آبگرم کن خورشیدی

آبگرمکن خورشیدی

به طور کلی :

 

برای تولید آب گرم مصرفی در منزل ، مسکونی ، استخر شنا ، کارگاه ، آزمایشگاه تأسیسات حمام می‌توان گرمای خورشید را به توسط جمع کننده‌های تخت خورشیدی دریافت کرد. در یک تأسیسات آب گرم خورشیدی ، یک مایع (آب) در یک ظرف مسطح کم ضخامت که سیاه شده است گرم می‌شود.

 

آب گرم شده می‌تواند توسط ترموسیفون در لوله‌های مارپیچی جریان پیدا کند. این لوله‌ها بطور مارپیچی در مخزن که می‌خواهند آن را گرم کنند، قرار گرفته و تبادل حرارتی انجام دهند. این نوع آب گرم کن بیش از 40 سال است که در کالیفرنیا مورد استفاده قرار گرفته‌اند. ولی تشکیل رسوبات در این دستگاه سبب نقص کار است.

 

تاریخچه

 

شناخت انرژی خورشیدی و استفاده از آن برای منظورهای مختلف ، به زمان ما قبل تاریخ باز می‌گردد. شاید به دوران سفالگیری ، در آن هنگام رومانیون معابر به کمک جامهای بزرگ طلائی صیقل داده شده و اشعه خورشید جهت رشد کردن آتشدانهای محراب استفاده می‌کردند، زیاد دوران فراعنه صر آمنوفیس سوم (1419-1455 قبل از میلاد) بر اثر تابش خورشید بر مجسمه‌های ناطق ، هواداران آنها و مجسمه‌ها به صدا در می‌آمد. ارشمیدس دانشمند و مخترع بزرگ یونانی (212-287 ق. م) اولین بار با استفاده از آینه‌های کوچک مربعی شکل با متمرکز کردن نور خورشید بر روی ناوگان رمی ، ناوگان آنها را به آتش کشید. که به همین جهت از ارشمیدس به عنوان بنیانگذار استفاده از تابش خورشید نام می‌برند.

 

معایب انرژی خورشیدی

 

خورشید منبع کاملاً متغییری است. یعنی در فصول ، ماهها و ساعات روز و شب متغیر است و چگالی انرژی آن کم است.

 

محاسنات انرژی خورشیدی

 

فراوان ـ بی هزینه ـ تقریباً همه جا در دسترس ـ عمر طولانی سیستمهای تبدیلی انرژی خورشیدی نسبتاً ساده است.

 

دلایل استفاده از آبگرمکن های خورشیدی
- حفاظت محیط زیست
- جلوگیری از افزایش گرمای کره زمین
- ذخیره منابع انرژی تجدید ناپذیر
- کاهش هزینه های انرژی گرمایی
- افزایش ضریب اطمینان و ایمنی
- کاربرد آسان و راحت
- دسترسی همیشگی به منبع انرژی

 

اجزاء آبگرمکن خورشیدی
یک آبگرمکن خورشیدی از اجزاء زیر تشکیل شده است:
1- گردآورنده 2- مخزن ذخیره 3- مبدل گرمایی 4- کنترل کننده های اتوماتیک 5- پمپ، لوله ها شیرآلات و اتصالات

فروش آبگرمکن های خورشیدی

ساخت آب گرمکنهای خورشیدی

 

بعضی از پژوهشگران را عقیده بر این است که باید گرد آورنده‌های خورشیدی برای تهیه آب گرم بهداشتی در دسترس همه مردم قرار گیرد. گرد آورنده دارای یک ورقه به رنگ سیاه کدر ، جهت جذب نور می‌باشد. برای جریان آب نیز روشهای مختلفی ممکن است. آب می‌تواند در لوله‌های فلزی نصب شده روی ورقه سیاه ، یا بین دو ورق مسطح موازی که فاصله کمی از هم دارند، یا روی یک ورقه مسطح یا موج دار ، یا در اجزای رادیاتورهای کم عمق پوشیده از یک یا دو شیشه قرار داده می‌شود.شیشه‌ها به فاصله 2 تا 3 سانتیمتر از هم قرار داده می‌شود. ته و کناره‌های قالب باید از نظر حرارتی عایق بندی شده باشند. توسعه آب گرمکنهای خورشیدی در دنیا ادامه دارد. در ایالات متحده ، انگلستان ، روسیه ، فرانسه ، استرالیا ، ژاپن و در بسیاری از کشورهای دیگر آب گرمکنهای خورشیدی ساخته می‌شود.

 

ساختار یا ساختمان آبگرمکن خورشیدی

 

ساده‌ترین آب گرمکن خورشیدی از یک گردآور تخت (کلکتور) و یک مخزن ذخیره آب تشکیل شده است. شرایط لازم نصب این آب گرمکن آن است که قسمت فوقانی گرد آور پایین‌تر از قسمت تحتانی مخزن ذخیره قرار گیرد و حداقل انحراف گرد آور نسبت به سطح افق که برای تحقیقی جریان تومو سیفونی ، در حدود 20 درجه رو به جنوب انتخاب شد.

 

طرز کار

ابتدا مخزن آب گرم با آب سرد پر می‌شود و آب داخل لوله‌های گردآور ، هنگامی که خورشید روی سطح گرد آور می‌تابد به تدریج گرم شده و به کندی به طرف مخزن از طرف بالا ذخیره می‌شود، آب سرد مخزن نیز از طریق لوله دیگربه طرف قسمت پایین گردآور جریان یافته تا زمانی که تابش خورشیدی برای گرم کردن آب کفایت کند، این عمل ادامه می‌یابد

-انواع آبگرمکن خورشیدی -

آبگرمکن های خورشیدی پمپدار
این دستگاه یک آبگرمکن خورشیدی پمپدار است که به عنوان جبران ساز قابلیت استفاده از سوخت گاز را دارا می باشد. در این آبگرمکن، مخزن ذخیره در پائین و در داخل ساختمان قرار میگیرد و بر روی بام تنها کلکتورهای خورشیدی نصب می شوند.

آبگرمکن خورشیدی پمپ دار

مهمترین ویژگیهای آن به صورت زیر است:
•  مخزن دوطبقه:
مخزن این آبگرمکن به صورت دو طبقه است که در طبقه اول (مخزن خورشیدی) یک مخزن دوجداره و در طبقه دوم (مخزن گازی) یک مخزن تک جداره دودکش دار قرار دارد. جداره دوم مخزن خورشیدی به وسیله لوله های ارتباطی با یک یا دو عدد کلکتور که در بالای ساختمان نصب می شود مرتبط می گردد و به وسیله یک پمپ سیرکولاتور کوچک، سیال عامل مابین کلکتورها و جدره دوم مخزن به گردش در می آید. این دو مخزن به وسیله لوله های رابط به یکدیگر متصل میباشند.  
 
•  سیستم جبران ساز (کمکی):
در این آبگرمکن، علاوه بر المنت برقی، در فضای مابین دو مخزن یک مشعل گازی کوچک قرار داده شده است. آب سرد از شبکه لوله کشی شهری ابتدا به مخزن خورشیدی وارد شده و در مجاورت جدار متصل به کلکتورها گرم می شود. هنگام خروج آب گرم از مخزن به مصرف، آب از مخزن خورشیدی بوسیله لوله های ارتباطی وارد مخزن گازی می شود. در این حالت در صورتیکه دمای آب ورودی به مخزن گازی به اندازه کافی توسط بخش خورشیدی گرم شده باشد، سنسور مشعل گازی را گرم نگه داشته و گاز روشن نمیشود. اما در صورت کمبود دمای آب ورودی از قسمت خورشیدی، مشعل گازی به صورت اتوماتیک روشن شده و کمبود دمای مورد نیاز را جبران می نماید.
• سیستم تخلیه (بدون نیاز به ضدیخ و منبع انبساط):
سیال عامل در این محصول آب است. در داخل مخزن خورشیدی یک مخزن مخفی به عنوان مخزن تخلیه تعبیه شده است. آب گردش کننده در کلکتورها در داخل این مخزن قراردارد. در زمانیکه پمپ آب با فرمان کنترلر روشن میشود، بخشی از آب مخزن تخلیه به داخل کلکتورها پمپ شده و پس از عبور جداره دوم مخزن، دوباره به مخزن تخلیه باز می گردد. در زمانیکه گردش پمپ با فرمان کنترلر قطع می شود، آب موجود در کلکتورها به صورت ثقلی به داخل مخزن تخلیه باز می گردد و کلکتورها خالی از آب می شوند. لذا در زمستانها نیازی به ضد یخ نیست و در تابستانها هم سیستم جوش نمی آورد.

ویژگی و مزایا:
• حذف بار مخزن از روی پشت بام
• طول عمر بیشتر و اتلاف دمای کمتر (به دلیل Indoor بودن مخزن)
• کارآیی بالا
• زیبایی بیتشر ساختمان (فقط کلکتور بر روی بام است)
• قابلیت استفاده از سیستم جبران ساز گازی
• عدم نیاز به ضد یخ و منبع انبساط

 

آبگرمکن های خورشیدی ترموسیفونی
اصل ترموسیفون حرارتی:

در یک سیکل بسته از سیال، درصورتیکه قسمتی از مدار که در ارتفاع پائینتر قراردارد گرمتر از قسمت بالاتر باشد، به دلیل اینکه چگالی کمتری دارد به سمت بالا حرکت میکند و تداوم این اختلاف دما و ارتفاع، باعث ایجاد جریان سیال در این مدار می شود و سیال به صورت طبیعی و بدون نیاز به پمپ به گردش در می آید. به این نوع جریان سیال، جریان ترموسیفونی می گویند. 
از اصل ترموسیفون حرارتی، در آبگرمکن های خورشیدی استفاده می شود. بدین نحو که یک مخزن دوجداره ذخیره آب را در بالای کلکتور خورشیدی قرارداده و مابین جدار دوم مخزن ذخیره و لوله های کلکتور خورشیدی یک مدار بسته تشکیل می شود. با تابش خورشید بر روی سطح کلکتور خورشیدی، سیال داخل آن گرم شده و جریان ترموسیفونی مابین کلکتور و مخزن برقرار می شود. گردش آب گرم در جداره دوم مخزن سبب گرم شدن آب داخل مخزن اصلی می گردد و آب گرم با فشار در شبکه جاری می گردد.
حرکت ترموسیفون تا زمانی که انرژی خورشید موجود باشد ادامه دارد. این حرکت با افول خورشید متوقف می شود.

عایق:
مخزن ذخیره در آبگرمکن های ترموسیفونی باید به خوبی عایق شود تا در طول شب، آب گرم ذخیره شده در آن گرم بماند. همچنین لوله های ارتباطی مابین مخزن و کلکتور نیز باید به خوبی عایق شوند.

ضدیخ:
در شرایط آب و هوایی سردسیر که روزهایی از سال دمای هوا زیر صفر میرود، باید برای جلوگیری از یخ زدگی در سیکل بسته کلکتورها از ضدیخ مناسب استفاده نمود.


 
سیستم جبران ساز

آبگرمکن های خورشیدی به منظور جبران کمبود احتمالی انرژی خورشید، باید دارای یک سیستم جبران ساز باشند. سیستم جبران ساز در آبگرمکن های خورشیدی ترموسیفونی یک المنت برقی است که در داخل مخزن اصلی قرار دارد و در مواقع مورد نیاز به صورت اتوماتیک روشن میشود. این المنت برقی دارای یک ترموستات است که میتوان دمای دلخواه را توسط آن تنظیم کرد.
 ویژگی ها و مزایای این نوع آبگرمکن ها:
ساختار ساده و نصب راحت و سریع
کارآیی بالا با سهم خورشیدی روزانه به طور متوسط 60% دارای المنت برقی با تنظیم دمای دلخواه

این سیستمها به دو دسته مدار باز و بسته تقسیم می شوند. در سیستم مدار باز ( سیستم مستقیم ) آب به صورت مستقیم در میان گردآورنده جاری می باشد. این سیستم بسیار ساده، کارا و قابل اطمینان بوده ولی در شرایط آب و هوایی سرد و دماهای زیر صفر درجه کارایی خوبی ندارد، و یخ زدن آب داخل لوله ها ممکن است منجر به پارگی آنها شود. در سیستمهای مدار بسته ( غیر مستقیم ) معمولا سیالی غیر از آب که نقطه انجماد پایین تری دارد ( مانند مخلوط پروپیلن گلایکول و آب ) بکار گرفته می شود.
این سیستمها دو چرخه جداگانه دارند که از طریق یک مبدل گرمایی به یکدیگر متصل شده اند، و این مبدل گرما را از سیال داخل گردآورنده به آب مصرفی منزل منتقل می کند

مزیت رقابتی آبگرمکن های خورشیدی

امروزه کیفیت و کارایی برتر سیستم های آبگرمکن خورشیدی براساس میزان قدرت جذب انرژی تابشی وهمچنین مقدار سطح اتصال ورقه های جاذب و لوله های متصل به آنها سنجیده می شود.
- کارایی بالای کلکتورهای خورشیدی
- راندمان بالای کل سیستم آبگرمکن های خورشیدی
- حداقل اتلاف حرارتی در کل سیستم
- تامین آب گرم متوسط 60 درجه سانتیگراد و بالاتر (در صورت نیاز مشتری)
- استفاده از عایق های حرارتی مناسب و مرغوب
- استفاده از المنت برقی جهت گرم کردن آب در روزهای ابری کامل
- امکان طراحی مطابق با انواع ساختمانهای مهندسی ساز
- قابلیت طراحی بهینه توسط نرم افزارهای کامپیوتری
- مقاومت کامل در برابر خوردگی
- داشتن گارانتی برای کل سیستم

آبگرمکن خورشیدی ترمو سیفون

 جهت خرید به ادامه مطلب مراجعه کنید


آبگرمکن خورشیدی 150
اطلاعات بیشتر...


انتخاب برای مقایسه

آبگرمکن خورشیدی 150

 
قیمت: ۴,۷۵۰,۰۰۰ ریال

حجم مخزن 150 لیتر - 12 تیوب - دارای 2 سال گارانتی طلایی

آبگرمکن خورشیدی 200
اطلاعات بیشتر...


انتخاب برای مقایسه

آبگرمکن خورشیدی 200

 
قیمت: ۵,۷۵۰,۰۰۰ ریال

حجم مخزن 200 لیتر - تعداد تیوب 20 - 2 سال گارانتی طلایی

 

آبگرمکن خورشیدی 250
اطلاعات بیشتر...


انتخاب برای مقایسه

آبگرمکن خورشیدی 250

 
قیمت: ۶,۷۵۰,۰۰۰ ریال

حجم مخزن 250 - تعداد تیوب 24 - 2 سال گارانتی طلایی

 

آبگرمکن خورشیدی 300
اطلاعات بیشتر...


انتخاب برای مقایسه

آبگرمکن خورشیدی 300

 
قیمت: ۷,۷۵۰,۰۰۰ ریال

حجم مخزن 300 - تعداد تیوب 30 - 2 سال گارانتی طلائی