آب گرم خورشیدی در منازل(1)

فواید آبگرم کن های خورشیدی:

1.تولید آب گرم با اسنفاده از انرژی رایگان خورشید

2.صرفه جویی قابل توجه در مصرف سوخت

3. برگشت هزینه اولیه از محل صرفه جویی در کوتاه مدت

4.بدنه سبک و مقاوم در برابر خوردگی

5.راندمان بالای جذب انرژی خورشیدی

6.قابلیت تنظیم برای حداکثر استفاده از انرژی خورشید

7.عایق ویژه با ضخامت بالا جهت حداقل اتلاف حرارتی

8.قابلیت نصب شیشه یک یا دو جداره

9.مدار جداگانه حاوی ضد یخ برای نصب در مناطق سردسیر

10.مقاوم در برابر یخ زدگی

11.قابلیت ذخیره آب برای مدت طولانی

12.توان ظرفیت های مختلف

13. قابل کوپل شدن با سایر سیستمهای حرارتی

14.قابلیت نصب المنت حرارتی

15.سازگار با محیط زیست

شرایط لازم در نصب این آبگرمکن آنست که قسمت فوقانی گردآور پایین تر از قسمت تحتانی مخزن ذخیره قرار می گیرد و حداقل درجه انحراف گردآور نسبت به سطح افق برای تحقق جریان ترموسیفون در حدود 20 درجه رو به جنوب است.

به منظور جلوگیری از تلفات حرارتی، گردآور و لوله های هادی کاملا عایق بندی می شوند. یک لوله عایق شده قسمت پایین مخزن را هدر پایین گردآور متصل کرده و لوله دیگر نیز هدر بالایی را به قسمت فوقانی مخزن وصل می کند. آبسرد تغذیه کننده از قسمت پایین به مخزن ذخیره هدایت شده و آبگرم مصرفی نیز از بالاترین نقطه مخزن بطرف شیرهای مصرف لوله کشی می شود. به علت بسته بودن سیستم و جلوگیری از خطر انبساط حرارتی سیال، وجود یک مخزن انبساط و یا لوله انبساطی که به  یک شیر اطمینان مجهز باشد در سیستمهای آبگرم کن خورشیدی ضروریست.

سیستم مذکور با آب سرد پر می شود و آب داخل لوله های گردآور، هنگامیکه خورشید روی سطح گردآور می تابد بتدریج گرم شده و به کندی به طرف مخزن ذخیره جریان می یابد. آب سرد مخزن نیز از طریق لوله دیگر به طرف قسمت پایین گردآور جریان یافته و تا زمانیکه تابش خورشیدی برای گرم کردن آب کفایت کند، این عمل ادامه می یابد.

شکل زیر شماتیک یک ابگرمکن خورشیدی را نشان می دهد. توجه داشته باشید که مقطع گردآور نیز به طور جداگانه در شکل نمایش داده شده است.

در پایان یک روز آفتابی، آزمایش روی آبگرمکن فوق نشان داده است که مخزن در زمستان دارای آب 49 درجه و در تابستان دمای آب به 74 درجه سانتیگراد رسیده است. در صورتیکه سطح گردآور برابر با 1.5 تا 2 متر باشد و ظرفیت مخزن بین 40 تا 60 گالن انتخاب شود، این آبگرم کن  می تواند جوابگوی نیاز آبگرم مصرفی یک خانواده 3 الی 5 نفره باشد.

در مورد استفاده از آبگرمکن خورشیدی اقدامات احتیاطی ضروری می باشد زیرا با وجود با بودن سطح مخزن ذخیره، امکان جریان معکوس سیال از مخزن به گردآور در شبهای سرد وجود دارد. همچنین گردآورهایی که با پوششی از یک لایه شیشه ساخته شده باشند امکان یخ زدن در هوای سرد وجود دارد.

که اقداماتی برای جلوگیری از این دو مورد باید صورت گیرد.

اولین گردآورهای ساخته شده برای آبگرمکن های خورشیدی، به شکل لوله های ممتد در آرایشی سینوسی بود که این نوع لوله ها درجه حرارت آب را به میزانی بالا می برد که رسوبات مواد معدنی در داخل کویل تشکیل می گردید. برای رفع این عیب تصمیم بر استفاده از سیستم شبکه ای گرفته شد که شکل گردآور خورشیدی فوق از همین نوع می باشد. تجربیات نشان می دهد که در سیستم های خورشیدی استفاده از لوله های به قطر کمتر از ½ اینچ مجاز نمی باشد.

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 مصارف مختلف جمع آوری و ذخیره می کنند. شکل بالا برش خورده یک مخزن ذخیره آب گرم را نشان می دهد.

مخازن ذخیره معمولا برای ظرفیت یک تا دو روز مصرف آب گرم طراحی می شوند. درجه حرارت آب گرم برای مصرف در حمام حدود 40 تا 45 درجه و برای شستشوی لباس به علت وجود مواد پاک کننده، معادل 60 درجه سانتیگراد مناسب میباشد. مخزن ذخیره آب گرم را می توان به طور افقی و یا قائم نصب کرد.

ادامه دارد...

تهیه کننده: محمدصادق ابراهیمی