آبگرمکن خانگی خورشیدی

آبگرمکن خانگی خورشیدی

 

آبگرمکن‌ های خورشیدی از طریق جذب انرژی خورشید توسط صفحات جاذب ( کلکتور ) خود عمل می نمایند که راندمان آ ­ها برحسب نوع کلکتور آن ها متفاوت می باشد. مهم ترین قسمت هر سیستم خورشیدی، کلکتور‌ می ­باشد که با جذب انرژی تابشی وروردی از خورشید و تبدیل آن به حرارت، این حرارت را به سیالی که داخل کلکتور جریان دارد، انتقال می­رهد. بنابراین انرژی خورشیدی جمع شده، به وسیله ی سیال در گردش به صورت مستقیم برای تولید آب داغ منتقل می­شود.

به طور کلی دو نوع کلکتور خورشیدی غیر متمرکز ( بدون حرکت ) و متمرکز وجود دارد. کلکتور­های غیر متمرکز به طور دائم در موقعیتی ثابت شده ­اند و حرکت خورشید را ردگیری نمی­کنند. این نوع کلکتور­ها به سه دسته زیر تقسیم می­شوند:

 

 

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. این صفحه، جاذب انرژی حرارتی خورشید است. در زیر صفحه، لوله‌های کوچکی قرار گرفته که آب یا سیال انتقال حرارت در آن‌ها جریان دارد. اطراف کلکتور به منظور کاهش اتلاف حرارتی عایق بندی شده است. روی سطح جعبه نیز از پلاستیک شفاف یا شیشه پوشیده شده است.

 

 

 

كلكتورهای تحت خلا Evacuated-tube collectors

این کلکتور از تعدادی لوله دو جداره شفاف موازی تشکیل شده است که در داخل آن یک تیوب با پوششی از ماده جاذب قرار دارد. هوا از فضای بین دو جداره خارج گردیده و خلا ایجاد شده از اتلاف حرارت جلوگیری می‌کند. مزیت این نوع كلكتور توانایی در ایجاد دمای بالاتر می‌باشد.

 

 

 

كلكتورهای سهموی Concentrating collectors

 

این کلکتور‌ها سطح آینه ه­ای داشته و برای تجمع انرژی خورشیدی بر روی تیوب جاذب که شامل سیال انتقال حرارت است، به‌کار می‌رود.

 

 

 

 

سیستم­ های تهیه آب­ گرم خورشیدی

تولید آب­ گرم ساختمان­ ها، از اقتصادی ­ترین روش­ های استفاده از انرژی خورشیدی است. آب­ گرم­ کن­ های خورشیدی به دو دسته کلی ترموسیفونی و پمپ­ دار (اجباری) تقسیم بندی می شوند. آب­گرم­کن ­های ترموسیفونی با استفاده از سیکل طبیعی و بدون پمپ آب را به درون کلکتورهای خورشیدی به چرخش در می آورند و آن را گرم می کنند. در مقابل آب­گرم­کن­ های پمپ ­دار با استفاده از یک پمپ آب را به درون کلکتورها ارسال می کنند و با چرخش مداوم آن، شروع به گرم کردن آب مخرن می­ کنند.

آب­گرم­کن ترموسیفون

بدون شک گرم­ کننده­ های ترموسیفونی بیش ترین استفاده را در تهیه و طرح آب­گرم­کن­ های خورشیدی عهده ­دار می­باشند. ساده ­ترین سیستم آب­گرم­کن­ های خورشیدی از یک گرم­ آور تخت و یک مخزن ذخیره تشکیل شده و آب یا سیال عامل، به­ علت اختلاف درجه حرارت به طور طبیعی و با استفاده از عمل ترموسیفون در آن ها گردش می­کند. شرایط لازم در نصب این آب­گرم­کن­ آن است که قسمت فوقانی کلکتور پایین­ تر از قسمت تحتانی مخزن ذخیره قرار گیرد و حداقل درجه انحرافی برای کلکتور نسبت به سطح افق برای تحقق جریان ترموسیفون، الزامی است. به منظور جلوگیری از اتلاف حرارتی، کلکتور و لوله ­های هادی کاملا عایق ­بندی می­شوند. یک لوله عایق شده قسمت پایینی مخزن را به هدر پایین کلکتور متصل کرده و لوله دیگر نیز هدر بالایی را به قسمت فوقانی مخزن متصل می­کند. آب سرد تغذیه کننده  از قسمت پایین به مخزن ذخیره هدایت شده و آب­گرم مصرفی نیز از بالاترین نقطه مخزن به طرف شیرهای مصرف، لوله­­ کشی می­شود. به علت بسته بودن سیستم و جلوگیری از خطر انبساط حرارتی سیال، وجود یک مخزن انبساطی و یا یک لوله انبساطی که به یک شیر اطمینان مجهز باشد در سیستم ­های آب­گرم­کن خورشیدی ضروری است.

سیستم مذکور با آب ­سرد پر می­شود و آب داخل لوله­ های کلکتور، هنگامی که خورشید روی سطح کلکتور می­ تابد به­ تدریج گرم شده و به­کندی به طرف مخزن ذخیره جریان می­یابد. آب سردمخزن نیز از طریق لوله دیگر به سمت پایین کلکتور جریان یافته و تا زمانی­که تابش خورشیدی برای گرم کردن آب کفایت کند، این عمل ادامه می­یابد.

حركت ترموسيفونی تا زماني كه انرژی خورشيد موجود باشد ادامه دارد.اين حركت با افول خورشيد متوقف مي شود.ذخیره کردن انرژی برای ساعاتی از شبانه ­روز که دسترسی به خورشید وجود ندارد، از ضرورت های سیستم ­های خورشیدی است. در آب­گرم­کن ­های خورشیدی از مخازن ذخیره آب­ گرم استفاده کرده و انرژی حرارتی را برای مصرف جمع ­آوری و ذخیره می­کنند.

 

 

آب­گرم­ کن خورشیدی ترموسیفونی

 

آب­گرم­ کن خورشیدی با جریان اجباری

مخزن ذخیره حتما باید بالاتر از کلکتور نصب شود اما اگر به هر علت امکان ­پذیر نباشد، می توان مخزن را در محل مناسب حتی پایین ­تر از کلکتور نصب کرده و برای جریان دادن آب بین کلکتور و مخزن ذخیره از یک پمپ جریانی (سیرکولاتور) استفاده کرد. در این حالت سیستم آب­گرم­کن­ های خورشیدی را اجباری می­ گویند. ساده ­ترین پمپ کنترل جریانی در این آب­گرم­کن­ ها، ترموستاتی است که با افزایش دمای آب کلکتور، پمپ را به کار انداخته و باعث جریان آب بین کلکتور و مخزن ذخیره خورشیدی می­گردد. معمولا در سیستم­ های اجباری مخازن ذخیره آب ­گرم از نوع مخزن دوجداره و یا کویلی است.

از مزایای این سیستم آن است که آب گرم­ کننده که در کلکتور و جداره خارجی مخزن ذخیره گردش می­کند، هرگز با آب مصرفی مخلوط نشده و به راحتی می­توان آب گرم کننده را آب ناخالص و یا هر سیال واسط دیگری که دمای انجماد آن پایین و گرمای ویژه بالایی داشته انتخاب کرد. 

 

 

آب­گرم ­کن خورشیدی با جریان اجباری

سیستم پشتیبان (کمکی)

در مواقعی که به دلایل مختلف از جمله سردترشدن آب ورودی به سیستم، سردترشدن هوا، کاهش زمان تابش خورشید و افزایش مصرف، دمای آب خروجی از سیستم پایین باشد از سیستم پشتیبان برقی و گازی استفاده می­شود. در این سیستم علاوه بر المنت برقی، در فضای مابین دو مخزن یک مشعل گازی کوچک قرار داده شده است. آب سرد از شبکه لوله کشی شهری ابتدا به مخزن خورشیدی وارد شده و در مجاورت جدار متصل به کلکتورها گرم می شود. هنگام خروج آب گرم از مخزن به مصرف، آب از مخزن خورشیدی بوسیله لوله های ارتباطی وارد مخزن گازی می شود. در این حالت در صورتی که دمای آب ورودی به مخزن گازی به اندازه کافی توسط بخش خورشیدی گرم شده باشد، سنسور مشعل گازی را روشن نمی­کند اما در صورت کمبود دمای آب ورودی از قسمت خورشیدی، مشعل گازی به صورت اتوماتیک روشن شده و کمبود دمای مورد نیاز را جبران می نماید.

Device rotate

لطفاً برای تجربه کاربری بهتر دستگاه خود را ۹۰ درجه بچرخانید.