كيف يعمل سخان المياه بالطاقة الشمسية سخان المياه بالطاقة الشمسية هو جهاز يمكن استخدامه لالتقاط أشعة الشمس لتسخين المياه في الأنابيب الخاصة بك لاستخدامها في أحواض الاستحمام والاستحمام وما إلى ذلك. اليوم سوف نتعلم كيف يعمل السخان الشمسي.
أصل السخانات الشمسية
- على الرغم من أن سخانات المياه بالطاقة الشمسية كانت موجودة منذ أكثر من 100 عام، فقد شهدت العشرين عامًا الماضية تطورات كبيرة في تقنيات الطلاء بالامتصاص.
- والنتيجة هي مجمعات الطاقة الشمسية التي يمكنها تحويل أكثر من 50٪ من ضوء الشمس المتاح بشكل موثوق لإمدادات المياه الساخنة المنزلية.
- كانت معظم سخانات المياه بالطاقة الشمسية عبارة عن حاويات معدنية سوداء مثل البراميل التي تم وضعها في ضوء الشمس، وتمتلئ بالماء، وتمتص حرارة الشمس، ثم يتم توصيلها بالأنابيب إلى نظام الماء الساخن في المنزل.
- تستخدم سخانات المياه بالطاقة الشمسية الحديثة نفس المبدأ الأساسي، ولكنها تتضمن نظامًا معقدًا من المضخات وخزانات التخزين والمجمعات لزيادة كمية الطاقة الشمسية المنقولة إلى الماء والماء الساخن والطاقة المخزنة.
- تشبه كل دورة لسخان المياه التقليدي تقريبًا الخزان الموجود الذي يحتوي على مصدر حرارة ثانوي وبالتالي يقلل من حمل الطاقة المطلوب للحفاظ على الماء الساخن. يقوم سخان المياه التقليدي بتزويد السخان الشمسي في الأيام الملبدة بالغيوم وساعات الذروة. الطلب.
- تنقسم جميع سخانات المياه بالطاقة الشمسية إلى فئتين رئيسيتين: سلبية ونشطة. تستخدم الأنظمة النشطة مضخات دائرية، بينما تقوم الأنظمة المنفعلة بنقل المياه من خلال الاتجاه الطبيعي المتصاعد للمياه أثناء تسخينها.
أنظر أيضا: أنواع السخانات الشمسية، مزاياها وعيوبها
مكونات السخان الشمسي
- الطاقة الشمسية هي المصدر الأساسي للطاقة لكوكبنا لأنها مسؤولة عن توفير الطاقة لنمو النبات (التمثيل الضوئي) وتوفير الحرارة التي تجعل كوكبنا صالحًا للسكن.
- يتكون السخان الشمسي بشكل أساسي من لوحة حرارة (مجمّع شمسي) موضوعة على السطح ؛ خزان تخزين الماء الساخن الملحقات مثل مضخة دائرية لنقل الطاقة الشمسية من المجمع إلى الخزان، وثرموستات.
- سخان المياه الشمسي هو جهاز يستخدم ضوء الشمس (بدلاً من حرارة الشمس) لتسخين المياه، مما يتيح لك توفير الطاقة بشكل كبير، لأن شروق الشمس يحل محل 100 لتر من زيت التدفئة أو 100 متر مكعب من الزيت الطبيعي لكل متر مربع. . غاز (حوالي 1000 كيلو واط / ساعة) سنويًا.
- بشكل عام يمكن تسخين 50-70٪ من المياه المستخدمة في المطبخ والحمام بهذه الطريقة.
أسعار السخان الشمسي
يكلف سخان المياه بالطاقة الشمسية الأساسي في المتوسط 5500 يورو شاملاً ضريبة القيمة المضافة والتركيب.
يعد سخان المياه الشمسي أحد أكثر الطرق فعالية لتقليل البصمة الكربونية للأسرة عن طريق تقليل الاعتماد على استخدام الوقود الأحفوري المتسخ، وتحقيق التوازن بين استخدام الكهرباء أو الغاز أو زيت التدفئة، ويمكن أن يوفر استخدام سخانات المياه بالطاقة الشمسية أيضًا وفورات مالية. تقليل تكاليف الطاقة.
أنظر أيضا: دراسة جدوى مبيعات الأجهزة المنزلية
كيف يعمل السخان الشمسي؟
- يمتص سخان المياه الشمسي الضوء من خلال المجمع الموجود على السطح ويحوله إلى حرارة، والتي يتم نقلها إلى خزان المياه بواسطة مضخة دوران.
- يتم تنشيط هذا التبادل بواسطة منظم الحرارة، ولكن فقط عندما يكون المجمع أكثر دفئًا من الماء الموجود في الخزان، فإنه لا يسمح بتدوير المضخات باستخدام كهرباء غير ضرورية، على العكس من ذلك، يمنع ارتفاع درجة الحرارة.
- تكون كفاءة المجمعات الأعلى في منتصف النهار، في الصيف، عندما تكون السماء غائمة.
- وبالمثل، تكون الكفاءة في التدرج اللوني من 35 درجة إلى الأفق، ولكن يمكن تحقيق نتائج جيدة مع وضع المجمعات عموديًا على الواجهة.
- في حالة عدم كفاية ضوء الشمس، يتم تسخين المياه ونظام التخزين يصل الماء لدرجة الحرارة المطلوبة، لذلك يمكن استخدام هذا النظام لإنتاج الماء الساخن على مدار السنة دون انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
- في النظام المباشر، تقوم المضخة بتدوير المياه المنزلية من خلال المجمعات، والأنظمة غير المباشرة لا تقوم بتدوير المياه المنزلية من خلال المجمعات، ولكن بدلاً من ذلك تضخ سائل التبادل الحراري غير المبرد من خلال المجمعات لتسخينه.
- ينتقل هذا التجمد عبر مبادل حراري إلى خزان تخزين حيث ينقل الحرارة إلى الماء. النظام غير المباشر أكثر تعقيدًا، ولكنه أفضل في المناخات حيث تؤدي درجات الحرارة المتجمدة إلى تجميد النظام المباشر.
جامع الطاقة الشمسية
- المجمع هو جزء من نظام سخان المياه الشمسي الذي يجمع الحرارة من الشمس وينقلها إلى الماء.
- أبسط مثال لهواة الجمع هو “صندوق ساخن” قديم، وهو عبارة عن خزان ماء ساخن معاد تدويره تمت إزالته من غلافه، ومطلي باللون الأسود ووضعه في صندوق معزول جيدًا بغطاء زجاجي.
- على الرغم من أنه أساسي بشكل لا يصدق، إلا أنه في الواقع نظام فعال يسهل بناؤه وتثبيته مقابل استثمار ضئيل للغاية، سواء كان نظام المنزل نشطًا أو سلبيًا.
- تنقل اللوحة حرارة الشمس إلى أنابيب نحاسية (مطلية أيضًا باللون الأسود، وغالبًا ما تكون مطلية بالكهرباء الساكنة)، ويتدفق الماء من خلال لوحة الامتصاص هذه حيث يتم تسخينها بواسطة الشمس، ويساعد العزل في الحفاظ على الحرارة داخل الصندوق.
- تقنية تسخين المياه بالطاقة الشمسية المتقدمة هي مجمع الأنبوب المفرغ، هذا النوع من النظام يحتوي على صفوف متوازية من الأنابيب الزجاجية الشفافة، وامتصاص المعادن والزعانف المطلية.
أنظر أيضا: ما هي العلاجات القديمة للتبريد الطبيعي؟
أخيرًا، في نهاية موضوعنا حول كيفية عمل سخان المياه الشمسي، تستخدم سخانات المياه بالطاقة الشمسية طاقة الشمس لتوليد الحرارة (وليس الكهرباء) من الشمس، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك لتسخين المياه للاستحمام وتدفئة الفضاء. أو العمليات الصناعية أو حتى التبريد الشمسي.