده با استفاده از کویل سیلندر، پمپ را فعال می کند و آب گرم به داخل سیلندر پمپ شده و برای حمام کردن و استفاده از شیر های آب گرم استفاده می شود.
علاوه بر این قابل ذکر است که یک کویل گرمایشی دوم در سیلندر به یک دیگ بخار پشتیبان (مثلا یک دیگ بخار گازی) متصل است تا در صورت عدم وجود نور کافی خورشید، آب گرم را تامین کند. این آبگرمکن ها به راحتی قادر به افزایش دما حتی در هوای ابری هستند و در ظرفیت های مختلف برای مصارف گوناگون از آب آشامیدنی گرفته تا گرمایش استخر تولید و مورد استفاده قرار می گیرند.
سخن آخر
آبگرمکن های خورشیدی دستگاه هایی هستند که برای گرم کردن آب مصرفی از طریق انرژی و نور خوررشیدی استفاده می کنند. این آبگرمکن ها انواع مختلفی دارند که هر کدام از آن ها دارای کارایی های متعددی بوده و با استفاده از آن ها به جای آبگرمکن های معمولی، می توانید مصرف انرژی خود را کاهش دهید.
