تاثیر حجم مخزن بر کلکتور آبگرمکن خورشیدی : یکی از رایج ترین انواع آب گرمکن های خورشیدی، آبگرمکن خورشیدی لوله خلاء است. این سیستم ها بر پایه کلکتورهای حرارتی با دمای پایین عمل می نمایند. عوامل متعددی نظیر زاویه شیب کلکتور، نسبت ابعادی و فاصله ی بین لوله های خلاء، استفاده یا عدم استفاده از صفحه ی بازتابنده، اندازه ی مخزن ذخیره، شرایط جغرافیایی محل و شرایط محیط اطراف بر عملکرد این آبگرمکن خورشیدی تأثیر می گذارد. در ابتدا شما باید بدانید کلکتور خورشیدی چیست ؟ با ما همراه باشید تا درباره کلکتور خورشیدی بیشتر بدانیم :
کلکتور خورشیدی چیست؟
کلکتور خورشیدی اصلی ترین جزء سیستم آبگرمکن خورشیدی است. عمل جذب تابش خورشیدی و انتقال گرما به سیال توسط این قسمت انجام می شود. کلکتور آبگرمکن خورشیدی باید دارای خواص انتقال حرارت خوب ، ضریب هدایت حرارتی و ضریب جذب بالا بوده و در مقابل دماهای بالا پایدار باشد. همچنین بایستی در مقابل خوردگی داخلی و خارجی مقاوم باشند. بازده کلکتور بستگی کامل به شرایط و جنس مواد استفاده شده در ساخت آن دارد. کلکتورهای حرارتی خورشیدی به عنوان قلب سیستم گرمایش خورشیدی وظیفه جذب انرژی خورشید را بر عهده دارند. این کلکتورها به دو دسته کلی متمرکز کننده و غیر متمرکز کننده تقسیم می گردند. کلکتورهای غیرمتمرکز کننده شامل کلکتورهای صفحه تخت و کلکتورهای لوله خلاء می باشند که برای تامین آب گرم و گرمایش فضا به کار می روند.
تاثیر حجم مخزن بر کلکتور آبگرمکن خورشیدی
در این پژوهش یکی از رایج ترین انواع آب گرم کن های خورشیدی، آب گرم کن لوله خلاء، مورد بررسی قرار گرفته است. این سیستم ها بر پایه کلکتورهای حرارتی با دمای پایین عمل می نمایند. عوامل متعددی نظیر زاویه شیب کلکتور، نسبت ابعادی و فاصله ی بین لوله های خلاء، استفاده یا عدم استفاده از صفحه ی بازتابنده، اندازه ی مخزن ذخیره، شرایط جغرافیایی محل و شرایط محیط اطراف بر عملکرد این آب گرم کن ها تأثیر می گذارد. میزان در دسترس بودن انرژی خورشیدی فقط به روز های آفتابی محدود می شود. بنابراین ذخیره انرژی خورشیدی به صورت انواع دیگری از انرژی برای استفاده در شب و هوای ابری و تیره مهم است.
کلکتور آبگرمکن خورشیدی
ذخیره انرژی خورشیدی در آبگرمکن خورشیدی چگونه انجام می پذیرد؟
با استفاده از روش عددی و با انگیزه طراحی اقتصادی تر و کارآمدتر سیستم های آب گرم کن لوله خلاء خورشیدی بررسی هایی برای تأثیر اندازه ی مخزن ذخیره بر روی عملکرد آب گرم کن صورت گرفته است. نتایج نشان می دهد که با افزایش حجم مخزن نسبت به مساحت ثابت کلکتور بازده کلکتور افزایش می یابد. با افزایش نسبت حجم مخزن به مساحت کلکتور از 5 به 100 عملکرد گرمایی کلکتور افزایش می یابد اما دمای آب مورد استفاده در مخزن کاهش می یابد. هم چنین با افزایش میزان تابش متوسط عملکرد گرمایی هریک از نسبت های مختلف حجم مخزن به مساحت کلکتور افزایش می یابد. استفاده از مخزن با حجم بالا باعث کاهش دمای متوسط سیال و افزایش بازده کلکتور می شود. درنتیجه مخزن بیش ازحد بزرگ نمی تواند در یک سیستم گرمایش خورشیدی نتیجه کارآمدتری بدهد بلکه منجر به افزایش هزینه، اشغال فضای بیشتر و سنگینی سیستم می شود.
کلکتور آبگرمکن خورشیدی چگونه عمل می کند؟
پلوله شیشه ای که یکی داخلی دیگری است و مابین آنها خلاء شده (مانند شیشه فلاسک چای) که تحمل دمایی -24 تا +250 درجه سانتی گراد را دارد و در مقابل تگرگ تا قطر 2.5 سانت نمی شکند.
لوله داخلی دارای پوشش خاصی است که امواج تابشی خورشید را جذب میکند نوع این پوشش مهم بوده و در میزان جذب و راندمان وهمینطور طول عمر کارکرد تیوب ها موثرخواهد بود.
چند نوع کلکتور خورشیدی داریم؟
کلکتورجاذب با لوله خلاء در2 نوع هیت پایپ و ساده ، میباشد
نوع ساده آن سیال حامل (آب و مواد افزودنی) حرارت را در لوله داخلی با حرکت ترموسیفونی منتقل میکند در 2 نوع مخزن دار و بدون مخزن میباشد و تحمل فشار پمپ و آب شهری را ندارد. راندمان متوسطی دارد و اگر یکی از لوله ها بشکند سیال حامل خالی میشود ، نوع ساده این کلکتور توصیه نمی شود.
نوع هیت پایپ تحت فشار پمپ است ، و درون لوله شیشه ای داخلی ، یک لوله ای مسی قراردارد بنام هیت پایپ که حرارت جذب شده را به لوله اصلی بالایی منتقل میکند و با پمپ به مخزن بافر(ذخیره) میرود.راندمان خوبی دارد و اگر لوله ها بشکند سیال حامل خالی نخواهد شد ، بشرط طراحی صحیح شبکه و اجرای متخصصین به همراه کنترلرهای