آبگرمکن های خورشیدی

آبگرمکن خورشیدی یکی دیگر از تجهیزات مصرفی خورشیدی است که به کمک آن می توان از انرژی موجود در نور خورشید برای گرم کردن آب و همچنین سیستم های گرمایشی مانند شوفاژ استفاده نمود . این تجهیزات کاربردی دارای منبع بوده که به کمک آن در تمامی ساعات از شبانه روز آب گرم مصرفی در دسترس کاربران قرار می گیرد . همچنین می توان از آن ها به عنوان یک سیستم مکمل استفاده نمود تا با فعالیت در برخی از ساعات روز ، به کاهش مصرف انرژی و نیز کاهش هزینه های برق و گاز بپردازد .

کشور ایران به دلیل برخورداری از شرایط آب و هوایی مناسب ، به یکی از بهترین مکان ها برای نصب و بهره برداری از سیستم های برق خورشیدی و تجهیزات مصرفی خورشیدی مانند آبگرمکن ها و پمپ های خورشیدی است و در حال حاضر در بسیاری از نقاط کشور به ویژه پایتخت از چنین سیستم هایی استفاده می شود . همچنین گفتنی است ساکنین استان های شمالی کشور که عمدتا بر آسمان آن ها هوای ابری حاکم است ، نیز قادر به استفاده از چنین تجهیزاتی می باشند .

همانطور که در متن بالا نیز به آن اشاره شد ، به دلیل وجود منبع در ساختار تمامی آبگرمکن های خورشیدی ، حتی در ساعاتی که نور خورشید در دسترس نمی باشد نیز می توان از آب گرم مصرفی بهره مند شد و در صورتی که برای مدت طولانی آفتاب در دسترس نباشد به طور معمول از سیستم گرمایشی الکتریکی کمکی در ساختار این سیستم ها استفاده می شود .

ساختار آبگرمکن خورشیدی

هر آبگرمکن خورشیدی از دو جز بسیار مهم به نام منبع و کلکتور تشکیل شده است . کلکتور وظیفه جذب انرژی گرمایی از نور خورشید را بر عهده داشته و منبع محلی برای ذخیره آب گرم در زمان نبود نور خورشید می باشد . کلکتور ها به شکل های مختلف درست می شوند که از معروف ترین آن ها می توان به دون تخت و دیشی اشاره نمود . نوع تخت که در بسیاری از آبگرمکن های خورشیدی از آن استفاده می شود ، شامل لوله هایی موازی با یکدیگر می باشند که به طور معمول بر روی آن ها لایه ای شیشه و صفحه جذب کننده نور خورشید کشیده شده است . همچنین تمامی این قسمت ها در داخل یک محفظه عایق قرار گرفته اند که از هدر رفتن انرژی جلوگیری می کند .

آب درون کلکتور ها پس از گرم شدن بر اثر پدید ترموسیفون یا همان سیفون حرارتی ، به سمت بالا حرکت می کند و آب سرد جایگزین آن می شود . سپس آب گرم شده به درون منبع آب رفته و در آنجا ذخیره می گردد . همچنین ممکن است آب گرم شده ، خود به درون منبع نرود و فقط انرژی گرمایی خود را به آب سرد مورد نظر انتقال دهد که در ادامه به ضورت دقیق تر انواع آبگرمکن های خورشیدی مورد برسی قرار گرفته اند .

از مهم ترین مشخصه های آبگرمکن خورشیدی می توان به موارد زیر اشاره نمود :
– فعال ( Active ) یا غیر فعال ( Passive )
– مستقیم ( Direct ) یا غیر مستقیم ( Indirect )
– تحت فشار ( Pressurized )
– تخلیه ( Drain Back )

منظور از یک سیستم آبگرمکن خورشیدی فعال ، وجود پمپ الکتریکی در ساختار آن می باشد که موجب پمپاژ آب در نقاط مختلف می شود . اما بسیاری از آبگرمکن های خورشیدی نیز وجود دارند که برخلاف نوع فعال از پمپ استفاده نمی کنند که به آن ها نوع غیر فعال گفته می شود . در چنین سیستم هایی از پدید ترموسیفون یا سیفون حرارتی که یک پدید طبیعی است استفاده می شود به این معنی که آب گرم در یک لوله به سمت بالا حرکت کرده و جای خود را به آب سرد می دهد .

در هر آبگرمکن خورشیدی ممکن است به دو صورت کلی آب گرم می شود . یک اینکه آب سرد خود وارد سیستم گرمایشی شده و پس از گرم شدن به منبع منتقل می شود و در صورت نیاز مورد مصرف قرار می گیرد که به این سیستم ها ، مستقیم یا Direct گفته می شود . نوعی دیگر از آبگرمکن ها نیز موجود می باشند که آب سرد توسط سیال دیگری به آب گرم تبدیل می شود به این صورت که با حرکت این دو سیال در دو محفظه نزدیک به هم موجب تبادل حرارت با یکدیگر می شوند که به چنین سیستمی غیر مستقیم یا Indirect گفته می شود .
در سیستم های تحت فشار ، آب سرد به صورت غیر مستقیم ، توسط لوله هایی از ترکیب آب با مواد ضد یخ گرم می شود که این امر موجب جلوگیری از یخ زدگی آب درون سیستم می گردد . همچنین آب خروجی سیستم به دلیل ارتباط غیر مستقیم ، به مواد ضد یخ آلوده نمی شود .

نوع دیگری از آبگرمکن خورشیدی وجود دارد که به آن آبگرمکن خورشیدی برگشت ثقلی ، برگشتی ، تخلیه یا Drain Back گفته می شود که در این حالت از یک پمپ برای فرایند پمپاژ آب استفاده می شود . از دید کلی سیستم بسیار شبیه آبگرمکن خورشیدی تحت فشار است با این تفاوت که در هنگام خاموش شدن پمپ ، آب از کلکتور به سمت مخزن می رود که این امر موجب جلوگیری از یخ زدگی می شود .

برای کسب اطلاعات بیشتر در زمینه آبگرمکن های خورشیدی می توانید به لینک سیستم گرمایش خورشیدی از وب سایت ویکی پدیا مراجعه نمایید .