انرژی خورشیدی و کاربرد آن در ساختمان (قسمت دوم)


سالار تیموری خرداد ۳۰, ۱۴۰۰ 15 دقیقه مطالعه
iOS 14

انرژی خورشیدی و آبگرمکن های خورشیدی

آبگرمکن های خورشیدی – که سیستم های آب گرم خانگی خورشیدی نیز نامیده می شوند – می تواند روشی مقرون به صرفه برای تولید آب گرم در خانه شما باشد. از این سیستم ها می توان در هر آب و هوایی استفاده کرد و سوخت این سیستم ها، یعنی نور خورشید،کاملا رایگان است.

نحوه کارکرد و اجزاء تشکیل دهنده

   سیستم های آب گرمکن خورشیدی شامل قسمت های زیر می باشد:

  • جذب کننده انرژی گرمایی خورشید
   جذب کننده انرژی گرمایی خورشید برای جمع آوری گرما خورشید به کار می رود.
  • مبدل حرارتی
   استفاده از یک سیستم مدار بسته برای انتقال حرارت از مایع گرم شده درون لوله اصلی به آب درون لوله فرعی-انتقالی که بدون مخلوط شدن هر دو مایع درون لوله ها اتفاق می افتد.
  • مخزن ذخیره آب گرم
   مخزنی در سایز های متفاوت و عایق برای نگهداری آب گرم تولیدی.
  • سیستم نظارت بر عملکرد
   بررسی و پایش لحظه ای سیستم ،رفع خطاها و اطلاع رسانی وضعیت موجود،مقدار آب گرم تولیدی و ذخیره شده در لحظه

سیستم های گرمایش آب گرمکن خورشیدی

سیستم های آبگرمکن خورشیدی می توانند فعال یا غیر فعال باشند، اما معروفترین و پرکاربردترین سیستم، سیستم فعال می باشد.

سیستم فعال:گردش مایعات در سیستم به وسیله پمپ متصل به سیستم انجام می گیرد.

سیستم غیرفعال: گردش مایعات در سیستم به وسیله گرانش زمین و سیر طبیعی حرکت انجام می گیرد.

سیستم های آب گرمکن خورشیدی فعال

دو نوع سیستم گرمایش آب خورشیدی فعال وجود دارد:
گردش مستقیم (حلقه باز): آب به طور مستقیم درون لوله اصلی قرار گرفته و گرم می شود. این سیستم را نمی توان در مناطقی که دماهای پایین تر از نقطه انجماد(۰ درجه سانتیگرارد) هستند، استفاده شود.
گردش غیر مستقیم (حلقه بسته): یک مایع مخصوص که در دمای انجماد یخ نمی زند در لوله اصلی چرخیده و گرم می شود پس از آن از طریق یک مبدل حرارتی آب موجود در لوله فرعی را گرم می کند.

سیستم های آب گرمکن خورشیدی غیر فعال

   سیستم های آب گرم خورشیدی غیرفعال معمولاً ارزان تر از سیستم های فعال هستند، اما معمولاً از کارآیی بالایی برخوردار نیستند. با این حال ، سیستم های غیرفعال قابلیت اطمینان بالایی نسبت به سیستم های فعال دارد برخوردار باشند و ماندگاری بیشتری نسبت به سیستم فعال دارد.

سیستم های غیرفعال دارای دو نوع سیستم اساسی می باشد:

سیستم های غیرفعال ذخیره کننده یکپارچه:
   این سیستم بسیار مناسب محیط هایی می باشد که به ندرت به دمای نقطه انجماد می رسند. همچنین این سیستم در خانه هایی که به میزان قابل توجهی در روز و عصر نیاز به آب گرم دارند ، به خوبی کار عمل می کند.
سیستم های ترموسیفونی
   در اثر تابش نور خورشید به صفحات جاذب انرژی گرمایی و جذب انرژی گرمایی توسط این صفحات مایع موجود در این کلکتورها در اثر خاصیت رسانایی گرم می شود. در اثر وجود اختلاف دما چگالی بین ابتدا و انتهای لوله ها متفاوت است. این پدیده باعث بوجود آمدن خاصیت ترموسیفون در لوله ها می شود و بنا به این خاصیت مایع گرم به بالا حرکت کرده و به منبع ذخیره وارد می شود.این سیستم ها نیز قابل اعتماد هستند اما پیمانکاران به دلیل سنگینی مخزن ذخیره سازی باید دقت زیادی را در طراحی سقف داشته باشند. آنها معمولاً گرانتر از سیستم های غیرفعال ذخیره کننده یکپارچه هستند

   اکثر آبگرمکن های خورشیدی به یک مخزن ذخیره سازی که خوب عایق بندی شده باشد نیاز دارند.

    مخازن ذخیره آبگرمکن های خورشیدی دارای دو ورودی که یکی ورودی اصلی و دیگری ورودی اضافی می باشد که به کالکتور متصل می شوند. در سیستم های دو مخزنی ، آبگرمکن خورشیدی قبل از ورود آب به آبگرمکن معمولی ، آب را گرم می کند. در سیستم های یک مخزن ، گرمکن پشتیبان وظیفه گرم کردن اولیه را دارد.

برای کاربردهای مسکونی از سه نوع کالکتورهای آبگرمکن های خورشیدی استفاده می شود:

  • کالکتورهای صفحه ای لعابدار

   صفحه های لعابدار که عایق بندی شده و در برابر آب و هوا مختلف مقاوم هستند و همچنین حاوی صفحه جاذب انرژی تیره که توسط یک یا چند پوشش شیشه ای یا پلاستیکی (پلیمری) احاطه شده است. کالکتورهای صفحه ای بدون لعاب دارای یک صفحه جاذب تیره ، ساخته شده از فلز یا پلیمر و بدون پوشش و محفظه هستند.
  • سیستم های کالکتورهای یکپارچه

   که با نام ICS یا سیستم های دسته ای نیز شناخته می شوند  ، دارای یک یا چند مخزن یا لوله سیاه می باشد که در یک جعبه لعاب کاری شده و عایق بندی شده قرار دارند. آب سرد ابتدا از کلکتور خورشیدی عبور می کند که باعث گرم شدن آب می شود. سپس آب به سمت آبگرمکن پشتیبان حرکت کرده و منبع قابل قبولی از آب گرم را فراهم می کند. این سیستم فقط در مناطقی با آب و هوای دمای بالای صفر درجه نصب شود زیرا لوله های که در مجاورت فضای باز هستند ممکن است در هوای سرد یخ بزنند.
  • کالکتورهای خورشیدی با لوله شیشه ای
   این کالکتورها که از لوله های شیشه ای شفاف و در ردیف های موازی تشکیل می شوند. هر لوله شامل یک لوله بیرونی شیشه ای و یک لوله درونی فلز جاذب است که به یک باله متصل می باشد.
پوشش باله انرژی خورشید را جذب می کند. این کلکتورها بیشتر برای کاربردهای تجاری ایالات متحده و اروپا استفاده می شوند.

برای کاربردهای مسکونی از سه نوع کالکتورهای آبگرمکن های خورشیدی استفاده می شود:

   سیستم های آبگرمکن های خورشیدی تقریباً برای رفع نیازدر روزهای ابری و زمان های افزایش تقاضا نیاز به سیستم پشتیبان دارند.
   معمولاً برای آبگرمکن های خورشیدی مخازن ذخیره سازی پشتیبان تهیه می کنند و گاهی ممکن است از قبل بخشی از بسته پک کامل سیستم آبگرمکن های خورشیدی باشند. گاهی ممکن است یک سیستم پشتیبان بخشی از کالکتور خورشیدی باشد ، مانند مخازن پشت بام ها با سیستم های ترموسیفون.
   از آنجایی که سیستم ذخیره سازی یکپارچه کالکتوری علاوه بر جمع آوری گرمای خورشیدی ، آب گرم را نیز در خود ذخیره می کند ، ممکن است  برای تهیه نسخه پشتیبان از یک گرمکن آب بدون مخزن استفاده شود .
برچسب‌ها :

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Rating*