

انواع کلکتور آبگرمکن خورشیدی : کلکتورهای گرمایش خورشیدی گرمای تابش شده از خورشید را دریافت نموده و آن را به مایع موجود در آبگرمکن منتقل می کنند. گرمای وارد شده تحت تاثیر فرآیند گلخانه ای در کلکتورها به دام می افتد. سطح کلکتور خورشیدی قادر است امواج با طول موج کوتاه را جذب و تشعشع با طول موج بلند را بازتابش کند. زمانی که تابش مادون قرمز با طول موج کوتاه از خورشید به سطح جاذب کلکتور برخورد می کند حرارت در کلکتور به دام می افتد ، مایع داخل کلکتور که عموما آب است در ارتباط با سطح جاذب کلکتور گرما را در خود ذخیره می کند و گرم می شود.
انواع کلکتور آبگرمکن خورشیدی
کلکتور تخت خورشیدی در آبگرمکن خورشیدی
یکی از انواع کلکتور که به طور گسترده در آبگرمکن خورشیدی مورد استفاده قرار می گیرد کلکتور موسوم به تخت هستند. کلکتور تخت دارای یک سطح جاذب گسترده و صاف هستند این موضوع کمک می کند تا بخش بیشتری از سطح آن ها در معرض تابش خورشید قرار گیرد. لوله های کوچکی به این کلکتور متصل است. سیال موجود در سیستم گرمایش خورشیدی در این لوله ها جریان یافته و حرارت جذب شده در سطح جاذب کلکتور به سیال انتقال می یابد. سطح پایینی کلکتور و وجوه آن به طور کامل با عایق حرارتی پوشانده می شود. شیشه بالا کلکتور نیز باید کاملا آب بندی و عایق گردد.
طرز کار کلکتور تخت در آبگرمکن خورشیدی
طرز کار کلکتور تخت در سیستم گرمایش خورشیدی بسیار ساده است. اما رعایت نکات فنی و تکنیکی بسیار ظریفی در ساخت این کلکتورها می تواند بازدهی عملکرد آن ها در جذب و انتقال حرارت را به میزان زیادی افزایش دهد. یکی از این نکات استفاده از فرمول بخصوص در ماده پوشش دهنده سطح جاذب حرارت است که بتواند بیشترین میزان ممکن جذب حرارت را از تابشی که به سطح آن می رسد داشته باشد و همچنین کمترین میزان تشعشع ممکن را نیز ایجاد نماید. دومین نکته در مورد شیشه بالای سطح کلکتور آبگرمکن خورشیدی است که علاوه بر محکم بودن در برابر ضربه باید بیشترین تابش گرمازا را به داخل کلکتور عبور داده و مانع خروج تابش خروجی از کلکتور گردد.

انواع کلکتور آبگرمکن خورشیدی ، ساختار کلکتور صفحه تخت
سیستم مخرن – کالکتور یکپارچه
این سیستمها که معروف به سیستمهای ICS یا سیستم های دسته ای هستند. که شامل یک یا چند مخزن یا تعدادی لوله تیره در یک باکس مستطیلی عایق دار هستند. آب سرد در ابتدا از طریق کالکتور خورشیدی میگذرد که آب را پیش گرم می کند. سپس، آب به سمت آب گرم کن پشتیبان هدایت می شود. و منبع قابل اطمینان تامین آب گرم هستند. این آب گرم کن ها باید فقط در آب و هوای نه چندان سرد نصب شوند چون لوله های فضای باز در آب و هوای سرد و خشک یخ می زنند.
کالکتور خورشیدی لوله در شرایط خلاء
یکی دیگر از انواع کلکتور که در سیستم گرمایش خورشیدی استفاده می شود کلکتور خورشیدی لوله خلا می باشد. این کلکتور دارای یک سطح جاذب دراز و نازک هستند که داخل یک لوله شیشه ای قرار گرفته است. هوای داخل لوله شیشه ای تخلیه شده است و خلا ایجاد شده عایق بسیار مناسبی را برای حرارت ایجاد می کند. عملکرد کلکتور لوله خلا در آبگرمکن خورشیدی بسیار شبیه فلاسک هاییست که برای گرم نگه داشتن آب استفاده می شوند. که شامل چند ردیف لوله شیشه ای شفاف هستند که بصورت موازی قرار گرفته اند. هر لوله دارای یک لوله شیشه ای بیرونی و یک لوله جاذب فلزی متصل به یک پره است. پوشش پرّه ، انرژی خورشیدی را جذب می کند و جلوی افت حرارت تابشی را می گیرد.
کلکتور سهموی خورشیدی در آبگرمکن خورشیدی
آخرین نوع از کلکتور خورشیدی ، کلکتور سهموی هستند که شکلی بشقاب مانند دارند. کلکتور سهموی در آبگرمکن خورشیدی ، با متمرکز کردن تابش خورشید بر روی یک جاذب کوچک پتانسیل جذب حرارت خورشید توسط آن را افزایش می دهند. استفاده از این نوع از کلکتور سیستم گرمایش خورشیدی خانگی بسیار نادر است. عموما در مقیاس های بزرگ برای تهیه بخار برای توربو ژنراتورها در نیروگاه های خورشیدی از کلکتورهای سهموی استفاده می شود.

انواع کلکتور آبگرمکن خورشیدی ، ساختار آبگرمکن خورشیدی لوله خلاء
اجزای اصلی یک آبگرمکن خورشیدی خانگی بدین شرح است:
-
کلکتور خورشیدی که حرارت را از تابش خورشید جذب نموده و به سیال حامل انرژی در آبگرمکن خورشیدی منتقل می نماید.
-
سیال حامل انرژی که عموما آب بوده و حرارت را از کلکتور سیستم گرمایش خورشیدی برای ذخیره سازی یا استفاده جذب می کند.
-
مبدل حرارتی برای انتقال گرما بین سیال حامل گرما و آبگرم مصرفی بهداشتی.
-
پمپ هایی که از آن ها برای انتقال سیال حامل انرژی در کلکتور آبگرمکن خورشیدی و مبدل حرارتی همچنین در برخی مواقع برای انتقال آبگرم مصرفی بهداشتی استفاده می شود.
-
کنترل برای روشن کردن پمپ ها در مواقع لزوم.
چرا آبگرمکن خورشیدی به سیستم پشتیبان نیاز دارد؟
اکثر آب گرمکن های خورشیدی به مخزن ذخیره کاملا عایق کاری شده نیاز دارند. مخازن ذخیره خورشیدی دارای خروجی اضافی و ورودی متصل به کالکتور هستند. آب گرمکن خورشیدی در سیستمهای دو مخزنی آب را قبل از ورود به آب گرم کن، پیش گرم می کنند. گرم کن پشتیبان در سیستم های تک مخزنی با ذخیره خورشیدی در یک پکیج قرار می گیرند.سیستمهای آبگرمکن خورشیدی همیشه به سیستم پشتیبان برای روزهای ابری و ساعات افزایش تقاضا نیاز دارند. آبگرمکن های مخزنی معمولاً به عنوان پشتیبان به کار میروند. که ممکن است به عنوان بخشی از کل پکیج سیستم خورشیدی باشند. سیستم پشتیبان نیز بخشی از کالکتور خورشیدی مثل مخازن بام بالایی با سیستمهای ترموسیفون است. چون سیستم مخرن-کالکتور یکپارچه آب گرم را علاوه بر جمع کردن حرارت خورشیدی ذخیره می کند ممکن است با مخزن یا آبگرمکن مورد تقاضا برای پشتیبانی به کار بروند.
در خرید آبگرمکن خورشیدی به چه نکاتی باید توجه کنیم؟
قبل از اینکه آبگرمکن خورشیدی بخرید و نصب کنید به موراد زیر توجه کنید:
قیمت و بازده انرژی سیستم آبگرمکن خورشیدی
ارزیابی تابش خورشیدی در موقعیت ساختمان شما
تعیین سایز صحیح سیستم
تحقیق و بررسی در مورد استانداردها، اصول و قوانین محلی