آب گرم کن خورشیدی: آشنایی با اصول اولیه، نصب و راه اندازی
آنچه در این مقاله می‌خوانید
آب گرم کن خورشیدی: آشنایی با اصول اولیه، نصب و راه اندازی
مقدمه
پس از آشنایی با سیستم های فتوولتاییک و نحوه عمل کرد این سیستم ها به معرفی آب گرم کن خورشیدی می پردازیم. آب گرم کن خورشیدی وسـیله اي عمومـي و پر مصرف اسـت، که اسـتفاده از انرژي خورشـیدي به جاي سـوخت فسـیلي، نـه تنهـا از نظر فني بلکـه از نظر اقتصادي و زیسـت محیطي اقدامـی مفید و ضروری اسـت. بهینـه سـازی مصـرف انـرژی یکـی از اصلـی تریـن مباحـث در ادبیـات انـرژی جهـان اسـت، و امـروزه کاهـش مصـرف انـرژی های فسـیلی، خود به عنـوان یك منبع انـرژی قلمداد می شـود. یکی از مهـم تریـن راه هـای کاهـش مصـرف انـرژی، جایگزینی فنـاوری های کنونی با سـامانه هایی اسـت که از انـرژی هـای تجدیدپذیـر بـه جای سـوخت های فسـیلی به عنـوان منبع انـرژی اسـتفاده میکنند.
مسـئله جهانـي بحـران انـرژي ، مشـکلات ناشـي از پایانپذیـري سـوختهاي فسـیلي و اثـرات زیانبـار زیسـت محیطـي اسـتفادهاز ایـن سـوختها، مجامـع علمـي را به فکـر اسـتفاده از منابع انـرژي جایگزین واداشتهاسـت. انـرژي خورشـیدي، بهعنـوان منبعـي پاك،لایزال،پایـان ناپذیـر، تجدیدپذیـر و البتـه رایـگان، یکـي از ایـن منابع اسـت.
یکـي از کاربردهـاي مهـم انـرژي خورشـیدي، تبدیـل آن بـه انـرژي حرارتـی و کمك بـه سیسـتمهاي حرارتي اسـت. در سیسـتم حرارتـی (آب گرم کـن خورشـیدی) انرژي خورشـیدي بهصورت مسـتقیم و غیر مسـتقیم (سـیال واسـط) بـه انـرژي حرارتی تبدیل مي شـود. این کار توسـط مجموعـهاي از کلکتورهای خورشـیدي، که مدل هـای مختلفـیدارد، انجـام ميگردد. یکـي از روشـهاي گـرم کـردن مـواد، اسـتفاده از انـرژي خورشـیدي اسـت. با تابـش آفتاب بـر اجسـام مختلف، کـه حامـل انـرژي الکترومغناطیسـي براجسـام مختلـف اسـت، گرما حاصل مي شـود.
انرژی حرارتی خورشیدی از نظر نوع استفاده و بهرهبرداری
1-کاربردهای صنعتی ( نیروگاه با متمرکز کنندۀ سهموی خطی و …… )؛
2-کاربردهای نیمهصنعتی ( خشك کن مواد غذایی و خانة خورشیدی و ….. ،)
3-کاربردهای خانگی ( آب گرم کن خورشیدی و …..) ،
تبدیل انرژی در آب گرم کن خورشیدی
تبدیـل انـرژي خورشـیدي بـه انرژي گرمایي، کار سـاده ایسـت. زیرا گرمـا در پائین ترین سـطح تبدیلات انرژي جـاي دارد. بـراي درك بهتـر این موضوع بـه مفهوم زیر توجـه نمائید.
مفهوم اکسرژي
در یـك سیسـتم آن قسـمت از انـرژي کـه تماما توانایي انجام کار داشـته باشـد را اکسـرژي مي نامنـد که البته دسترسـي به این کار وابسـته به اسـتفاده از یك سـیکل گرمایي اسـت. هرچنـد تبدیـل انـرژي بـه صـورت انـرژي گرمایـي نیز همیشـه در قسـمتي از ایـن سـیکل اتفاق مـي افتد ولي اگـر فقـط هـدف تولیـد گرما باشـد بدلیل وجـود یك قانـون در طبیعت تولیـد گرما سـاده تر مي شـود. زیرا آن قسـمت از انـرژي کـه بـه کار یـا صـورت دیگـري از انـرژي تبدیل نشـود طبق ایـن قانـون در نهایت بـه گرما یا همـان جنبـش مولکولـي تبدیل مي شـود.
عوامل مؤثر در استفاده از انرژی خورشیدی در آب گرم کن خورشیدی
الف- شدت تابش انرژی خورشید؛
ب- تابش در جو (پوشش ابر)؛
ج- عرض جغرافیایی؛
د- فصل های سال
الف- شدت تابش انرژی خورشید
ایـران بـا آنکـه یکـی از کشـورهای نفـت خیز جهـان و دارای منابـع عظیم گاز طبیعی اسـت، اما به دلیل شـدت تابـش خورشـید در بیشـتر نقـاط، مـی تواند با بهـره مندی از انـرژی خورشـیدی، صرفه جویی قابـل توجهی در مصرف سـوخت های فسـیلی داشـته باشد.
اطلاعـات درسـت دربـارۀ تابش خورشـیدي، اولیـن و مهمترین نیـاز در طراحي هاي کاربردي انرژي خورشـیدي اسـت. بنابـر ایـن بـراي تعییـن میانگیـن واقعـي انـرژي دریافتـي از خورشـید بـر هـر سـطحي لازم اسـت از اندازه گیـري هـاي دقیـق سـنجش تابـش خورشـیدي در فاصله(پریود)هاي زمانـي طولاني مدت اسـتفاده نمود.
ب- تابش در جو (پوشش ابر)
شـدت تابـش خورشـید پـس از عبـور از سـطح جو مقـداري از آن جـذب و مقداري نیـز منعکس مي شـود و در نهایت میزانی از آن به زمین مي رسـد کــه ایــن عــدد مبنــاي محاســبات سیسـتم هاي خورشیدي است.
ج- عرض جغرافیایی
بـرای تعییـن زاویـة شـیب بهینـه باید ویژگیهـای آب و هوایـی و جغرافیایی منطقـة نصب آب گرم کن هـا در نظر گرفتـه شـود .در ایـن تحقیـق شـهرهای تبریـز و اصفهـان در کشـور ایران بـه منظورمطالعـة مورد بررسـی قرار گرفته اسـت
د- فصل های سال
ارتفـاع خورشـید طـی حرکـت آن در افـق در فصول سـال متفاوت اسـت. در تابسـتان زاویه تابش آن بیشـتر به طـور مسـتقیم اسـت در حالیکه در زمسـتان مایـل میتابد.
زاویه نصب صفحات خورشیدی
دسـتیابی بـه حداکثـر کارایـی در گردآورهـای خورشـیدی، بـا جهتگیـری، نصـب، سـاخت و طراحی مناسـب، امکانپذیـر اسـت. بـا ایـن وجـود، کارایـی یـك گـردآور خورشـیدی، بـه موقعیـت آن (با توجـه به خط اسـتوا) و زاویـة شـیب آن بـا سـطح افـق (بـا توجـه بـه زمیـن) مرتبـط اسـت؛ زیـرا هـم جهتگیری و هـم زاویة شـیب، مقـدار تابـش خورشـیدی را، کـه بـه سـطح گـردآور میرسـد، را تغییـر میدهند .
زاویـة پرتوهـای خورشـید بـا یـك سـطح تعیین کننـده، مقـدار انرژی اي اسـت که آن سـطح دریافـت میکند. از آنجایـی کـه تشعشـعات خورشـیدی بـه شـکل اشـعههای مـوازی به زمین میرسـند، سـطحی که نسـبت به امتـداد آنهـا قائم باشـد، بیشـترین مقـدار انـرژی را دریافـت خواهد کرد. با مطالعات در عرض جغرافیای کشور ایران می توان به زاویه بهینه نصب ، 40الی 44درجه رسید.
آب گرم کن خورشیدی
آبگرمکـن خورشـیدی بـه سـامانه ای گفتـه مـی شـود که بـا جذب انـرژی خورشـید ، آبگـرم تولید مـی نماید . مـدل خانگـی آبگرمکـن خورشـیدی دارای گیرنـده و مخزن ذخیـره افقی دوجداره می باشـد. با تابش خورشـید بـر روی گیرنـده هـا و جـذب گرمـای آن توسـط صفحات یا لولـه های جاذب ،سـیال عامل که مـی تواند آب باشـد داخـل گیرنـده هـا گـرم شـده و به علـت کاهـش چگالی شـروع بـه بالارفتـن از رایزرهای عمـودی داخل آن هـا مـی کنـد. گرمـای سـیال عامل به آب داخـل مخزن ذخیـره منتقل شـده و در این حین آب سـرد داخل مخـزن (در مـدل تمـاس غیـر مسـتقیم سـیال عامـل پس از سـرد شـدن) ، به طـرف پاییـن گیرنده هـا حرکت مـی کنـد .ایـن چرخه در طـول روز چندین بار تکـرار می گردد . آبگرمکن خورشـیدی از جمله تجهیزاتی اسـت کـه طـی سـال هـای اخیر مـورد مطالعه محققیـن قرار گرفتـه و در طـرح های گوناگونـی ارائه گردیده اسـت.
آب گرم کن خورشیدی در حمام خورشیدی
تولیـد آب گـرم تهیـه آب گـرم بهداشـتی در اماکـن عمومـی بـه خصـوص در مکانهایـی کـه مشـکل سـوخت رسـانی وجـود دارد اسـتفاده کـرد. چنانچـه ظرفیـت این سیسـتمها افزایـش یابد میتـوان از آنهـا در حمامهای خورشـیدی نیـز اسـتفاده نمـود. تاکنـون بـا توجـه بـه موقعیـت جغرافیایـی ایـران تعـداد زیـادی آب گرمکـن خورشـیدی و چندیـن دسـتگاه حمـام خورشـیدی در نقـاط مختلـف کشـور مـورد اسـتفاده قـرار مـی گیـرد.
انواع آب گرم کن خورشیدی
انرژي حرارتي از انرژي خورشیدي
*گرمایـش آب مصرفـي ( تهیـه آبگـرم مـورد نیـاز مصارف خانگـي ، عمومـي و صنعتـي بـا اسـتفاده از آبگرمکن هاي خورشیدي
*گرمایـش فضـای مسـکوني ، تجـاري ، صنعتـي و گلخانـه هـا
گرمایش آب استخرها و مخازن ذخیره آب فصلي
*آب شیرین کن خورشیدي
*اجـاق خورشـیدي :پخـت غذا بوسـیله تابـش و تمرکز نورخورشید
*سـرمایش خورشـیدي :تامیـن آب بـا دمـاي بسـیار بـالا بـراي اسـتفاده در سیسـتمهاي سرمایشـي
انواع کلکتور در آبگرم کن خورشیدی
مهمتریـن بخـش یـك آبگرمکـن خورشـیدي کلکتـور آناسـت. تابش نور خورشـید بـه کلکتورهاي نصب شـده سـبب گـرم شـدن مایـع عبـوري درون آنهـا مـي گـردد. کلکتور انـواع مختلفـي دارد کـه در انتخـاب آن باید به شـرایط اقلیمـي، مصالـح بومـي (در صورت تصمیم بهسـاخت) و بودجـه توجه نمـود. مهمترین انـواع کلکتور در نمـودار زیـر مشـخص شـده اسـت. رایـج تریـن آنهـا در ایران مـدل صفحه تخـت و لولة خلأ اسـت .
اجزاء اصلی آبگرم کن خورشیدی
کلکتورصفحه تخت آبگرم کن خورشیدی
اجزا کلکتور صفحه تخت در نمودار زیر مشخص شده است.
نـام ایـن کلکتـور از شـکل ظاهـري قسـمت جـاذب آن absorber انتخـاب شـده اسـت. ولـي در زیـر ایـن صفحـات تخـت، لولـه هایـي قـرار دارد کـه انـرژي دریافتـي صفحات مشـکي رنـگ از آفتـاب را به سـیال عامل منتقـل مـي کنـد. جنـس لولـه – جنـس صفحـه – طـرز اتصـال صفحه بـه لولـه و رنگ یا پوشـش جـاذب روي صفحـات از پارامترهـاي تعییـن کننـدۀ «ابزربـر» اسـت. همچنیـن عایـق بندي جعبه ( جنس پوشـش شـفاف) طلـق پلـي کربنـات یـا شیشـه و درصد فلـزات موجـود در شیشـه نیـز در راندمـان کلکتور موثـر اند.
*روکش جذب انتخابي
*صفحۀ جاذب
سـطح جـاذب مهمتریـن بخـش یـك کلکتـور خورشـیدي اسـت. زیـرا وظیفـة اصلـي جـذب و انتقـال انـرژيخورشـید را برعهـده دارد. «ابزربـر» در واقـع یـك صفحه مسـطح اسـت بـا پوششـي مخصوص،که و لولـه اي به آن اتصـال اسـت. در ایـن لولـه آب حرکـت مـي کنـد و گـرم مي شـود.
توضیحات:
جنـس ابزربـرAbsorberجنـس ابزربـر معمولاآهني،آلومینیومـي و مسـي اسـت. بهترین نـوع ابزربرها ازجنـس آلومینیـوم و مـس سـاخته شـده انـد. زیـرا ضریب انتقـال حـرارت در این دو فلز از سـایر فلـزات صنعتي بالاتر اسـت. نـوع پوشـش: بـر روي فلـز پایـة یـك ابزربـر بایـد پوششـي جهـت حداکثـر کردن جـذب انـرژي قـرار گیرد. همانطـور کـه مـي دانیـد، همـة اجسـام بخشـي از نوري را کـه به آنها مـي تابد جذب مـي کنند و بخشـي دیگر را برمـي گرداننـد. هرچـه رنـگ یـك جسـم تیـره تـر باشـد، ضریب جـذب آن بیشـتر و هـر چه رنگ روشـنتر باشـد ضریـب تابـش بیشـتر خواهد بود. بنابر ایـن در صفحات جـاذب ميتوان از رنگ مشـکي Black Paintاسـتفاده نمود.
امـا عامـل دیگـري نیـز در اینجـا دخالـت دارد و آن ضریـب انتشـار اسـت. ميدانیـم که نور جذب شـدۀ توسـط اجسـام، در آنهـا تبدیـل بـه گرمـا مـي شـود. گرمـا یا حـرارت بـه سـه روش منتقل مي شـود:
* جابـه جایي
*هدایت
*تابش.
بـراي افزایـش راندمـان یـك کلکتور خورشـیدي باید این سـه مسـیر اتـلاف حرارت را مسـدود کـرد. جابه جایيرا بـا شیشـه، هدایـت را بـا عایـق کنتـرل مـي کنیـم. اما بـراي کنتـرل تابش چـه باید کـرد؟ باید ضریـب تابش سـطح ابزربـر را کاهـش داد. درسـت اسـت کـه جسـمي کـه با رنگ سـیاه پوشـش خورده اسـت ضریـب جذب بالایـي دارد. امـا در مقابـل، ضریـب انتشـار بالایـي نیـز دارد. بـراي حل ایـن مشـکل از ابزربرهـاي انتخابي اسـتفاده مـي شـود. بـه این معني که پوشـش سـطح ابزربـر را با انتخاب عناصر خـاص و ایجاد سـاختار خـاص بـه صورتي ميسـازند کـه حداکثر ضریب جذب و حدقل ضریب انتشـار را داشـته باشـد.
جهت درك بهتر این موضوع به تصاویر زیر دقت فرمائید:
تصویـر سـمت چـپ یـك سـطح تابناك مثـل آینه را نشـان مي دهـد که هرچـه بـه آن بتابد همـان را منعکس مـي کند. در واقـع در کلکتورهـاي بـا لایـه جـذب انتخابـي نیـز تشعشـع از سـطح کلکتـور صـورت مـي پذیـرد ولـي لایه پوشـش داده شـده روي کلکتور باعث بازگشـت تشعشـع گرمایي سـاطع شـده به سـطح و جذب دوباره آن مي گردد.
کلکتور صفحه اي دوبل
ایـن کلکتـور شـبیه بـه کلکتـور تخت اسـت. فقـط صفحة جـاذب آن بـه جـاي صفحـة و لولـه از یـك صفحـة دو جداره، که دور تا دور آن پرس شـده تشـکیل یافته اسـت. ایـن کلکتـور، نسـبت بـه کلکتور صفحـه لولـه اي دبي آب بیشـتري دارد ضمنـا تلفـات آن نیـز کمتر اسـت، زیرا آب در زیـر تمام سـطح کلکتـور جریـان دارد و بلافاصله انرژي را دریافـت مـي کند.
کلکتور لوله خلاء
ایـن کلکتورهـا از لولـه هاي دوجداره اي تشـکیل شـده اسـت که در سـطح جـداره داخلي آن با پوشـش جاذب اندود شـده اسـت و بین دوجداره شیشـه اي خلاء اسـت. ایـن کلکتورهـا بـه دلیـل عدم اسـتفاده از اجـزاء فلزی، ارزان هسـتند و البتـه در محدوده عمومـی درجه حرارت ،کارکـرد راندمـان آنها نیز بالاتر اسـت. طی چند سال گذشته استفاده از این کلکتورها در دنیا و ایران متداول شده است.
مزایای آبگرمکن های خورشیدی با کلکتور لوله خلاء
*قیمت پایین تر
*نصب سریع و آسان
*حداقل هزینه برای تعمیر و نگهداری
*مناسب براي مناطقي که به آب لوله کشي شهري دسترسي ندارند
*بـه علـت اسـتفاده از لولـه هـای دو جـداره کـه بـا تکنولـوژی لوله
*خـلاء سـاخته شـده انـد نیـازی بـه ریختـن ضـد یـخ در ایـن نـوع *آبگرمکـن نیسـت و در صـورت اسـتفاده از آن در مناطق سردسـیر آب داخـل کلکتـور یـخ نمـی زند
*راندمان بالاتر (به دلیل گرد بودن شیشه های جاذب انرژی)
*در مدل های جدید مشکل مخزن بدون فشار نیز بر طرف شده (مدل کویل دار و هیت پایپ و …)
کلکتور پلیمري
هنگامـي کـه یـك شـلنگ مشـکي محتـوي آب را چمبـره کنیـد و در معـرض آفتـاب بگذاریـد یـك آبگرمکـن خورشـیدي سـاخته ایـد! برخـي از شـرکت هـا همیـن شـلنگ را بصـورت بـه هـم متصل و مرتـب به عنـوان آب گرمکـن خورشـیدي بـراي اسـتخرهاي کوچـك عرضـه مـي کنند.
راندمان حرارتي یک آبگرمکن خورشیدي
راندمـان حرارتـي در آبگرمکن خورشـیدي نشـان دهنده ایناسـت که به نسـبت انـرژياي که از آفتـاب دریافت مـي شـود، چـه میـزان محصول آبگرم شـده تهیه مـي گردد. به عبـارت دیگر، مقـدار انرژي حرارتـي که در آب ذخیـره شـده، بـه مقـدار انـرژي تابشـي دریافتـي در زمان مشـخص اسـت. در فرمول زیـر : ɳراندمـان حرارتی – : mجـرم آب – : cظرفیـت گرمایـی آب – : T∆تغییـر دمـای آب – : Iشـدت تابـش آفتـاب – : Aسـطح کلکتـور و t: مـدت زمـان آزمایش می اسـت.
پایه و اتصالات
انتخـاب پایـه مناسـب براي یك سیسـتم آبگرمکن خورشـیدي به عواملي همچـون نوع کلکتور – روش اسـتقرار – ثابـت یا متحرك بودن سیسـتم بسـتگي دارد.
لوله و شیر آلات
لولـه هـاي فلـزي حتمـا بایـد عایـق بندي شـوند. بهتر اسـت سـاختمان هـاي در حال سـاخت یك لولـه رفت و برگشـت عایـق بنـدي شـده از موتورخانـه یـا واحد هـا ي پکیـج دار به پشـت بام تعبیـه نمایند. براي اتصال کلکتورهاي خورشیدي بهترین گزینه رابط استیل آکاردئوني است. شیر یکطرفه از برگشت آب گرم از مخزن به کلکتور در هنگام شب جلوگیري میکند.
مخزن ذخیره
مخـزن ذخیـره در آبگرمکـن هـای خورشـیدی بایـد آب داغ را در خـود نگـه دارد، بـدون اینکه دچـار خوردگی ِ شـود. جنـس مخـازن بـه کار رفتـه در آبگرمکن های خورشـیدی لولـة خلأ (وکیـوم تیوپ) معمولا از اسـتینلس اسـتیل بـا گریـد 304بهداشـتی اسـت. ایـن مخازن پلـی اورتان به ضخامـت 10الی 15سـانتی متـر عایق می شـوند. حجم مخازن بر حسـب لیتر متغیر اسـت. یك حسـاب سـر انگشـتی برای تخمین ظرفیت آن این اسـت کـه بـه ازای هـر متر مربع سـطح گردآورنـده، مخزنـی 100تا 120لیتـری در نظر گرفته شـود.
مخزن با سیال عامل و بدون سیال عامل
در آبگرمکـن هایـي کـه سـیال عامـل آنهـا بـه غیـر از آب اسـت و ضد یـخ بـه آب آنها اضافـه مي شـود.، از یك مبـدل گرمایـي بـراي انتقـال گرما از سـیال کلکتـور به آب مصرفي اسـتفاده مي شـود(جریان غیر مسـتقیم.) از ایـن نظـر آبگرمکـن هاي خورشـیدي به چند دسـته تقسـیم مي شـوند :
نوع مدار: باز، بسته یا تخلیه اي
*آبگرمکن مدار باز Open
در ایـن نـوع از آبگرمکـن هـا، مخـزن ذخیـره آبگرمکـن تـك جـداره اسـت و همـان آبـي کـه در داخـل مخزن ذخیـره آبگرمکـن قـرار دارد در داخـل کلکتورهـا جریـان مـي یابـد.
*آبگرمکن مدار بسته Close
در ایـن نـوع از آبگرمکـن هـا، مخـزن ذخیره دوجداره اسـت و بین جـدارۀ بیروني مخزن و کلکتورها یك سـیکل بسته تشـکیل مي شود. در سـیکل بسـته، آبگرمکـن هـاي مدار بسـته در مناطقـي با احتمـال دماي زیر صفـر و پدیـدۀ یخزدگي، وجود دارد بایـد از ضـد یخ اسـتفاده نمود.
*آبگرمکن هاي بدون پمپ( جریان ترموسیفون)
ترموسـیفوني بـراي گـردش آب بـه پمپ نیازنـدارد. هنگاميکه آب درون کلکتور توسـط انرژي خورشـیدي گرممـي شـود حجـم آن انبسـاطمي یابـد و در نتیجـه چگالـي آن تغییـر مـي کند. آب گرم سـمت بـالا حرکت مي کنـد و بـه داخـل منبـع تعبیه شـده در بـالاي کلکتـور ميریزد. ازطـرف دی ِ گر، آب سـرد منبع به قسـمت پایین کلکتـور مـي آیـد. بـه این ترتیـب یك گردش آرام سـیال بیـن کلکتـور و منبع بوجـود مي آید
*آبگرمکن هاي پمپدار
در ایـن نـوع آبگرمکـن هـا، سـ ّیال مابیـن کلکتورهـا و مخـزن ذخیـرۀ آب، توسـط یـك پمـپ کوچـك برقي به گـردش در مـي آیـد. بـه دلیـل اسـتفاده از ایـن پمـپ، مخزن ذخیـرۀ آب را مـي تـوان در پائین قـرارداد و فقط کلکتورهـاي خورشـیدي بـر روي پشـت بـام قرار مـي گیرند.
آبگرمکن هاي مدار بسته نیازمند استفاده از منبع انبساط اند منبع انبساط سه نوع است:
-1منبع انبسـاط باز: که نمونة کوچکي از منابع انبسـاط معمولي اسـت. این منبع انبسـاط توسـط یك شـناور به شـبکة آب شـهري وصل اسـت. مزیت آن کاربرد آسـان و عیب آن اتلاف راندمان، هدر رفت ضدیخ و …. اسـت.
-2منبع انبسـاط بسـته: این منبع داراي یك دیافراگم لاسـتیکي اسـت کـه حالت ارتجاعـي آن امکان کنترل انبسـاط حجم سـیال را فراهم مي آورد. مزیت آن، افزایش راندمان سیسـتم و عیب آن دردسـر کاربرد اسـت.
-3منبـع انبسـاط دوگانـه: این منبع انبسـاط اقتباسـي از سیسـتم انبسـاط در خودروهـاي پیشـرفتة امروزي اسـت کـه تلفیقـي از منبع انبسـاط باز و بسـته اسـت. یعني هم مسـئله اتـلاف راندمـان در آن حل شـده و هم در صورت کم شـدن آب، به سـادگي قابل شـارژ شـدن اسـت.
سیستم کنترل مرکزی
این مجموعه در واقع مدیریت و برنامه ریزی کامل دستگاه را به صورت اتوماتیك و دستی انجام می دهد. که انجام این مدیریت با کمك یك حسگر و شیر برقی و کنترلر دستگاه انجام میگیرد
سیستم کنترل پمپ
معروفتریـن کنترلـر پمـپ، کنترلـر تفاضلـي ميباشـد کـه اختـلاف دمـا بیـن آب خارج شـده از کلکتـور و آب داخـل مخـزن در مجـاورت مبـدل گرمـا را اندازهگیـري ميکنـد. در یـك سیسـتم اکتیـو رایج، وقتي کـه دماي داخـل کلکتـور 8تـا 10درجـهي سـانتيگراد گرمتـر از آب داخـل مخزن اسـت، کنترلر پمپ را روشـن ميکند و وقتـي اختـلاف دمـا کمتـر از 3تـا 5درجـهي سـانتيگراد باشـد، پمـپ را خامـوش ميکند. در سیسـتمهاي حلقـه بـاز یا مسـتقیم، اختـلاف دما براي روشـن بودن پمپ بـه 4درجه کاهـش پیـدا ميکند زیـرا در آن سیسـتم، مبـدل گرمایي وجـود ندارد.
انواع سیستم هاي کمکي
همـه سیسـتم هـاي خورشـیدي نیاز به سیسـتم کمکـی دارند . این سیسـتم هـاي کمکي مي تواننـد به صورت برقـي، گازي یـا نفتـي باشـند ویا اینکه به صـورت پس گرم بـه موتورخانه وصل شـوند.
لزوم وجود سیستم کمکی و مفهوم solar fraction
روش استفاده از آبگرمکن های خورشیدی در منازل مسکونی جهت آبگرم بهداشتی
روش استفاده از آبگرمکن های خورشیدی لوله خلاء در موتورخانه جهت آبگرم بهداشتی
محاسبه تعداد آبگرمکن های خورشیدی برای آبگرم بهداشتی
روش های محاسبه دستی
*میـزان مصـرف واقعـی بـه کمك نصب کنتـور و نصب آبگرمکن هـای مخزن دار به اندازه 24سـاعته اسـت
درمـواردی کـه امـکان نصـب کنتور نیسـت از روش تخمین اسـتفاده می شـود که تجربه نشـان داده در کشـور ما مصـرف آب گـرم بهداشـتی بـه ازاء هر نفر در 24سـاعت بیـن 50الی 60لیتر اسـت.
*یك متر مربع سطح کلکتور به ازای هر 80لیتر حجم مخزن برای کلکتور لوله خلاء
*یك متر مربع سطح کلکتور به ازای هر 60لیتر حجم مخزن برای کلکتور صفحه تخت
*اگر حجم مخزن بیش از 300لیتر شد مخازن با هم سری شوند.
البتـه در مصـارف بـالا و موتورخانـه هـا حتمی نیـاز به برآورد دقیق نسـبت به میـزان مصرف آب گرم بهداشـتی
مجموعـه در طـول 24سـاعت بـه کمك نصب کنتور می باشـد
آب شیرین کن خورشیدی
هنگامـی کـه حـرارت دریافـت شـده از خورشـید بـا درجـه حرارت کـم روی آب شـور اثر کنـد تنهـا آب تبخیر شـده و امـلاح باقـی میماند. سـپس با اسـتفاده از روشـهای مختلـف میتوان آب تبخیر شـده را بـه مایع تبدیل کـرد و بـه ایـن ترتیـب آب شـیرین تهیـه کـرد. بـا ایـن روش میتـوان آب بهداشـتی مـورد نیـاز در نقاطـی که دسترسـی بـه آب شـیرین ندارنـد ماننـد جزایـر را تأمین کرد. آب شـیرین کن خورشـیدی در دو انـدازه خانگی و صنعتـی سـاخته میشـوند. جدیدتریـن محصـول تلفیقی از آب شـیرین کن و آبگرمکن خورشـیدی اسـت که همزمـان تولیـد آب شـیرین جهـت شـرب و آبگرمکن جهت اسـتفاده بهداشـتی مـی نماید.
مزایای استفاده از آب شیرین کن های خورشیدی
1-کمترین ( حداقل) پساب
2-حداقل استفاده از انرژی های فسیلی
3-توانایی شیرین کردن آب شور با هر غلظت و هر نوع نمکی
4-نصب و نگهداری آسان
5-طول عمر بالا
6-قیمت ارزان و اقتصادی
[aparat id=’NF1xZ’]
