قسمت های اصلی یک آبگرمکن خورشیدی : آبگرمکن خورشیدی از انرژی خورشیدی که از خورشید ذخیره می کند برای تولید گرما برای گرم کردن آب برای نیازهای داخلی و تجاری استفاده می کنند . در ۲۰ سال اخیر، خرید آبگرمکن خورشیدی بسیار مورد توجه قرار گرفته اند به ویژه در مناطقی با آب و هوای گرم و پیشرفته در فن آوری پوشش جذب شده است . استفاده از آبگرمکن خورشیدی، از لحاظ مالی سودآور و با صرفه تر از مصرف انرژی، از همتایان خود که از برق، گاز و گرمایشی استفاده می کنند، بیشتر است. در این مقاله به معرفی قسمت و اجزای اصلی آبگرمکن خورشیدی می پردازیم.
قسمت های اصلی آبگرمکن خورشیدی
گردآورنده ها، مخازن ذخیره سازی، لوله کشی، کنترل ها و پمپ ها (که در سیستم های فعال استفاده می شود) قسمت های اصلی یک آبگرمکن خورشیدی می باشند. دو نوع سیستم های بخاری آبگرمکن – فعال و غیرفعال وجود دارد. سیستم های فعال از پمپ ها و کنترل ها برای گردش آب یا سایر مایعات انتقال حرارت استفاده می کنند. سیستم های منفعل پمپ ندارند و به گرانش و یا گرمایش طبیعی برای گردش در آب متکی هستند.
قسمت های اصلی یک آبگرمکن خورشیدی
معرفی اجزای اصلی آبگرم کن های خورشیدی
مخزن جمع آوری
عایق پشم شیشه
لوله های مسی
قاب از جنس فولاد ضد زنگ
لوله جذب کننده انرژی خورشید
لوله های انتقال حرارت (لوله گرمایی)
نحوه کار قسمت های اصلی در یک آبگرمکن خورشیدی
آبگرمکن خورشیدی دستگاهی می باشد که با بهره گیری از نور خورشید انرژی لازم جهت گرم نمودن آب خانگی را فراهم می آورد. در آبگرمکن های خورشیدی دو نوع سیستم گرمایشی بر اساس نوع سیال یا هوا وجود دارد. انرژی گرمایشی در کلکتورهای سیستم ذخیره می شود و کلکتور وسیله ای می باشد که سیال درون آن توسط خورشید گرم می شود. در سیستم هایی که با سیال کار می کنند، یک سیال ضدیخ درون کلکتورها جریان دارد و در سیستم هایی که با هوا کار می کنند، هوا درون کلکتورها گرم شده و حرارت را انتقال می دهند.
در واقع، بخش اصلی یک آبگرمکن خورشیدی کلکتور آن می باشد که خود شامل یک ورق است که به وسیله تابش نور خورشید حرارت یافته و حرارت خود را به یک سیال جذب کننده مانند آب که در داخل لوله در حال جریان است، منتقل می کند.
از دیگر اجزای آبگرمکن های خورشیدی می توان به مخزن ذخیره، مخزن انبساطی و نگه دارنده فلزی اشاره کرد.
مخزن ذخیره به منظور ذخیره آب گرم مصرفی از یک یا دو مخزن فلزی با عایق در نظر گرفته شده است. جنس مخازن فوق به طور معمول از گالوانیزه و یا استنلس استیل بوده است که بر حسب تقاضا متفاوت می باشد. ظرفیت مخزن بر اساس میزان مصرف آب گرم تعیین می شود. مخازن عمدتا از دو نوع مخزن دوجداره می باشند. همچنین رنگ آن ها نیز بنا به تقاضا قابل سفارش است.
به منظور دفع نواسانات حجمی سیال در اثر تغییرات دما یک مخزن انبساطی در مجاورت مخزن قرار می گیرد. علاوه بر این، تامین اب جبرانی به عهده مخزن انبساطی است.
نگه داره های فلزی شامل اسکلت فلزی می باشد که وظیفه نگه داری مخزن و سطوح جاذب را بر عهده دارد.
آبگرمکن خورشیدی چگونه کار میکند؟
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.
این سیستم ها از پرتوهاي خورشيدي براي گرم كردن آب استفاده مي‌كنند. به این صورت که با تابش نور خورشید به كلكتورهاي نصب شده، سبب گرم شدن مایع عبوری از كلكتورها میشود. این كلكتورها عمدتا در دو نوع زیر تولید و مورد بهره برداری قرار میگیرند:
1.كلكتورهاي تخت Flat-plate collectors
2.کلكتورهاي تحت خلا Evacuated-tube collectors
قسمت های اصلی یک آبگرمکن خورشیدی
كلكتورهای تخت Flat-plate collectors
این کلکتور ساده‌ترین و پر استفاده‌ترین نوع کلکتور به‌شمار می‌رود. ساختار آن 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. رنگ این ورق همیشه تیره انتخاب میشود و دارای پوشش خاصی است که بتواند ضریب جذب انرژی را به حداکثر و ضریب پخش را به حداقل برساند. اساساً كلكتور غير متمركز كننده اي است كه سطح جاذب آن مسطح مي باشد. زیر صفحه لوله‌های کوچکی از جنس مس به صفحه جاذب جوش خورده اند 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. برای رسیدن به دمای بالا مجموعه ورق و لوله‌ها را در داخل یک جعبه عایق با روکش شیشه قرار می‌دهند تا با استفاده از اثر گلخانه‌ای بتوان حرارت بيشتري را بدام انداخت. اجزای داخلی این کاکتور را می توانید در تصویر زیر مشاهده کنید.
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 که عايق بندي شده و مي تواند دوجداره نيز باشد منتقل می شود.
كلكتورهای تحت خلا Evacuated-tube collectors
اين کلکتور از تعدادي لوله دو جداره شفاف موازي تشکيل شده است که در داخل آن يک تيوب با پوششی از ماده جاذب قرار دارد. هوا از فضای بين دو جداره خارج گرديده وخلا ايجاد شده از اتلاف حرارت جلوگيری می کند. مزيت اين نوع كلكتور توانايي در ايجاد دمای بالاتر مي‌باشد.
مزایای استفاده از آبگرمکن های خورشیدی
حفاظت محیط زیست
جلوگیری از افزایش گرمای کره زمین
ذخیره منابع انرژی تجدید ناپذیر
کاهش هزینه های انرژی گرمایی
افزایش ضریب اطمینان و ایمنی
کاربرد آسان و راحت
دسترسی همیشگی به منبع انرژی