کاربردهای انرژی خورشیدی

در عصر حاضر از انرژی خورشیدی توسط سیستم‌های مختلف استفاده می‌شود که عبارت‌اند از:

1) استفاده از انرژی حرارتی خورشید برای مصارف خانگی، صنعتی و نیروگاهی.

2) تبدیل مستقیم پرتوهای خورشید به الکتریسیته بوسیله تجهیزاتی به نام فتوولتائیک.

استفاده از انرژی حرارتی خورشید

این بخش از کاربردهای انرژی خورشید شامل دو گروه نیروگاهی و غیر نیروگاهی می‌باشد.

بررسی سیستم گرمایش آب برای کاربردهای انرژی خورشیدی

کاربردهای نیروگاهی انرژی خورشیدی

تأسیساتی که با استفاده از آنها انرژی جذب شده حرارتی خورشید به الکتریسیته تبدیل می‌شود نیروگاه حرارتی خورشیدی نامیده می‌شود این تأسیسات بر اساس انواع متمرکز کننده‌های موجود و بر حسب اشکال هندسی متمرکز کننده‌ها به سه دسته تقسیم می‌شوند:

– نیروگاههایی که گیرنده آنها آینه‌های سهموی ناودانی هستند

– نیروگاه‌هایی که گیرنده آنها در یک برج قرار دارد و نور خورشید توسط آینه‌های بزرگی به نام هلیوستات به آن منعکس می‌شود. (دریافت کننده مرکزی)

– نیروگاه‌هایی که گیرنده آنها بشقابی سهموی (دیش) می‌باشد

قبل از توضیح در خصوص نیروگاه خورشیدی بهتر است شرح مختصری از نحوه کارکرد نیروگاه‌های تولید الکتریسیته داده شود. بهتر است بدانیم در هر نیروگاهی اعم از نیروگاههای آبی، نیروگاههای بخاری و نیروگاههای گازی برای تولید برق از ژنراتورهای الکتریکی استفاده می‌شود که با چرخیدن این ژنراتورها برق تولید می‌شود. این ژنراتورهای الکتریکی انرژی دورانی خود را از دستگاهی بنام توربین تأمین می‌کنند. بدین ترتیب می‌توان گفت که ژنراتورها انرژی جنبشی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. تأمین کننده انرژی جنبشی ژنراتورها، توربین‌ها هستند توربینها انواع مختلف دارند در نیروگاههای بخاری توربینهایی وجود دارند که بخار با فشار و دمای بسیار بالا وارد آنها شده و موجب به گردش در آمدن پره‌های توربین می‌گردد. در نیروگاه‌های آبی که روی سدها نصب می‌شوند انرژی پتانسیل موجود در آب موجب به گردش در آمدن پره‌های توربین می‌شود.

نجوه کارکرد نیروگاه آبی و نیروگاه حرارتی

بدین ترتیب می‌توان گفت در نیروگاههای آبی انرژی پتانسیل آب به انرژی جنبشی و سپس به الکتریکی تبدیل می‌شود، در نیروگاههای حرارتی بر اثر سوختن سوختهای فسیلی مانند مازوت، آب موجود در سیستم بسته نیروگاه داخل دیگ بخار (بویلر) به بخار تبدیل می‌شود و بدین ترتیب انرژی حرارتی به جنبشی و سپس به الکتریکی تبدیل می‌شود در نیروگاههای گازی توربینهایی وجود دارد که بطور مستقیم بر اثر سوختن گاز به حرکت درآمده و ژنراتور را می‌گرداند و انرژی حرارتی به جنبشی و سپس به الکتریکی تبدیل می‌شود. و اما در نیروگاههای حرارتی خورشیدی وظیفه اصلی بخش‌های خورشیدی تولید بخار مورد نیاز برای تغذیه توربینها است یا به عبارت دیگر می‌توان گفت که این نوع نیروگاهها شامل دو قسمت هستند:

– سیستم خورشیدی که پرتوهای خورشید را جذب کرده و با استفاده از حرارت جذب شده تولید بخار می‌نماید.

– سیستمی موسوم به سیستم سنتی که همانند دیگر نیروگاههای حرارتی بخار تولید شده را توسط توربین و ژنراتور به الکتریسیته تبدیل می‌کند.

بررسی سیستم گرمایش آب برای کاربردهای انرژی خورشیدی

کلکتور سیستم انرژی خورشیدی

کلکتور از مهمترین بخشهای سیستم انرژی خورشیدی است. کلکتور نوع خاصی از مبدل حرارتی است که تشعشع خورشیدی را به گرما تبدیل و به سیال عامل ( آب یا هوا) انتقال می دهد. تشعشع ورودی در بهترین شرایط، بدون متمرکز کردن ۱۱۰۰ کیلو وات بر متر مربع و رنج طول موج آن (۳-۳/۰ میکرومتر) می باشد. سیال عامل گرم شده توسط کلکتور خورشیدی به طور مستقیم یا غیر مستقیم برای موارد زیر مورد استفاده قرار می گیرد:

– گرمایش فضای داخلی

– آب گرم مورد نیاز منازل مسکونی

– استفاده از هوا یا آب گرم برای مقاصد تجاری

انواع و اقسام زیادی از کلکتورهای خورشیدی وجود دارند که در اینجا به برخی از آنها به صورت فهرست وار اشاره می شود:

کلکتور صفحه تخت شیشه ای

کلکتور صفحه تخت شیشه ای بر مبنای گرمایش هوا و آبگرمکن خورشیدی ساخته می شود و برای کاربردهایی که دمای مورد نیاز آنها ۷۰-۳۰ درجه سانتی گراد می باشد، مناسب است. از صفحه عایق در پشت و از شیشه در جلوی صفحه جاذب برای کاهش افت حرارتی استفاده می شود.

کلکتور صفحه تخت غیر شیشه ای

به دلیل عدم وجود عایق، دمای سیال عامل را تا ۳۰ درجه سانتی گراد گرم می کنند. کاربرد این کلکتورها در استخر شنا و پیش گرم کردن آب در صنایع می باشد.

بررسی سیستم گرمایش آب برای کاربردهای انرژی خورشیدی

کلکتور هوا گرمکن خورشیدی

این کلکتورها مانند اکثر کلکتورها شامل صفحه عایق در لایه زیرین، صفحه جاذب در لایه میانی و صفحه شفاف در قسمت فوقانی می باشد. تابش خورشیدی پس از عبور صفحه شفاف (معمولاً شیشه یا صفحات شفاف پلیمری) توسط صفحه جاذب جذب می شود، سپس این گرما به هوا منتقل شده و از آن برای گرمایش فضا، خشک کردن محصولات کشاورزی و صنعتی استفاده می کنند. کلکتورهای هواگرمکن دارای مزایای وزن کمتر، هزینه کمتر و استفاده به عنوان پوشش و نمای ساختمان می باشند.

کلکتور صفحه تخت مشبک غیر شیشه ای

این کلکتور شامل یک روکش فلزی سوراخ دار با تعداد زیادی سوراخ با گامهای ۴-۲ سانتی متر می باشد. هوا قبل از ورود به ساختمان با عبور از میان این سوراخها پیش گرم می شود. از این کلکتورها در تهویه مطبوع و خشک کردن محصولات استفاده می شود.

کلکتور خورشیدی متمرکزکننده

با استفاده از منعکس کننده ها برای تمرکز نور خورشید بر روی جاذب یک کلکتور خورشیدی، می توان اندازه ابعاد جاذب را به شدت کاهش داد که این کار کاهش موجب کاهش افت حرارتی و افزایش بازده در دماهای بالا می شود. این کلکتورها برای کاربردهای دما ی بالا مانند ایجاد بخار برای تولید برق و دفع مسمومیت با حرارت، به کار می رود.

بررسی سیستم گرمایش آب برای کاربردهای انرژی خورشیدی

کلکتور خورشیدی یکپارچه

این کلکتورها شامل مخزن ذخیره و جاذب خورشیدی است که به صورت یک واحد عمل می کند. کلکتورهای خورشیدی یکپارچه مدرن از یک شیشه بر روی سطح مخزن استفاده می کنند. انرژی تحویلی این کلکتورها در مقایسه با کلکتور صفحه تخت کمتر ولی ارزان تر می باشد.

کلکتور خورشیدی مایع گرم کن

در این کلکتورها، انرژی خورشیدی در یک سیکل خورشیدی به یک مخزن ذخیره حرارتی منتقل می شود. سیال سیکل خورشیدی می تواند آب، محلول آب و ضد یخ، روغن های حرارتی و غیره باشد.

سیستم بشقابی سهموی

این کلکتور شامل بازتابنده آینه مانند و یک جاذب از نقطه کانونی می باشد. این کلکتورها شامل سیستم کنترلی هستند که دائماً خورشید را دنبال می کنند تا اشعه خورشید بر جاذب واقع از نقطه کانونی متمرکز شود. دمای ایجاد شده در نقطه کانونی حدود ۱۰۰ درجه سانتی گراد می باشد، کاربرد این سیستم تولید برق برای ظرفیت محدود می باشد.

نوشته بررسی سیستم گرمایش آب برای کاربردهای انرژی خورشیدی اولین بار در صنعتکده آبگرمکن خورشیدی ، خرید آبگرمکن خورشیدی پدیدار شد.

آبگرمکن خورشیدی در چه زاویه ای بهترین بازدهی را دارد؟

دسـتیابی بـه حداکثـر کارایـی در گردآورهـای خورشـیدی، بـا جهت گیـری، نصـب، سـاخت و طراحی مناسـب، امکانپذیـر اسـت. بـا ایـن وجـود، کارایـی یـك گـردآور خورشـیدی، بـه موقعیـت آن (با توجـه به خط اسـتوا) و زاویـه شـیب آن بـا سـطح افـق (بـا توجـه بـه زمیـن) مرتبـط اسـت؛ زیـرا هـم جهت گیری و هـم زاویة شـیب، مقـدار تابـش خورشـیدی را، کـه بـه سـطح گـردآور میرسـد، را تغییـر میدهند .
زاویـه پرتوهـای خورشـید بـا یـک سـطح تعیین کننـده، مقـدار انرژی اي اسـت که آن سـطح دریافـت میکند. از آنجایـی کـه تشعشـعات خورشـیدی بـه شـکل اشـعه های مـوازی به زمین میرسـند، سـطحی که نسـبت به امتـداد آنهـا قائم باشـد، بیشـترین مقـدار انـرژی را دریافـت خواهد کرد. با مطالعات در عرض جغرافیای کشور ایران می توان به زاویه بهینه نصب ، ۴۰الی ۴۴درجه رسید.

در آبگرمکن های خورشیدی چه عاملی بر راندمان گرمایشی موثر است؟

آبگرمکن های خورشیدی از طریق جذب انرژی خورشید توسط صفحات جاذب ( کلکتور ) خود عمل می نمایند و راندمان گرمایشی آنها برحسب نوع کلکتور آنها متفاوت می باشد . برای تهیه آبگرم در تمام ساعات شبانه روز یعنی در شبها و روزهای ابری آبگرم در مخزن دوجداره و عایق حرارتی که دمای آب را تا سه روز بدون تغییر دما حفظ می کند نگهداری میشود.

بهترین زاویه برای نصب آبگرمکن خورشیدی

عوامل مؤثر در استفاده از انرژی خورشیدی در آبگرمکن خورشیدی

1- شدت تابش انرژی خورشید؛

2- تابش در جو (پوشش ابر)؛

3- عرض جغرافیایی؛

4- فصل های سال

شدت تابش انرژی خورشید

ایـران بـا آنکـه یکـی از کشـورهای نفـت خیز جهـان و دارای منابـع عظیم گاز طبیعی اسـت، اما به دلیل شـدت تابـش خورشـید در بیشـتر نقـاط، مـی تواند با بهـره مندی از انـرژی خورشـیدی، صرفه جویی قابـل توجهی در مصرف سـوخت های فسـیلی داشـته باشد.
اطلاعـات درسـت دربـارۀ تابش خورشـیدي، اولیـن و مهمترین نیـاز در طراحي های کاربردی انرژی خورشـیدی اسـت. بنابـر ایـن بـراي تعییـن میانگیـن واقعـي انـرژي دریافتـي از خورشـید بـر هـر سـطحی لازم اسـت از اندازه گیـري هـاي دقیـق سـنجش تابـش خورشـیدی در فاصله(پریود)هاي زمانـی طولانی مدت اسـتفاده نمود.

تابش در جو (پوشش ابر)

شـدت تابـش خورشـید پـس از عبـور از سـطح جو مقـداري از آن جـذب و مقداري نیـز منعکس مي شـود و در نهایت میزانی از آن به زمین مي رسـد کــه ایــن عــدد مبنــاي محاســبات سیسـتم هاي خورشیدي است.

عرض جغرافیایی

بـرای تعییـن زاویـة شـیب بهینـه باید ویژگیهـای آب و هوایـی و جغرافیایی منطقـة نصب آبگرمکن هـا در نظر گرفتـه شـود .

بهترین زاویه برای نصب آبگرمکن خورشیدی

تاثیر فصل های سال بر آبگرمکن خورشیدی

ارتفـاع خورشـید طـی حرکـت آن در افـق در فصول سـال متفاوت اسـت. در تابسـتان زاویه تابش آن بیشـتر به طـور مسـتقیم اسـت در حالیکه در زمسـتان مایـل میتابد.

مزایای استفاده از آبگرمکن خورشیدی

• با استفاده از این سیستم می توان هزینه های مصرف گاز – گازوئیل و برق را بطور چشمگیری کاهش داد که این امر در پروژه های بزرگ بیشتر نمایان خواهد بود، بطوری که بعد از گذشت زمان کوتاهی با صرفه جویی در مصرف سوخت سرمایه گذاری اولیه مستهلک شده و بعد از آن بخاطر عمر بالای دستگاه ها سود آوری خواهد داشت .

• هزینه های نگهداری و تعمیرات آبگرمکن های خورشیدی بسیار پائین و در حد صفر است زیرا هیچ قطعه متحرکی نداشته و طول عمر کارکرد سیستمهای استانداد و با کیفیت فنی بالا تا 20 سال میرسد .

• گرمایش ساختمان توسط خورشید، اولین و اصلی ترین کاربرد انرژی خورشیدی در بخش ساختمان استاستفاده این سیستم ها از منبع انرژی بی پایان و ارزان خورشیدی یکی از مزایای سیستم های خورشیدی می باشد

• از همه مهمتر این سیستم ها برخلاف سوخت های فسیلی تهدیدی برای محیط زیست به شمار نمی روند و شما بابت گرم کردن آب مورد نیاز ؛ گرم کردن فضای ساختمان و یا هتل ؛ حتی سرمایش فضای خود تا سالها هیچ هزینه ای پرداخت نخواهید.

نوشته بهترین زاویه برای نصب آبگرمکن خورشیدی اولین بار در صنعتکده آبگرمکن خورشیدی ، خرید آبگرمکن خورشیدی پدیدار شد.

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

نوشته قسمت های اصلی یک آبگرمکن خورشیدی اولین بار در صنعتکده آبگرمکن خورشیدی ، خرید آبگرمکن خورشیدی پدیدار شد.

اهمیت هیتر در خرید آبگرمکن خورشیدی

با توجه به اینکه همه روزهای سال آفتابی نیست و تقاضا در طول سال بصورت یکسان نیست و آبگرمکن های خورشیدی نیاز به یک پشتیبان دارند تا در روزهای زمستانی و ابری و در روزهایی که استفاده از آب گرم زیاد می شود آب گرم مورد نیاز مصرف کننده ها را تامین کنند. اهمیت هیتر با توجه به مطالبی که گفته شد بصورت واضح مشخص است زیرا اگر این پشیتیبان نباشد سیستم های آبگرمکن خورشیدی قادر به ذخیره سازی گرمای خورشید نیستند که در هنگام نیاز و نبود خورشید بتوانند آبگرم تولید کنند و بلا استفاده هستند. با داشتن هیتر دیگر نگران آبگرم خود در روزهای ابری سال نباشید زیرا هر مقدار آب مصرفی شما تامین می شود.

کارکرد هیترها یا پشیتیبان های آبگرمکن خورشیدی

اکثر آبگرمکن های خورشیدی به مخزن ذخیره کاملا عایق کاری شده نیاز دارند . مخازن ذخیره خورشیدی دارای خروجی اضافی و ورودی متصل به کالکتور هستند. آبگرمکن خورشیدی در سیستمهای دو مخزنی آب را قبل از ورود به آبگرمکن، پیش گرم می کنند. گرم کن پشتیبان در سیستم های تک مخزنی با ذخیره خورشیدی در یک پکیج قرار می گیرند.

چرا آبگرمکن خورشیدی به یک هیتر پشتیبان نیاز دارد؟

انواع هیترهای آبگرمکن خورشیدی

سیستم های آبگرمکن خورشیدی پسیو

سیستم آبگرمکن خورشیدی پسیو ارزان تر از سیستم های اکتیو هستند. اما معمولاً به اندازه ی آنها کارآمد نیستند. با این حال، سیستم های پسیو قابل اطمینان تر هستند. و احتمالاً عمر طولانی تری دارند.

دو نوع سیستم پسیو ساده وجود دارد:

سیستم یکپارچه پسیو مخزن-کالکتور

این سیستم ها در مناطقی بهتر کار می کنند که دما به ندرت پایین تر از حد انجماد می آید. این نوع سیستم در ساختمانهای با مصرف در بازه زمانی مشخص و عمدتا نیاز به آب گرم عصرگاهی مناسب هستند.

سیستم آبگرمکن خورشیدی ترموسیفون

هنگامی که آب در سیستم به گردش درمی آید، بطور طبیعی آب گرم بالا می رود آب سردتر در قسمت های پایین تر قرار می گیرد. در این نوع، کالکتور باید در زیر مخزن ذخیره نصب شود تا آب گرم به طرف بالا و به داخل مخزن برود.

آیا آبگرمکن های که بر روی پشت بام ها نصب می شوند نیاز به هیتر دارند؟

نصب آبگرمکن های خورشیدی روی پشت بام به مساحت زیادی نیاز خواهند داشت اما هزینه نگهداری آن ها بسیار کم است و طول عمر بالایی دارند. این نوع از آبگرمکن ها نیز نیاز به یک پشتیبان دارند تا در روزهای ابری و شب هنگام های آب گرم مورد نیاز افراد را تامین کنند. هرچند که این سیستم ها بر روی بام نصب می شوند و شرایط بهتری برای جذب گرمای خورشید را دارند اما وقتی که یک پشتیبان مناسب نداشته باشند نمی توانند این گرمای و انرژی جذب شده را برای مواقع مورد نیاز ذخیره کنند.  برای یک خانواده چهار نفره کلکتوری با مساحت 2 متر مربع جوابگوست. به ازای هر نفر اضافی، مساحت بین 7/. تا 3/1 متر مربع بسته به تابش آفتاب در آن محل به مساحت ذکر شده باید اضافه شود. ظرفیت آبگرمکن را هم مصرف آن تعیین خواهد کرد.آبگرمکن خورشیدی با ظرفیت 160 تا 220 لیتر برای خانواده ای با 1 تا 4 نفر عضو مناسب است.

مزایای آبگرمکن خورشیدی

انرژی خورشیدی به راحتی در همه جا قابل استفاده است و به علت اینکه این انرژی پاک بوده و هیچ گونه آلودگی برای محیط زیست ندارد،و بسیار مورد تأیید است.

با استفاده از این انرژی می توان در استفاده از سایر انرژی ها (که منابع محدودی دارند) صرفه جویی کرد.

آبگرمکن ‌های خورشیدی یکی از ابزارهای موثر برای استفاده درست از انرژی خورشیدی است. از این نوع آبگرمکن ها برای تأمین آب گرم مورد مصرف در منازل و بخش‌های صنعتی استفاده می‌کنند.

چرا آبگرمکن خورشیدی به یک هیتر پشتیبان نیاز دارد؟

کلکتور در آبگرمکن خورشیدی چیست؟

آبگرمکن های خورشیدی دارای صفحاتی هستند که نور خورشید را جذب می کنند، به این صفحات جاذب، انرژی کلکتور می گویند. کلکتور ها دارای انواع مختلفی هستند که بر اساس نوع کلکتور، راندمان گرمایی آبگرمکن تغییر می کند.آبگرمکن های خورشیدی از لحاظ ساختار به سه دسته ترموسیفون، برگشت ثقلی و پمپ دار تحت فشار تقسیم می شوند.

نگهداری این سیستم ها بسیار ساده است و نیازمند صرف هزینه زیادی نیست. همچنین این سیستم ها امن بوده و خطری ندارند. آبگرمکن ها از اجزای مختلفی مثل کلکتورها، مبدل های حرارت، مخزن، کنترل کننده های اتوماتیکی، اتصالات و … تشکیل می شوند. از این آبگرمکن ها می توان در خانه ، مدرسه، استخر، بیمارستان، کارخانه و دیگر ساختمان ها استفاده کرد.

روش نصب آبگرمکن خورشیدی

نصب صحیح آبگرمکن خورشیدی به فاکتورهای زیادی وابسته است. این فاکتورها شامل منبع خورشید، آب و هوا و شرایط جوی، شرایط و ضوابط محلی ساختمان سازی و مسائل ایمنی هستند، بنابراین،بهتر است از پیمانکار واجد شرایط سیستم های حرارتی خورشیدی بخواهیم سیستم را نصب کند و کار نصب آبگرمکن را به کاربلدش بسپاریم.

آیا آبگرمکن های خورشیدی به سرویس احتیاج دارند؟

سرویس منظم سیستم های ساده فقط هر 3 یا 5 سال طبق نظر پیمانکار آبگرمکن خورشیدی کافی است. سیستم های با تجهیزات برقی را معمولاً باید یک یا دو بار پس از 10 سال تعویض کرد.

چرا آبگرمکن خورشیدی به یک هیتر پشتیبان نیاز دارد؟

سیستم های 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 سیستم های 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.

نوشته چرا آبگرمکن خورشیدی به یک هیتر پشتیبان نیاز دارد؟ اولین بار در صنعتکده آبگرمکن خورشیدی ، خرید آبگرمکن خورشیدی پدیدار شد.

مکان های مناسب آبگرمکن خورشیدی فلوتردار

آبگرمکن خورشیدی فلوتردار برای استفاده در مکان هایی که نیازمند آب گرم پر فشار و پیوسته می باشند، توصیه می شود. این دستگاه دارای تمامی استاندارد های ایمنی و زیست محیطی می باشد. موارد استفاده این دستگاه در مکان هایی مانند مراکز عمومی مثل پادگانها ،حمام عمومی سرویس بهداشتی پارکها و . . . می باشد. این دستگاه دارای کلکتوری با سطح جذب ۲٫۲ متر مربع که ۱۶ شیشه خلا با قدرت جذب بالا بر روی آن نصب گردیده است. جنس موجود در شیشه های خلا آنها را در مقابل یخ زدگی مقاوم ساخته است. جنس مخزن خارجی آبگرمکن خورشیدی فلوتردار از فولاد گالوانیزه است که از دو طرف رنگ آمیزی شده و دارای عایق حرارتی فوم پلی یورتان می باشدکه قادر به حفظ دمای اب تا ۷۲ ساعت می باشد.

نحوه ی عملکرد آبگرمکن خورشیدی فلوتردار:

نحوه ی عملکرد آبگرمکن خورشیدی فلوتردار این گونه است که آب سرد از طریق لوله وارد مخزن اصلی (فلوتردار) موجود درقسمت بالای ابگرمکن می شود و آب مورد نیاز به وسیله ی کلکتور گرم می شود. هنگام مصرف از آب گرم شناور فلوتر گشوده می شود و آب سرد جایگزین آب گرم مصرف شده، می گردد و نکته قابل توجه این که عملکرد دستگاه ذکر شده به صورت مکانیکی می باشد و می تواند به سهولت در مکان های فاقد برق به فعالیت خود تداوم بخشد.

بهترین آبگرمکن های خورشیدی برای مصارف خانگی

برای موارد خانگی سه نوع آبگرمکن موجود است هوشمند و فلوتردار و کویلدار. البته هر کدام از اینها در لیترهای متفاوت موجود هستند و باید یک لیتر خاص را انتخاب کنید.

نحوه نصب آبگرمکن خورشیدی فلوتردار

آبگرمکن‌های خورشیدی فلوتردار :

استفاده از این محصول بیشتر برای مراکز عمومی همچون پادگان‌ها، حمام عمومی و سرویس بهداشتی پارکها که نیاز به تامین آبگرم پیوسته دارد، پیشنهاد می‌شود.

در این مدل آب سرد وارد مخزن فلوتر (منبع بالای مخزن اصلی) شده و به هنگام استفاده از آبگرم و همزمان با پایین آمدن سطح آب شناور، شناور باز شده و آب سرد جایگزین آبگرم مصرفی می‌شود.

با توجه به عملکرد این سیستم که به‌صورت مکانیکی است این محصول به راحتی قادر به فعالیت در مراکز فاقد برق نیز است. تعداد زیادی از این محصول در بوستان‌های تهران و اصفهان نصب و مورد بهره‌برداری قرار گرفته است.

آبگرمکن خورشیدی کویل‌دار :

در شرایطی که نیاز به آبگرم پر فشار و یا کمک گرمایشی باشد از آبگرمکن خورشیدی کویل‌دار استفاده می‌شود.

این محصول قابلیت تامین آبگرم مصرفی و گرمایشی را به صورت همزمان دارد.

می‌بایست قبل از نصب، طراحی و محاسبات دقیق انجام گیرد و برای استفاده بهینه سیستم گرمایشی محیطی، به‌صورت گرمایش از کف باشد.

نحوه نصب آبگرمکن خورشیدی فلوتردار

آبگرمکن خورشیدی دوطرف شیشه (پروانه‌ای) :

کاربرد این محصول بیشتر برای مصارف بالای یک هزار و ۵۰۰ لیتر از جمله موتورخانه‌های مرکزی، استخر و مراکز بزرگ است.

برای استفاده از این محصول نیاز به طراحی و محاسبات مهندسی مربوط به پروژه بوده و در حال حاضر استقبال قابل ملاحظه‌ای در سیستم‌های مکمل از این محصول شده است.

آبگرمکن خورشیدی هوشمند :

این مدل آبگرمکن خورشیدی با توجه به دارابودن امکاناتی از قبیل سنسوردما و سطح (نمایش دمای آب داخل مخزن و مقدار آن)، شیربرقی (آبگیری اتوماتیک آب سرد) و پنل مرکزی برای مدیریت کامل سیستم به آبگرمکن‌های خورشیدی هوشمند معروف شده‌اند و عمدتاً برای مصارف خانگی توصیه می‌شوند

استفاده از این محصول بیشتر جهت مراکز عمومی مثل پادگانها ،حمام عمومی سرویس بهداشتی پارکها و . . . که نیاز به تامین آبگرم پیوسته وجود دارد پیشنهاد میگردد . در این مدل آب سرد وارد مخزن فلوتر (مخزن بالای مخزن اصلی ) شده به هنگام استفاده آب گرم شناور فلوتر باز شده وآب سرد جایگزین آب گرم می گردد .

با توجه به اینکه عملکرد این سیستم بصورت مکانیکی است این محصول به راحتی قادر به فعالیت در مراکز فاقد برق می باشد. لازم به ذکر است تعداد زیادی از این محصول در سطح بوستان های کشور نصب و مورد بهره برداری قرار گرفته است.

نصب آبگرمکن خورشیدی یا هر وسیله ی دیگر اگر غیر استاندارد انجام شود، بسیار خطرناک خواهد بود که منجر به حوادث ناخواسته ای می شود. برای نصب آبگرمکن خورشیدی باید اصول قبل از نصب و هنگام نصب را بدانیم، اگر شما در این زمینه اطلاعات لازم را ندارید حتما با یک نصاب آبگرمکن خورشیدی حرفه ای کمک بگیرید.

بهترین مکان برای نصب آبگرمکن خورشیدی :

جهت و زاویه (شیب) بدون شک مهمترین جنبه عملکرد آبگرمکن خورشیدی است ، زیرا این دو زاویه بر کارایی و عملکرد کلکتور آبگرمکن خورشیدی تأثیر می گذارد. سیستم های گرمایش آب خورشیدی از پانل های خورشیدی ، معروف به کلکتور ، که در پشت بام شما نصب می شود.

نوشته نحوه نصب آبگرمکن خورشیدی فلوتردار اولین بار در صنعتکده آبگرمکن خورشیدی ، خرید آبگرمکن خورشیدی پدیدار شد.

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

نوشته انواع کلکتور آبگرمکن خورشیدی اولین بار در صنعتکده آبگرمکن خورشیدی ، خرید آبگرمکن خورشیدی پدیدار شد.

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

نوشته تاثیر حجم مخزن بر کلکتور آبگرمکن خورشیدی اولین بار در صنعتکده آبگرمکن خورشیدی ، خرید آبگرمکن خورشیدی پدیدار شد.

الف) آبگرمکن خورشیدی و حمام خورشیدی

تولید آب گرم مصرفی ساختمانها اقتصادی ترین روشهای استفاده از انرژی خورشیدی است. می توان از انرژی حرارتی خورشید جهت تهیه آب گرم بهداشتی در منازل و امکان عمومی به خصوص در مکانهایی که مشکل سوخت رسانی وجود دارد استفاده کرد چنانچه ظرفیت این سیستم ها افزایش یابد می توان از آنها در حمام های خورشیدی نیز استفاده نمود.

تاکنون با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران تعداد زیادی آبگرمکن خورشیدی و چندین دستگاه حمام خورشیدی درنقاط مختلف کشور از جمله خراسان، سیستان وبلوچستان و یزد نصب و راه اندازی شده است.

نقش انرژی خورشیدی در معماری امروز

ب) گرمایش و سرمایش ساختمان و تهویه مطبوع خورشیدی

گرمایش و سرمایش ساختمانها با استفاده از انرژی خورشید ، ایده تازه ای بود که در سالهای ۱۹۳۰ مطرح شد و در کمتر از یک دهه به پیشرفتهای قابل توجهی رسید. با افزودن سیستمی معروف به سیستم تبرید جذبی به سیستمهای خورشیدی می توان علاوه برتهیه آب گرم مصرفی و گرمایش از این سیستم ها در فصول گرم برای سرمایش ساختمان نیز استفاده کرد.

پ) آب شیرین کن خورشیدی

هنگامی که حرارت دریافت شده از خورشید با درجه حرارت کم روی آب شور اثر کند تنها آب تبخیر شده و املاح باقی می ماند ، سپس با استفاده از روشهای مختلف می توان آب تبخیر شده را تقطیر کرده و به این ترتیب آب شیرین تهیه کرد. با این روش می توان آب بهداشتی مورد نیاز در نقاطی که دسترسی به آب شیرین ندارد مانند جزایر را تامین کرد.

آب شیرین کن خورشیدی در دو اندازه خانگی و صنعتی ساخته می شود. در نوع صنعتی با حجم بالا می توان برای استفاده شهر ها آب شیرین تولید کرد

نقش انرژی خورشیدی در معماری امروز

ت- خشک کن مواد غذایی خورشیدی

برای نگهداری آنها از زمانهای بسیار قدیم مرسوم بوده انسانهای نخستین خشک کردن را یک هنر می دانستند.
خشک کردن عبارت است از گرفتن قسمتی از آب موجود در مواد غذایی و بسیار از محصولات که باعث افزایش عمر انباری محصول و جلوگیری از رشد باکتریها می باشد. در خشک کن ها ی خورشیدی به طورمستقیم و یا غیرمستقیم از انرژی خورشیدی جهت خشک نمودن مواد استفاده می شود و هوا نیز به صورت طبیعی یا اجباری جریان یافته و باعث تسریع عمل خشک شدن محصول می گردد. خشک کن های خورشیدی در اندازه های مختلف و برای محصولات و مصارف گوناگون طراحی وساخته می شوند.

نقش انرژی خورشیدی در معماری امروز

ث) اجاقهای خورشیدی

دستگاههای خوراک پز خورشیدی اولین بار بوسیله شخصی بنام نیکلاس ساخته شد. اجاق او شامل یک جعبه عایق بندی شده با صفحه سیاهرنگی بود. قطعات شیشه ای در پوش آنرا تشکیل می داد اشعه خورشید با عبور از میان این شیشه ها وارد جمع شده و بوسیله سطح سیاه جذب می شد. سپس درجه حرارت داخل جعبه را به ۸۸ درجه افزایش می داد. اصول کار اجاق خورشیدی جمع آوری پرتوهای مستقیم خورشید دریک نقطه کانونی و افزایش دما درآن نقطه می باشد. امروزه طرحهای متنوعی از این سیستم ها وجود دارد که این طرحها درمکانهای مختلفی از جمله آفریقای جنوبی آزمایش شده وبه نتایج خوبی نیز رسیده اند. استفاده از این اجاقها به ویژه درمناطق شرقی کشور ایران که با مشکل کمبود سوخت مواجه می باشند بسیار مفید خواهند بود.

نقش انرژی خورشیدی در معماری امروز

ج) کوره خورشیدی

درقرن هجدهم نوتورا اولین کوره خورشیدی را در فرانسه ساخت و بوسیله آن یک تکه چوبی را در فاصله ۶۰ متری آتش زد.
بسمر پدر فولاد جهان نیز حرارت مورد نیاز کوره خود را از انرژی خورشیدی تامین می کرد. متداولترین سیستم یک کوره خورشیدی متشکل از دو آینه یکی تخت و دیگری کروی می باشد. نور خورشید به آینه تخت رسیده و توسط این آینه به آینه کروی باز تاییده می شود. طبق قوانین اپتیک هر گاه دسته پرتوی موازی محور آینه با آن برخورد نماید. در محل کانون متمرکز می شوند. به این ترتیب انرژی حرارتی گسترده خورشید در یک نقطه جمع می شود که این نقطه به دماهای بالایی می رسد. امروزه پروژه های متعددی درزمینه کوره های خورشید در سراسر جهان درحال طراحی و اجرا می باشد.

نقش انرژی خورشیدی در معماری امروز

چ- خانه های خورشیدی

ایرانیان باستان از انرژی خورشیدی برای کاهش مصرف چوب در گرم کردن خانه های خود در زمستان استفاده می کردند. آنان ساختمانها را به ترتیبی بنا می کردند که در زمستان نور خورشید به داخل اتاقهای نشیمن می تابید ولی در روزهای گرم تابستان فضای اتاق درسایه قرار داشت.

در اغلب فرهنگهای دیگر دنیا نیز می توان نمونه هایی از این قبیل طرحها را مشاهده نمود. درسالهای بین دو جنگ جهانی در اروپا و ایالات متحده طرحهای فراوانی در زمینه خانه های خورشیدی مطرح و آزمایش شد.

از آن زمان به بعد تحول خاصی در این زمینه صورت نگرفت.حدود چند سالی است که معماران بطور جدی ساخت خانه های خورشیدی را آغاز کرده اند وبه دنبال تحول و پیشرفت این تکنولوژی به نتایج مفیدی نیز دست یافته اند. مثلاً در ایالات متحده در سال ۱۸۹۰ به تنهایی حدود ۱۰ تا ۲۰ هزار خانه خورشیدی ساخته شده است. در این گونه خانه ها سعی می شود از انرژی خورشید برای روشنایی- تهیه آب گرم بهداشتی- سرمایش و گرمایش ساختمان استفاده شود و با بکاربردن مصالح ساختمانی مفید از اتلاف گرما وانرژی جلوگیری شود.
در ایران نیز پروژه ساخت اولین ساختمان خورشیدی واقع در ضلع شمالی دانشگاه علم وصنعت و به منظور مطالعه و پژوهش در خصوص بهینه سازی مصرف انرژی و امکان بررسی روشهای استفاده از انواع انرژیهای تجدید پذیر به ویژه انرژی خورشیدی اجرا گردیده است.

نقش انرژی خورشیدی در معماری امروز

سیستمهای فتولتائیک

به پدیده ای که در اثر تابش نور بدون استفاده از مکانیزم های محرک ، الکتریسیته تولید کند پدیده فتوولتائیک و به هر سیستمی که از این پدیده استفاده کند سیستم فتوولتائیک گویند. سیستم های فتوولتائیک یکی از پر مصرف ترین کاربرد انرژی های نو می باشند و تا کنون سیستم های گوناگونی با ظرفیت های مختلف (۵/۰ وات تا چند مگا وات) در سراسر جهان نصب و راه اندازی شده است و با توجه به قابلیت اطمینان و عملکرد این سیستم ها هر روزه بر تعداد متقاضیان آنها افزوده میشود.ازسوی و موازی کردن سلولهای آفتابی میتوان به جریان ولتاژ قابل قبولی دست یافت. در نتیجه به یک مجموعه از سلولهای سری و موازی شده پنل (Panel) فتوولتائیک میگویند. امروزه اینگونه سلولها عموماًٌ از ماده سیلیسیوم تهیه میشود و سیلیسیوم مورد نیاز از سن و ماسه تهیه میشود که در مناطق کویری کشور ، به فراوانی یافت می گردد.

نقش انرژی خورشیدی در معماری امروز

نوشته نقش انرژی خورشیدی در معماری امروز اولین بار در صنعتکده آبگرمکن خورشیدی ، خرید آبگرمکن خورشیدی پدیدار شد.

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؟

نوشته آبگرمکن خورشیدی خانگی چگونه کار می کند؟ اولین بار در صنعتکده آبگرمکن خورشیدی ، خرید آبگرمکن خورشیدی پدیدار شد.

آبگرمکن خورشیدی چیست؟

برخلاف آبگرمکن های سنتی ، آبگرمکن های خورشیدی به انرژی شبکه منزل شما وصل نمی شوند. درعوض ، این وسایل با راندمان بالا از جمع کننده های خورشیدی اختصاصی برای جذب انرژی از خورشید استفاده می کنند. از انرژی خورشیدی برای گرم کردن آب برای مصارف خانگی روزانه استفاده می شود.

آبگرمکن های خورشیدی با سیستم های خورشیدی که برق مورد نیاز خانه را تأمین می کنند متفاوت هستند. شما می توانید یک آبگرمکن خورشیدی را به تنهایی نصب کنید ، یا می توانید همزمان هر دو را داشته باشید.

آیا خرید آبگرمکن خورشیدی مقرون به صرفه است؟

آبگرمکن های خورشیدی چگونه کار می کنند؟

سیستم آبگرمکن خورشیدی از یک مخزن ذخیره و جمع کننده خورشیدی تشکیل شده است. دو نوع آبگرمکن خورشیدی وجود دارد که برای استفاده مسکونی و تجاری قابل استفاده است: مستقیم و غیرمستقیم. هرکدام از این سیستم ها با دو گزینه گرمایش متفاوت در دسترس هستند.

سیستم های مستقیم ، آب را از طریق جمع کننده ها جمع می کنند تا گرما جمع شود ، سپس آن را به شیر آب و حمام شما ارسال می کنند.

سیستم های غیرمستقیم از یک مخزن گرم کننده برای انتقال گرما از آبگرمکن خورشیدی به منبع تغذیه شما استفاده می کنند.

آبگرمکن های خورشیدی منفعل منفرد از صفحات فلزی برای گرم کردن آب استفاده می کنند. سپس پمپ ها برای استفاده بعدی آن را درون مخزن ذخیره می کنند.

سیستم های گرماسوز منفعل از گرمای خورشید استفاده می کنند تا مستقیماً آب ذخیره شده را گرم کنند. آب گرمتر به بالا می رسد ، که یک مخزن ذخیره سازی متصل به لوله کشی شما را پر می کند.

سیستم های گرمایش آب خورشیدی می توانند آب گرم کافی را برای تأمین نیازهای روزانه خانواده تولید کنند. با این حال ، تهیه نسخه پشتیبان ممکن است برای روزهایی که زمستانی و سرد ممکن است لازم باشد.

بسیاری از سیستم های منفعل شامل یک بخاری بدون تانک به عنوان پشتیبان هستند و منبع انرژی پشتیبان نیز می تواند گازی یا برقی باشد.

چگونه مصرف کنندگان می توانند آبگرمکن خورشیدی مناسب را انتخاب کنند؟

هر نوع سیستم گرمایش آب خورشیدی در محیط های مختلف به بهترین وجه کار می کند.

سیستم های مستقیم در بهترین شرایط آب و هوایی کار می کنند که اغلب دمای زیر انجماد را مشاهده نمی کنند. در مناطق سردتر ، سیستمهای فعال غیرمستقیم در مقابل آسیب سرما مقاوم تر هستند.

در خرید آبگرمکن خورشیدی به چه نکاتی باید توجه کنیم؟

در نهایت ، سیستمی که استفاده می کنید به چندین عامل بستگی دارد ، از جمله:

چه مقدار از نور خورشید شما را دریافت می کند.

حجم آب گرم مورد نیاز روزانه.

بودجه

شرکت تولید کننده آبگرمکن خورشیدی

آیا خرید آبگرمکن خورشیدی مقرون به صرفه است؟

کدام آبگرمکن خورشیدی مناسب منزل شماست؟

برای اطمینان از انتخاب سیستم مناسب برای خانه خود ، به دنبال راهنمایی متخصص باشید. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد تجهیزات پیشنهادی پروژه خود با یک نصاب آبگرمکن خورشیدی در منطقه خود صحبت کنید.

شرکت های خورشیدی محلی توانایی نصب سیستم های پنل خورشیدی و آبگرمکن خورشیدی را دارند.برای کسب اطلاعات بیشتر ، از جمله اینکه یک آبگرمکن خورشیدی چه هزینه ای برای خانه شما خواهد داشت ، با یک متخصص نصب آبگرمکن خورشیدی محلی در منطقه خود تماس بگیرید.

نوشته آیا خرید آبگرمکن خورشیدی مقرون به صرفه است؟ اولین بار در صنعتکده آبگرمکن خورشیدی ، خرید آبگرمکن خورشیدی پدیدار شد.