طراحی آبگرمکن های خورشیدی

انرژی ستاره خورشید یکی از منابع عمده انرژی در منظومه شمسی می باشد. این انرژی یکی از منابع تامین انرژی رایگان، پاک و عاری از اثرات مخرب زیست محیطی است که از دیر باز به روش های گوناگون مورد استفاده بشر قرار گرفته است. بحران انرژی در سال های اخیر، کشورهای جهان را بر آن داشته که با مسائل مربوط به انرژی، برخوردی متفاوت نمایند که در این میان جایگزینی انرژی های فسیلی با انرژی های تجدید پذیر و از جمله انرژی خورشیدی به منظور کاهش و صرفه جویی در مصرف انرژی، کنترل عرضه و تقاضای انرژی و کاهش انتشار گازهای آلاینده  با استقبال فراوانی روبرو شده است.

کاربری انرژی خورشیدی به منظور تامین آبگرم مصرفی، گرمایش و سرمایش فضاها در دهه اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است.

انرژی خورشیدی را می توان به سه روش فنی به دست آورد و آنرا به کار گرفت:

۱- شیمی خورشید (Chemical Heilo) :

تولید غذا و تبدیل CO_۲ به O_۲ از طریق فتوسنتز در روی زمین که عامل بقا زندگی است.

۲- الکتریکی خورشیدی (Helicelectrical) :

تولید الکتریسیته به کمک کلکتورهای خورشیدی در سفینه هی فضایی مخصوصاٌ قمر های مخابراتی و کارردهای دیگری روی زمین

۳- حرارتی خورشیدی (Heliothemal) : 

تولید انرژی حرارتی، تامین آب گرم مصرفی و غیره

آبگرمکن های خورشیدی هزینه های تولید آبگرم را ۶۰ درصد کاهش می دهند. این مقدار در کل عمر سیستم معادل ملیونها ریال خواهد بود. همچنین سیستم های آبگرمکن خورشیدی می توانند در حفظ منابع طبیعی و محیط زیست کمک کنند.

نحوه کارکرد آبگرمکن خورشیدی به این صورت است که سیستم های خورشیدی در روزهای آفتابی از انرژی خورشید برای گرم کردن آبی که از داخل لوله ها عبور می کند استفاده می کنند. در سیستم گرمایشی مستقیم، آب در حین عبور از صفحات شیشه ای که در سقف خانه قرار دارند گرم می شوند. سپس آب گرم شده در یک مخزن ذخیره ی عایق شده که معمولا در بالای صفحات قرار دارد ذخیره می شود. یک سیستم گرمکن کمکی هم در سیستم قرار داده شده تا دمای آب را در روزهایی که ممکن است انرژی خورشیدی برای تامین آب گرم کافی نباشد بالا ببرد. سیستم گرمکن معمولاٌ از برق در ساعات تغیر پیک، گاز(طبیعی یا مایع) یا سوخت جامد استفاده می کند. سیستم های غیر مستقیم از یک مبدل حرارتی استفاده می کنند و برای مناطقی که مستعد یخ زدن هستند توصیه می شوند. در حال حاضر خرید سیستم خورشیدی در ایران مقرون به صرفه است چراکه دولت بخش زیادی آن را در مناطقی خاص تقبل کرده است.

اگر امکان یخ زدن آب وجود داشته باشد، آب با مقداری ضد یخ (اتیلن گلیکول) مخلوط شده و در کلکتورها جریان می یابد و حرارت جذب شده از خورشید بر آب داخل تانک ذخیره منتقل می شود. در اکثر مناطق استفاده از سیستمی که از ضد یخ استفاده می کند منطقی تر است. حالت دیگری که برای حفاظت از یخ زدگی می توان به کار گرفت استفاده از چند مبدل حرارتی یا شیرهای حفاظت از یخ زدگی است که این شیرها نسبت به استفاده از مبدل حرارتی از درجه اطمینان پایین تر برخوردار هستند. همچنین برای استفاده از این نوع سیستم مخزن ذخیره معمولاٌ از فولاد ضد زنگ یا فولاد ساده که با یک لایه لعاب پوشش داده شده ساخته می شود و اندازه آبگرمکن خورشیدی به نسبت هریک تا  سه نفر باید ۱۰۰ تا ۱۵۰ ظرفیت داشته باشد و برای چهار تا شش نفر باید ۱۵۰ تا ۳۰۰ لیتر ظرفیت داشته باشد استفاده از آبگرمکن خورشیدی سرمایه گذاری منطقی است.   

برای مطالعه کامل « طراحی آبگرمکن های خورشیدی » به لینک دانلود مراجعه کنید…