میزان گرمایش ابگرمکن خورشیدی

میزان گرمایش ابگرمکن خورشیدی انرژی خورشید منبعی بی کران، رایگان، قابل دسترس و تجدیدپذیر است. و استفاده از آن به میزان قابل توجهی از وابستگی به استفاده از منابع تجدید ناپذیر انرژی (بخصوص سوخت هاي فسيلي) کم می کند. و گام بسیار موثری در ذخیره منابع انرژی، حفاظت از محیط زیست و بخصوص راه حلی خوب برای مسائل اقتصادی کشور خواهد بود. با توجه به موقعیت و شرایط جغرافیای ایران، شدت تابش بسیار بالایی را برای مناطق وسيعي از کشور شاهد هستیم. با افزایش هزینه استفاده از سوخت های فسیلی و تولید انرژی برق، ایده بسیار خوب و آینده داری است. که مانند بسیاری از کشورها، بطور جدی از منابع نامحدود، پاک و رایگان انرژی های تجدید پذیر (بخصوص انرژی خورشیدی) بهره ببریم.

آبگرمکن خورشیدی چیست

در حالی که از اختراع دستگاه های آبگرمکن خورشیدی صد سال می گذرد. بیست سال گذشته در تکنولوژی پوشش جاذب آبگرمکن خورشیدی به طرز چشم گیری پیشرفت حاصل شده است. به طوری که در حال حاضر کلکتورهای گرمایش خورشیدی می توانند. بیش از 50 درصد انرژی دریافتی خورشید را ذخیره و به آبگرم منتقل کنند. استفاده از انرژی خورشید می تواند. جایگزین مناسبی برای مصرف سوخت های فسیلی در ساختمان ها باشد. و یکی از موثرترین راههای کاهش تولید گازهای گلخانه ای به حساب می آید.

گرمایش آب خورشیدی

در اصطلاح فناوری های گرمایش و سرمایش خورشیدی به همراه گرمایش استخر خورشیدی، گرمایش فضای خورشیدی، سرمایش خورشیدی و پیش گرمایش فرآیند صنعتی خورشیدی گنجانده شده است. بعبارت ساده، یک سیستم گرمایش آب خورشیدی انرژی حرارتی خورشید را جمع آوری می کند و از آن برای گرم کردن آب برای استفاده در خانه یا کسب و کار استفاده می کند، به جای استفاده از برق یا گاز طبیعی. سیستم های گرمایش آب خورشیدی را می توان در هر خانه ای نصب کرد.

و از سه عنصر اصلی تشکیل شده است. کلکتور خورشیدی، لوله های عایق شده و مخزن ذخیره آب گرم. همچنین می توان کنترل های الکترونیکی و همچنین سیستم محافظت در برابر یخ زدگی را برای آب وهوای سردتر در نظر گرفت. کلکتور خورشیدی گرمای تابش خورشید را جمع آوری کرده و گرما را به آب آشامیدنی منتقل می کند. این آب گرم شده از کلکتور به مخزن آب گرم جریان می یابد. و در صورت لزوم استفاده می شود. این نوع سیستم را حلقه باز یا سیستم مستقیم می نامند. گرمایش کمکی می تواند در صورت لزوم به مخزن آب گرم متصل بماند تا پشتیبان گیری شود.

قوانین کلی برای جذب انرژی خورشید توسط آبگرمکن خورشیدی

میزان گرمایش ابگرمکن خورشیدی در یک آبگرمکن خورشیدی دو قانون کلی بر جذب انرژی خورشید حاکم است. اول اینکه حرارت موجود در هر جسم داغی در نهایت به محیط اطراف آن منتقل می شود. راندمان عملکرد کلکتورهای موجود در گرمایش خورشیدی ، وابستگی مستقیمی به میزان حرارتی که از طریق تابشی و همرفت منتقل می کند دارد. در این راستا عایق حرارتی نیز برای جلوگیری از انتقال حرارت از جسم داغ استفاده می شود.

دومین قانون می گوید هرچه اختلاف دمای بین دو جسم بیشتر باشد انتقال حرارت بین آن دو با سرعت بیشتری اتفاق می افتد ، در اینجا اختلاف دمای بین سطح کلکتور های آبگرمکن خورشیدی و هوای اطراف آنها مد نظر است همچنین هرچه اختلاف دمای بین سیال داخل آبگرمکن خورشیدی با سطح جاذب کلکتور بیشتر باشد حرارت بیشتری به سیال منتقل می شود.

پیش نیازهای آب گرمکن خورشیدی

میزان گرمایش ابگرمکن خورشیدی جهت استفاده از آبگرمکن خورشیدی، مهمترین پیش نیاز (قبل از تامین تجهیزات)، داشتن محل استقرار مناسب برای نصب صفحات کلکتور می باشد؛ بطور معمول، نصب و استقرار این صفحات در پشت بام ساختمان (یا بخشی از آن) که تابش بیشتری دریافت می کند، صورت می گیرد. کلکتورهای مورد استفاده در صنعت گرمایش و انرژی همواره در حال پیشرفت و ارتقا است بگونه ای که کاربری ساده تر و راندمان بهینه تر و ببیشتر خواهند داشت؛ بگونه ای که در آب گرمکن های نسل جدید، نیازی به تنظیم زاویه تابش نیست و کلکتورها دارای صفحات شفافی هستند که در صورت در دسترس نبودن تابش مستقیم خورشید نیز می توانند با استفاده از روشنایی هوا، انرژی گرمایی تولید نمایند. همچنین برای فصول سرد سال و نیز جهت جلوگیری از احتمال یخ زدگی، مجهز به سیستم های پشتیبانی الکتریکی شده اند.

بهترین انتخاب برای استفاده از انرژی تجدید پذیر خورشید

یک رویکرد ساده برای استفاده از انرژی تجدید پذیر خورشید در گرم کردن آب ، قرار دادن یک تانک آب در معرض آفتاب است. با این کار حرارت جذب شده از تابش خورشید در بدنه تانک به آب منتقل شده. و آب را گرم می کند. این کار اساس ایجاد آبگرمکن خورشیدی است. که یک قرن پیش برای گرم کردن آب بوسیله انرژی خورشید مورد استفاده قرار می گرفته است. اما این روش از راندمان بسیار پایینی برخوردار بود. چرا که بدنه تانک بخش اعظمی از انرژی گرمایی جذب شده. را از دست می دهد. یکی از راهکارهای حفظ گرما در آبگرمکن خورشیدی اولیه عایق کاری بدنه تانک و استفاده از شیشه در سطح بالایی آن بود.

اجزا سیستم آبگرمکن خورشیدی

کلکتورهای گرمایش خورشیدی گرمای تابش شده. از خورشید را دریافت نموده.و آن را به مایع موجود در آبگرمکن منتقل می کنند. گرمای وارد شده تحت تاثیر فرآیند گلخانه ای در کلکتورها به دام می افتد. سطح کلکتور خورشیدی قادر است. امواج با طول موج کوتاه را جذب و تشعشع با طول موج بلند را بازتابش کند. زمانی که تابش مادون قرمز با طول موج کوتاه از خورشید به سطح جاذب کلکتور برخورد می کند. حرارت در کلکتور به دام می افتد ، مایع داخل کلکتور که عموما آب است. در ارتباط با سطح جاذب کلکتور گرما را در خود ذخیره می کند. و گرم می شود.

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.

کلکتور لوله خلا خورشیدی در آبگرمکن خورشیدی

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.