اجزای بخاری انرژی خورشیدی چیست؟

بخاری آب انرژی خورشیدی وسیله ای سازگار با محیط زیست و هزینه ای است که از انرژی خورشید برای گرم کردن آب استفاده می کند. به عنوان تأمین کنندهبخاری آب خورشیدی، من در مؤلفه های مختلفی که این سیستم های کارآمد را تشکیل می دهند ، خوب هستم. در این وبلاگ ، من به قسمت های اصلی یک بخاری انرژی انرژی خورشیدی می پردازم و عملکرد آنها را توضیح می دهم.

1. کلکسیونرهای خورشیدی

کلکسیونرهای خورشیدی قلب یک بخاری آب انرژی خورشیدی هستند. عملکرد اصلی آنها جذب نور خورشید و تبدیل آن به گرما است. عمدتا دو نوع جمع کننده خورشیدی وجود دارد که معمولاً در سیستم های گرمایش آب خورشیدی مورد استفاده قرار می گیرند: جمع کننده های صفحه مسطح و جمع کننده لوله های خلاء.

جمع کننده های صفحه تخت

جمع کننده های صفحه مسطح از یک جعبه مسطح و مستطیل شکل با یک پوشش شفاف تشکیل شده است که معمولاً از شیشه یا پلاستیک ساخته شده است. در داخل جعبه ، یک صفحه جاذب وجود دارد که به طور معمول از فلز (مانند مس یا آلومینیوم) ساخته شده است که به رنگ مشکی رنگ شده است تا توانایی آن در جذب نور خورشید را تقویت کند. لوله ها یا کانال ها به صفحه جاذب وصل می شوند که از طریق آن یک مایع انتقال گرما (معمولاً مخلوطی از آب و ضد یخ) جریان می یابد. هنگامی که نور خورشید به صفحه جاذب برخورد می کند ، مایعات موجود در لوله ها را گرم می کند. سپس مایع گرم شده برای انتقال گرما به مخزن ذخیره آب گردش می کند.

این کلکسیونرها از نظر طراحی نسبتاً ساده ، بادوام و مناسب برای طیف گسترده ای از آب و هوا هستند. آنها یک انتخاب محبوب برایبخاری آب خورشیدی خانگیسیستم ها ، به ویژه در مناطقی که دارای نور آفتاب متوسط هستند.

جمع کننده لوله خلاء

لوله خلاء آب خورشیدیسیستم ها از لوله های خلاء به عنوان جمع کننده استفاده می کنند. هر لوله خلاء از دو لوله شیشه ای تشکیل شده است که لوله داخلی با یک ماده خاص پوشیده شده است که می تواند تابش خورشیدی را به طور کارآمد جذب کند. فضای بین دو لوله برای ایجاد خلاء تخلیه می شود که به عنوان یک عایق عالی عمل می کند و باعث کاهش گرما می شود.

در داخل لوله داخلی ، یک لوله حرارتی یا یک لوله U شکل پر از مایع انتقال گرما وجود دارد. هنگامی که نور خورشید مایعات موجود در لوله را گرم می کند ، تبخیر می شود و به بالای لوله بالا می رود ، جایی که گرمای خود را به یک مبدل حرارتی متصل به مخزن ذخیره آب منتقل می کند. پس از آزاد شدن گرما ، مایع برای تکرار چرخه به پایین به پایین لوله می چرخد. کلکسیونرهای لوله خلاء از جمع کننده های صفحه مسطح ، به ویژه در آب و هوای سرد یا ابری کارآمدتر هستند ، زیرا می توانند انرژی خورشیدی را حتی در زاویه های کم نور خورشید ضبط کنند.

2. مخزن ذخیره آب

مخزن ذخیره آب یکی دیگر از مؤلفه های مهم یک بخاری انرژی خورشیدی است. عملکرد اصلی آن ذخیره آب گرم شده تا زمان لازم است. این مخزن معمولاً از فولاد یا فولاد ضد زنگ ساخته شده و عایق بندی می شود تا از دست دادن گرما به حداقل برسد.

دو نوع مخزن ذخیره آب وجود دارد که معمولاً در سیستم های گرمایش آب خورشیدی استفاده می شود: مستقیم و غیرمستقیم. در یک سیستم مستقیم ، آبی که در جمع کننده های خورشیدی گرم می شود مستقیماً در مخزن ذخیره سازی جریان می یابد و سپس برای اهداف خانگی استفاده می شود. در یک سیستم غیرمستقیم ، از مبدل حرارتی برای انتقال گرما از گرما استفاده می شود - انتقال مایعات در جمع کننده های خورشیدی به آب مخزن ذخیره سازی. این نوع سیستم اغلب در مناطقی که آب از مواد معدنی بالایی برخوردار است یا در جایی که دمای انجماد رایج است استفاده می شود ، زیرا از کلکسیونرهای خورشیدی در برابر خوردگی و انجماد محافظت می کند.

اندازه مخزن ذخیره آب به تعداد افراد در خانه و مصرف آب گرم آنها بستگی دارد. یک مخزن بزرگتر می تواند آب گرم بیشتری را ذخیره کند و از تأمین مداوم آب گرم حتی در دوره های کم نور خورشید اطمینان حاصل کند.

3 سیستم گردش خون

سیستم گردش خون وظیفه جابجایی مایع انتقال حرارت بین جمع کننده های خورشیدی و مخزن ذخیره آب را بر عهده دارد. دو نوع اصلی سیستم گردش خون وجود دارد: منفعل و فعال.

سیستم گردش خون منفعل

یک سیستم گردش خون منفعل ، همچنین به عنوان یک سیستم ترموسیفون شناخته می شود ، به دلیل تفاوت در دما و تراکم ، به حرکت طبیعی مایعات متکی است. در این سیستم ، جمع کننده های خورشیدی در زیر مخزن ذخیره آب نصب می شوند. هنگامی که مایع موجود در کلکسیونرها گرم می شود ، متراکم تر می شود و به طور طبیعی به بالای جمع کننده ها و سپس به مخزن ذخیره می رسد. در همان زمان ، آب خنک کننده از پایین مخزن ذخیره سازی به سمت کلکسیونرها جریان می یابد تا مایع گرم شده را جایگزین کند. این چرخه مداوم حرکت سیال بدون نیاز به پمپ اتفاق می افتد و باعث می شود سیستم های گردش خون منفعل ساده ، قابل اعتماد و انرژی - کارآمد باشد. با این حال ، آنها در کاربرد خود محدود هستند و به طور معمول در مقیاس کوچک استفاده می شوندبخاری آب خورشیدی خانگیسیستم ها

سیستم گردش خون فعال

یک سیستم گردش خون فعال از پمپ برای گردش گرما استفاده می کند - انتقال مایعات بین جمع کننده های خورشیدی و مخزن ذخیره آب. پمپ معمولاً توسط یک کنترلر کنترل می شود که دما در کلکسیونرها و مخزن ذخیره سازی را کنترل می کند. هنگامی که دمای موجود در کلکسیونرها بالاتر از دمای موجود در مخزن ذخیره سازی با مقدار معینی باشد ، کنترلر پمپ را فعال می کند تا گردش خون را شروع کند.

سیستم های گردش خون فعال از سیستم های منفعل متنوع تر هستند و می توانند در سیستم های گرمایش آب خورشیدی در مقیاس بزرگتر مورد استفاده قرار گیرند. آنها همچنین می توانند در سیستمهایی که جمع کننده های خورشیدی در سطح پایین تر از مخزن ذخیره سازی نصب می شوند یا جایی که فاصله بین جمع کننده ها و مخزن نسبتاً طولانی است ، استفاده شود.

4 کنترلر

کنترلر یک مؤلفه مهم یک سیستم آبگرمکن انرژی خورشیدی فعال است. این مسئول نظارت و کنترل عملکرد سیستم برای اطمینان از کارآیی و ایمنی آن است.

کنترل کننده به طور معمول دمای کلکسیونرهای خورشیدی و مخزن ذخیره آب را اندازه گیری می کند. بر اساس این خوانش دما ، پمپ را در سیستم گردش خون فعال یا غیرفعال می کند. به عنوان مثال ، اگر دمای موجود در کلکسیونرها به اندازه کافی بالا باشد تا آب را در مخزن ذخیره سازی گرم کند ، کنترلر پمپ را روشن می کند تا مایع انتقال گرما را گردش کند. اگر دمای موجود در جمع کننده ها زیر یک سطح معینی کاهش یابد ، کنترل کننده پمپ را خاموش می کند تا از اتلاف گرما جلوگیری شود.

علاوه بر کنترل دما ، برخی از کنترل کننده ها نیز عملکردهای دیگری از جمله محافظت از یخ ، محافظت بیش از حد گرم و نظارت بر عملکرد سیستم دارند. آنها می توانند برای کار با سیستم مطابق ترجیحات کاربر و شرایط آب و هوایی محلی برنامه ریزی شوند.

5. مبدل حرارتی

در یک سیستم بخاری با انرژی خورشیدی غیرمستقیم ، از مبدل حرارتی برای انتقال گرما از گرما استفاده می شود - انتقال مایعات در جمع کننده های خورشیدی به آب موجود در مخزن ذخیره سازی. مبدل حرارتی معمولاً یک سیم پیچ از لوله ساخته شده از مس یا سایر مواد رسانا است.

گرما - مایع انتقال از جمع کننده های خورشیدی از داخل سیم پیچ جریان می یابد ، در حالی که آب موجود در مخزن ذخیره سازی قسمت بیرونی سیم پیچ را احاطه کرده است. با عبور مایعات گرم از سیم پیچ ، گرمای خود را از طریق هدایت به آب در مخزن منتقل می کند. طراحی مبدل حرارتی برای اطمینان از انتقال حرارت کارآمد بسیار مهم است. عواملی مانند سطح سطح سیم پیچ ، سرعت جریان مایعات و اختلاف دما بین دو مایعات همه بر عملکرد مبدل حرارتی تأثیر می گذارد.

6. سیستم گرمایش کمکی

در برخی از سیستم های آبگرمکن انرژی خورشیدی ، یک سیستم گرمایشی کمکی برای تأمین گرمای اضافی در صورت عدم استفاده از انرژی خورشیدی برای تأمین نیاز گرم - آب درج شده است. این امر به ویژه در مناطقی با مدت طولانی هوای ابری یا در ماه های زمستان بسیار مهم است.

سیستم گرمایش کمکی می تواند از برق ، گاز یا روغن تغذیه شود. در یک سیستم گرمایش کمکی برقی ، یک عنصر گرمایش برقی در داخل مخزن ذخیره آب نصب می شود. هنگامی که دمای آب موجود در مخزن زیر یک سطح معینی قرار می گیرد ، کنترل کننده عنصر گرمایش را فعال می کند تا آب را گرم کند. گاز یا روغن - سیستم های گرمایش کمکی شلیک شده به روشی مشابه کار می کنند ، اما آنها برای گرم کردن آب در مخزن از مشعل استفاده می کنند.

سیستم گرمایشی کمکی تضمین می کند که همیشه آب گرم وجود دارد ، حتی اگر انرژی خورشیدی محدود باشد ، یک محلول گرم و مداوم قابل اعتماد و مداوم برای خانوارها فراهم می کند.

پایان

به عنوان تأمین کنندهبخاری آب خورشیدی، من اهمیت هر مؤلفه را در یک سیستم بخاری انرژی خورشیدی می فهمم. با انتخاب و ادغام دقیق این مؤلفه ها ، می توانیم راه حل های گرمایش آب خورشیدی کارآمد ، قابل اعتماد و سازگار با محیط زیست را در اختیار مشتریان خود قرار دهیم.

اگر علاقه مند به خرید بخاری آب انرژی خورشیدی برای خانه یا تجارت خود هستید ، لطفاً با ما تماس بگیرید. تیم متخصصان ما می توانند به شما در انتخاب سیستم مناسب بر اساس نیازهای خاص و شرایط محلی خود کمک کنند. ما متعهد به ارائه محصولات با کیفیت بالا و خدمات عالی مشتری برای اطمینان از رضایت شما هستیم.

منابع

• Duffie ، JA ، & Beckman ، WA (2013). مهندسی خورشیدی فرآیندهای حرارتی (ویرایش چهارم). ویلی
• Garg ، HP ، & Adhikari ، R. (2016). انرژی خورشیدی: اصول ، طراحی ، مدل سازی و برنامه ها. اسپرینگر