آبگرمکن خورشیدی چیست و چگونه کار می کند؟

آبگرمکن خورشیدی می‌تواند کمک شایانی در کاهش هزینه‌های برق و گاز و از طرفی نیز لطف بزرگی به محیط زیست اطرافمان و کاهش گازهای گلخانه‌ای نماید. به عبارتی می‌توان گفت که با خرید آبگرمکن خورشیدی یکبار برای همیشه هزینه می‌کنید. شرکت امدادکاران در جهت آسایش حال شما شهروندان عزیز آماده ارائه انواع خدمات نصب و تعمیر آبگرمکن ونصب و تعمیر پکیج دیواری می‌باشد.

از زمان‌های بسیار قدیم وجود آلاینده‌های مضر و سوخت‌های فسیلی آسیب‌های جدی و جبران ناپذیری به چرخه حیات و محیط زیست وارد کرده است. این مشکل مخترعان و محققان را بر آن داشته تا راهی برای رهایی از این بحران بیابند. خوشبختانه آن‌ها برای بر طرف کردن این مشکل به سوخت‌های تجدید‌ناپذیر روی آوردند.

ما می‌دانیم که خورشید یک منبع انرژی غنی و تجدید ناپذیر می‌باشد. خورشید یکی از آن منابع انرژی خارق‌العاده‌ای است که می‌توان گرما و انرژی ساطع شده از آن را به راحتی و بدون مشکل ذخیره کرد. با وجود مزایای منحصر به فرد نور و انرژی خورشیدی، جایگزینی این انرژی با سوخت‌های فسیلی و منابع تجدیدپذیر هوشمندانه‌ترین عمل می‌باشد. سرانجام مخترعان موفق شدند با ساختن کلکتورها انرژی خورشیدی را ذخیره کنند که همین امر منجر به ساخت آبگرمکن‌های خورشیدی شده است.

آبگرمکن خورشیدی وسیله‌ای مقرون به صرفه و مفید برای حداکثر استفاده از انرژی گرمایی خورشید می‌باشد. با قرار دادن یک پنل خورشیدی در بالای سقف ساختمان یا فضای باز می‌توان از انرژی‌های تجدید‌‌پذیر خورشیدی حداکثر استفاده را کرد.

آبگرمکن خورشیدی وسیله‌ای است که می‌تواند نور خورشید را مهار کرده و آب لوله‌کشی را گرم کند تا از آن آب برای حمام کردن، آشپزخانه و غیره استفاده شود. این دستگاه اصولا دارای قطعات زیر می‌باشد:

• پنل حرارتی (کلکتور خورشیدی) که بر روی بام ساختمان نصب می‌شود.
• منبع ذخیره آب گرم
• لوازم جانبی مانند پمپ جرخان که انرژی خورشیدی را از کلکتور می‌گیرد و به منبع آب گرم انتقال می‌دهد. و همینطور یک ترموستات(تنظیم کننده میزان حرارت)

به هر حال این دستگاه نیاز به سیستم پشتیبان حرارتی دارد تا در مواقعی که روشنایی کافی وجود ندارد از آن استفاده کند.

بهتر است بدانید: تفاوت پکیج و آبگرمکن در چیست؟

نحوه کارکرد آبگرمکن خورشیدی چگونه است؟

سیستم آبگرمکن خورشیدی متشکل از سه بخش اصلی می‌باشد:

1.  یک یا چند کلکتور خورشیدی (لوله یا پنل) که معمولاً روی سقف ساختمان‌ها و فضای باز نصب می‌شود.
2.  پمپ متصل به کنترل کننده
3. سیلندر آب گرم با دو کویل گرمایشی – که به آن سیلندر سیم پیچ دوگانه نیز می‌گویند.

کلکتور از انرژی خورشیدی به دست آمده از نور خورشید برای گرم کردن مایع حرارتی (آب به همراه ضد یخ) استفاده می‌کند. اگر مایع درون کلکتور(جمع کننده)، گرمتر از آب سیلندر باشد، کنترلر، پمپ را با استفاده از سیم پیچ سیلندر فعال می‌کند. در این صورت آب گرم داخل سیلندر پمپاژ می‌شود و برای استحمام و شیرهای آب گرم استفاده خواهد شد. سیم پیچ حرارتی دوم در سیلندر به یک دیگ بخار پشتیبان (به عنوان مثال یک دیگ بخار گاز) متصل می‌شود تا در صورت کمبود نور خورشید، آب گرم را تامین کند.

کلکتور یا جمع‌کننده خورشیدی

کلکتور بخشی از سیستم آبگرمکن خورشیدی می‌باشد. وظیفه این قطعه جمع‌آوری گرمای نور خورشید و انتقال آن به آب است. یک “جعبه حرارتی” قدیمی، یک منبع بازیافتی آب گرم، نمونه بسیار ساده‌ای از کلکتورها است. این دستگاه از روکش جدا شده، دارای رنگ مشکی می‌باشد، و توسط یه جعبه که درب شیشه‌ای دارد خیلی خوب عایق‌بندی شده است. بنابراین اگرچه دستگاهی بسیار ساده و ابتدایی به حساب می‌آید، اما در کل یک سیستم کارآمد با ساختار و روش نصب راحت است که با سرمایه‌گذاری بسیار کم می‌توان از آن استفاده کرد.

صرف نظر از فعال یا غیرفعال بودن سیستم خانه، آبگرمکن از یکی از سه نوع کلکتور خورشیدی استفاده می‌کند: صفحه تخت، سیستم کلکتور-ذخیره یکپارچه، یا کلکتورهای خورشیدی استوانه‌ای تخلیه شده.

بهتر است بدانید: راهنمای جامع عیب یابی آبگرمکن بوتان

قسمت دیگر کلکتورجعبه گرم می‌یاشد. این دستگاه یک صفحه جاذب مشکی رنگ است که اشعه‌های خورشید را جمع می‌کند. به طور معمول، این کلکتورها دارای یک صفحه جذب تیره رنگ می‌باشند که در زیر یک یا چند پوشش شیشه‌ای یا پلاستیکی شفاف قرار گرفته است. وظیفه این صفحه انتقال حرارت خورشید به لوله مسی آب می‌باشد. آب هنگام عبور از صفحه جاذب توسط نور خورشید گرم می‌شود. عایق موجود به حفظ گرما در داخل جعبه کمک می‌کند.

این موضوع برای انتقال بیشتر آب گرم به جعبه گرما عالی است. کلکتورهای صفحه جذب دارای مشخصات و وزن بسیار کمتری نسبت به جعبه حرارتی اصلی هستند. به این ترتیب، آنها یک راه حل جذاب و ارزان‌تر برای ساختمان‌های مسکونی در نظر گرفته می‌شوند و به ویژه گزینه اقتصادی‌تر برای استخرهای شنا هستند.

پیشرفته‌ترین تکنولوژی برای آبگرمکن‌های خورشیدی کلکتور استوانه تخلیه شده می‌باشد. این سیستم از ردیف‌های موازی از استوانه‌های شیشه‌ای شفاف، جاذب‌های فلزی و باله‌های پوشش‌دار تشکیل شده است. این کلکتورهای مدرن از اشعه‌های خورشیدی استفاده می‌کنند و اتلاف گرما را به حداقل ممکن می‌رسانند. بعضی از این گونه‌ها نیز از استوانه‌های شیشه‌ای در درون شیشه استفاده می‌کنند یا یک جاذب فلزی به باله آن متصل است.

در مورد نوع آخر باید گفت که پوشش باله‌ها انرژی خورشیدی را جذب کرده و در عین حال از اتلاف حرارت جلوگیری می‌کند. یک خلاء در درون استوانه‌ها درست شده است که هدر رفت حرارت رسانا و کنسانتره را محدود خواهد کرد. این نوع اتلاف حرارت باعث از دست دادن جدی کارایی در سیستم کلکتورهای اصلی‌تر خواهد شد. کلکتورهای خلاء یا استوانه‌های تخلیه شده توانایی گرم کردن آب را تا دمای بسیار بالایی دارند. که گاهی اوقات به 300 درجه فارنهایت خواهد رسید.

سیستم‌های منبع کلکتور یکپارچه هم از یک جعبه لعابدار و عایق استفاده می‌کنند، اما در عوض صفحات جاذب از یک یا چند سیلندر یا منبع سیاه برای گرم کردن آب استفاده خواهند کرد. آب از قبل گرم شده به یک آب گرمکن پشتیبان معمولی فرستاده شده و ذخیره می‌شود. ولی لوله‌های خارج از خانه در معرض یخ زدگی هستند، بنابراین این نوع برای مناطق سردسیری که زمستان‌های خیلی سختی دارند مناسب نخواهد بود.

منابع ذخیره آب گرمکن‌های خورشیدی

منابع ذخیره آبگرمکن خورشیدی بسیار خوب عایق بندی شده است و دارای ورودی و خروجی‌های متصل به کلکتور می‌باشند. سیستم‌های تک منبع ترکیبی از منبع پشتیبان خورشیدی/حرارتی برای ذخیره سازی استفاده می‌کنند. سیستم‌های دو منبع نیز دارای یک آبگرمکن خورشیدی می‌باشند، که آب را قبل از انتقال به آبگرمکن معمولی گرم می‌کنند.

بهتر است بدانید: آموزش تنظیم حالت زمستانه به تابستانه در انواع پکیج

انواع آبگرمکن‌های خورشیدی

• آبگرمکن‌های ترموسیفونی

آنها با استفاده از چرخه طبیعی بدون پمپ، آب را در کلکتورهای خورشیدی به گردش در می‌آورند و آن را گرم می‌کنند. در واقع در اثر نور خورشید که صفحات جاذب کلکتورها را گرم می‌کند و جذب انرژی حرارتی توسط این صفحات، مایع موجود در کلکتورها را به دلیل خاصیت رسانایی گرم می‌کند. به دلیل اختلاف دما، چگالی در ابتدا و انتهای رایزر متفاوت است.

این پدیده باعث پیدایش مشخصه ترموسیفون در رایزر خواهد شد و با توجه به این مشخصه مایع داغ به سمت بالا حرکت کرده و وارد منبع ذخیره می‌شود. اگر سیستم مستقیم باشد، سیال گرم شده همان آبی است که استفاده می‌شود و اگر مستقیم (مخزن دو جداره) باشد، سیال گرم شده محلول آبی و ضد یخ است که دیواره بیرونی مخزن را گرم می‌کند و سپس به جمع کننده برمی‌گردد . حرکت ترموسیفون تا زمانی که انرژی خورشیدی در دسترس باشد ادامه دارد. این حرکت با غروب خورشید متوقف خواهد شد.

• آبگرمكن‌هاي پمپ‌دار

اين آبگرمكن‌ها عموما جهت سيستم‌هاي بزرگ استفاده می‌شود، همینطور در سيستم‌هاي خانگي نيز كاربرد دارد. آبگرمکن خورشیدی تحت فشار نسبتاً پیشرفته‌تر و جامع‌‍تر از آبگرمکن خورشیدی ترموسیفون است. با این نوع آبگرمکن خورشیدی مشکل یخ زدگی در فصول سرد سال وجود ندارد زیرا علاوه بر اینکه می‌توان از ضد یخ برای جلوگیری از یخ زدگی در این نوع آبگرمکن استفاده کرد، مخزن آبگرمکن نیز درون موتورخانه جای گرفته است. وجود این دو عامل مشکل یخ زدگی در فصل سرما را برای همیشه برطرف کرد.

نکته مهمی که در خرید آبگرمکن خورشیدی باید به آن توجه کرد این است که استفاده از این نوع آبگرمکن در مناطقی که اختلاف دمای شب و روز زیاد است توصیه نمی‌شود. زیرا این امر باعث آسیب یا تضعیف عملکرد آبگرمکن می‌شود.در صورتی که نیاز به سرویس و تعمیر آبگرمکن خود را دارید با کارشناسان ما در امدادکاران تماس حاصل فرمایید.