آبگرمکن خورشیدی خانگی چگونه کار می کند؟ گرم کردن آب خانگی نسبت به گرم ساختن آب استخر از درجه حررات بالاتری برخوردار است. جذب کننده های ساده استفاده شده برای گرمایش استخر شنا که در اکثر مکان ها وجود دارند برای سیستم های آبگرمکن خورشسیدی خانگی مناسب نیستند، چون جذب کننده به خاطر convection، باران و برف حرارت را از دست می‌دهند، همینطور پرتودهی خورشید می تواند بسیار نامطلوب باشد. سیستم آبگرمکن خانگی به طور خاص از کلکتورهایی استفاده می کند که دارای اتلاف خیلی پایین تر در درجه حرارت های بالاتر آب می باشند. آنها یا به صورت مسطح، سطح مسطح تو خالی یا کلکتورهای لوله ای تو خالی می باشند و با سیستم های ذخیره سازی کلکتور تلفیق می شوند. آبگرمکن خورشیدی با توجه به هزینه های نگهداری کم بسیار مورد استقبال قرار گرفته اند، بنابراین با یکبار هزینه برای خرید آبگرمکن خورشیدی شما برای سالهای طولانی به صورت رایگان آب گرم خواهید داشت.
عملکرد کلکتورهای آبگرمکن خورشیدی خانگی چگونه است؟
سیستم کامل برای آبگرمکن خانگی فقط از یک کلکتور بسته برای حرارت دادن آب استفاده نمی کند. دستگاه های دیگر مانند تانکر ذخیره سازی آب، پمپ و دستگاه کنترل هوشمند نیاز می باشد تا جریان آب داغ لازم تضمین شود که ما از سیستم های معمولی انتظار داریم.
چرا آبگرمکن خورشیدی خانگی نیاز به یک منبع ذخیره دارد؟
یک سیستم بسیار ساده آبگرمکن خورشیدی را می توان از تانکر پر از آب سیاه رنگ که در معرض تابش نور خورشید قرار می گیرد ساخت. اگر تانکر بالاتر از شیر آب نصب شده باشد آبگرم را بدون استفاده از هیچ دستگاه دیگری می توان مورد استفاده قرار داد. یک مثال در این رابطه دستگاه دوش خورشیدی است که به صورت یک دستگاه یکپارچه فروخته می شود. در اصل آن یک کیسه سیاه رنگ آویزان شده به شاخه بلند درخت می باشد. اگر این کیسه به مدت چند ساعت در معرض تابش خورشید قرار گیرد، می توان با آبگرمکن خورشیدی یک دوش گرفت
ولی این سیستم نیز معمول روزانه را نمی تواند فراهم آورد. بعد از اینکه کیسه خالی شد دوباره باید با دست آن را از آب پر کرد. برای برطرف کردن این عیب کیسه و شیر آب را می توان با فشار به هم متصل ساخت و سپس یک شیلنگ را می توان به آن متصل ساخت تا آب آن به طور خودکار تأمین شود، بهینه سازی کردن بیشتر کلکتور خورشیدی با کارآیی بالا در تمام طول سال می تواند جایگزین کیسه شود. ولی محتوای کلکتور فقط برای یک دوش گرفتن خیلی کوتاه کافی می باشد و درجه حرارت آب خیلی بالا خواهد بود. بنابراین تانکر ذخیره سازی لازم می شود. دو سیستم برای متصل کردن تانکرهای ذخیره آب داغ به سیستم های گرمایش خورشیدی استفاده می شود.
آبگرمکن خورشیدی خانگی چگونه کار می کند؟
سیستم های آبگرمکن خورشیدی ترموسیفونی چگونه کار می کنند؟
سیستم های ترموسیفون از نیروی گرانش استفاده می کند. آب سرد دارای با چگالی خاص بالاتر نسبت به آب گرم می باشد. بنابراین آن سنگین تر است و در کف مخزن قرار می گیرد. کلکتور همیشه زیر تانکر ذخیره آب قرار داده می‌شود. آب سرد از کف تانکر ذخیره سازی به کلکتور خورشیدی از طریق لوله پایین روند آب هدایت می شود.
وقتی کلکتور آب را داغ کرد، آن دوباره بالا می آید و از طریق یک لوله بالا رونده در انتهای بالایی کلکتور برگردانده می شود. چرخه آب تانکر لوله های آب و کلکتور آب را حرارت می دهند تا اینکه تعادل درجه حرارتی به دست آید. اکنون مصرف کننده می‌تواند آب داغ را از بالای تانکر مورد استفاده قرار دهد. آب مصرف شده با جریان آب تازه از آب سرد از طریق قسمت ورودی در کف تانکر جایگزین می شود.
آبگرمکن خورشیدی خانگی تحت فشار چگونه کار می کند؟
برعکس سیستم های ترموسیفون، سیستم های جریان تحت فشار از یک پمپ برقی برخوردار هستند تا آب را در سیکل خورشیدی حرکت دهند. کلکتور و تانکر ذخیره سازی را می توان به طور جداگانه نصب کرد و تفاوت ارتفاع بین تانکر و کلکتور دیگر نیاز نمی باشد. ولی طول لوله ها باید تا حد ممکن کوتاه در نظر گرفته شود چون تمام لوله های آب گرم می توانند باعث اتلاف حرارتی شوند.
دو سنسور درجه حرارتی دماها در کلکتور خورشیدی و تانکر ذخیره آب را کنترل می‌کنند. اگر درجه حرارت کلکتور بالاتر از درجه حرارت تانکر تا میزان از آستانه خاص باشد کنترل پمپ را روشن می سازد. پمپ مایع انتقال حرارت سیکل خورشیدی را جابجا می سازد. تفاوت درجه حرارت روشن سازی به طور نرمال بین ۵۰ و۱۰ درجه سانتی گراد است. اگر تفاوت درجه حرارت به زیر آستانه ثانویه کاهش داشته باشد، کنترل دوباره پمپ را خاموش می نماید.
آبگرمکن خورشیدی خانگی چگونه کار می کند؟