آبگرمکن خورشیدی چیست؟

آبگرمکن ها در محیط های خانگی و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند و به 3 دسته کلی گازی، برقی و خورشیدی تقسیم می شوند. در چند سال اخیر بازار آبگرمکن های خورشیدی رونق گرفته و شناخت عموم نسبت به آن بیشتر شده است. یکی از دلایل شناخت بیشتر این نوع آبگرمکن ها نسبت به گذشته و اینکه بیشتر مورد استقبال قرار گرفته اند این است که آبگرمکن های سولار به دلیل اینکه از نور تجدید پذیر خورشید استفاده می کنند بسیار مقرون به صرفه هستند و آلودگی برای محیط زیست ندارند. آبگرمکن های سولار در پشت بام ها قرار می گیرند و انرژی خورشید را دریافت کرده و در محفظه خود حبس می کنند و با این روش می تواند دمای آب را حتی تا نقطه جوش بالا ببرند.

آبگرمکن های خورشیدی از چه اجزایی تشکیل شده اند؟

اجزای اصلی تشکیل دهنده آبگرمکن های سولار شامل مخزن ذخیره، نگهدارنده فلزی، مخزن انبساطی و کلکتور می شود. همراه این اجزایی که نام برده شد قطعه های دیگری مثل لوله های مسی، عایق پشم شیشه، قاب از جنس فولاد ضد زنگ، لوله انتقال دهنده حرارت و لوله جذب کننده انرژی خورشید هستند که در کنار اجزای اصلی ساختار آبگرمکن های خورشیدی را تشکیل می دهند.

• مخزن ذخیره

در آبگرمکن های خورشیدی فضایی برای گرم کردن آب نیاز داریم، این محفظه که جهت نگهداری آب گرم شده به کار می رود ظرفیت های متفاوتی دارد که بسته به نیاز مصرف کننده قابل انتخاب است. عمدتا جنس مخازن از گالوانیزه یا استنلس استیل است و می تواند بنا به درخواست مشتری رنگ های متفاوتی داشته باشد.

• نگهدارنده فلزی

وظیفه نگه دارنده های فلزی این است که لوله های جاذب انرژی و رطوبت را نگه داری کند. این اسکلت های فلزی باید استحکام و قدرت بالایی داشته باشند و به درستی نصب گردند.

• مخزن انبساطی

در آبگرمکن های خورشیدی برای جبران کردن آب مورد نیاز آبگرمکن از مخزن انبساطی استفاده می شود. همچنین کاربرد دیگر مخزن انبساطی این است که نواسانات حجمی سیال را که به دلیل تغییرات دمایی اتفاق می افتد را کنترل می کند.

• کلکتور

از مهم ترین بخش های تشکیل دهنده آبگرمکن سولار کلکتور ها هستند و انواع مختلفی دارند. کلکتور ها به دو دسته کلکتور تخت و کلکتور تحت خلا تقسیم می شوند. معمول و رایج ترین نوع کلکتور ها، نوع تخت آن ها است.

1. کلکتور های تخت
   کلکتور های تخت یک صفحه مستطیل شکل هستند که در زیر آن ها صفحه ای فلزی از جنس مس یا آلومینیوم قرار گرفته و انرژی تابش خورشید را جذب می کند. این صفحه جذب کننده انرژی خورشید همیشه رنگ تیره ای دارد تا ضریب جذب انرژی خورشید در بالاترین حد قرار بگیرد و اتلاف و پخش کمتری داشته باشد. همچنین می تواند صاف، مواج یا شیار دار باشد. کلکتور ها از اطراف به لوله ها و سایر مناطق انتقال سیالات متصل میشوند و در این قسمت ها به منظور جلوگیری از اتلاف انرژی عایق بندی می شوند.
2. کلکتور تحت خلا
   این نوع کلکتور ها از لوله های شفاف تحت خلایی که به موازات یکدیگر قرار گرفته اند تشکیل شده اند. هوای داخل این لوله های شفاف تخلیه شده و همین مورد باعث شده عایق مناسبی برای حرارت باشند و اتلاف حرارت جلوگیری می کند. تفاوت کلکتور تحت خلا با کلکتور تخت در این است که این کلکتور ها دمای بالاتری می توانند تولید کنند.

انواع آبگرمکن های خورشیدی براساس عملکرد

• آبگرمکن خورشیدی ترموسیفونی
• آبگرمکن خورشیدی پمپی
• آبگرمکن خورشیدی ثقلی برگشتی

آبگرمکن خورشیدی ترموسیفونی

این نوع آبگرمکن از اصول ترموسیفونی فیزیک برای گرم کردن آب استفاده می کند. در سیستم های ترموسیفونی هیچ پمپ مکانیکی یا برقی برای جابجایی آب وجود ندارد و این کار با استفاده از انرژی و گرمای خورشید انجام می شود. آبگرمکن ترموسیفونی از یک کلکتور تخت خورشیدی، منبع عایق ذخیره آب گرم و پایه نگهدارنده و اتصالات و منبع انبساط بسته ساخته می شود.

انرژی خورشید توسط صفحه های عایق و جاذب انرژی سولار جذب می شوند و این انرژی تابشی به انرژی گرمایی تبدیل می شوند و در همان لحظه این گرمای تولید شده توسط این صفحه ها به آب یا سیال منتقل می شود و این فرآیند شرایط ذخیره آن در مخزن را فراهم می کند. یکی از مشکلاتی که این نوع آبگرمکن ها دارند این است که در فصول سرد امکان دارد دچار یخ زدگی شوند بنابراین باید از ضدیخ های غیر سمی برای آن ها استفاده کنیم.

آبگرمکن خورشیدی پمپی

ساختار این نوع آبگرمکن های خورشیدی از دو کلکتور، یک پمپ سیرکولاسیون و یک مخزن ذخیره تشکیل شده است. در این نوع آبگرمکن های خورشیدی برای عملکرد بهتر سیرکولاسیون از پمپ استفاده می شود.

آبگرمکن سولار پمپی از نظر عملکرد با آبگرمکن سولار ترموسیفونی شباهت زیادی دارد ولی با وجود این شباهت ها یکی از تفاوت هایی که دارند این است که مخزن ذخیره آبگرمکن پمپی خورشیدی را در هر نقطه ای از ساختمان میتوان نصب کرد و عموما محل قرارگیری آن ها در نزدیکی محل استفاده است. به طور کلی این آبگرمکن ها در محیط های خانگی و صنعتی قابل استفاده هستند.

آبگرمکن خورشیدی ثقلی برگشتی

این آبگرمکن ها جزو سیستم های غیر مستقیمی هستند که برای گرم کردن آب  از آن استفاده می شود. در این روش آب گرمای نور خورشید را از آبگرمکن سولار دریافت می کند و توسط یک مبدل حرارتی آب داخل مخزن را گرم می کند. آبگرمکن های خورشیدی ثقلی تنها زمانی به درستی کار می کنند که نور خورشید وجود داشته باشد و آن را به مقدار کافی دریافت کنند.

چرا از آبگرمکن خورشیدی استفاده کنیم؟

با توجه به اینکه یکی از مسائل مهم محیط زیستی حال حاضر دنیا آلودگی هوا است ما با استفاده از انرژی خورشید میتوانیم تا حدودی به بهبود آلودگی کمک کنیم. هم چنین انرژی خورشید رایگان و تجدید پذیر است و از این نظر به خصوص در صنعت بسیار به صرفه خواهد بود. آبگرمکن های خورشیدی نسبت به نمونه های دیگر بی صدا و بدون خطر هستند و نصب آسانی دارند. در صورت استفاده از انرژی پاک خورشید و عدم استفاده از سوخت های فسیلی و درنتیجه تولید آلودگی کمتر کمک بزرگی به محیط زیست می کنیم.