آبگرمکن خورشیدی از چه اجزایی تشکیل شده است؟

آبگرمکن خورشیدی دستگاهی نوآورانه و سازگار با محیط زیست است که از انرژی خورشید برای گرم کردن آب برای کاربردهای مختلف استفاده می کند. به عنوان تامین کننده آبگرمکن خورشیدی، من به اجزای سازنده این سیستم های کارآمد آشنایی کامل دارم. در این وبلاگ، به بخش‌های کلیدی یک آبگرمکن خورشیدی، عملکرد آن‌ها و نحوه کار آن‌ها برای تامین مداوم آب گرم برای شما می‌پردازم.

کلکتورهای خورشیدی

کلکتور خورشیدی قلب یک آبگرمکن خورشیدی است. وظیفه اصلی آن جذب نور خورشید و تبدیل آن به انرژی گرمایی است. به طور عمده دو نوع کلکتور خورشیدی وجود دارد: کلکتورهای صفحه تخت و کلکتورهای لوله تخلیه.

کلکتورهای صفحه تخت رایج ترین نوع هستند. آنها از یک جعبه مسطح مستطیل شکل با پوششی شفاف تشکیل شده اند که معمولاً از شیشه ساخته شده است. در داخل جعبه یک صفحه جاذب وجود دارد که معمولاً از مس یا آلومینیوم ساخته شده است. صفحه جاذب به رنگ مشکی رنگ می شود تا جذب نور خورشید به حداکثر برسد. لوله ها یا کانال ها به صفحه جاذب متصل می شوند که از طریق آن آب یا سیال انتقال حرارت جریان می یابد. با برخورد نور خورشید به صفحه جاذب، سیال داخل لوله ها را گرم می کند و سپس گرما را به آب موجود در مخزن ذخیره می کند.

از طرف دیگر کلکتورهای لوله تخلیه شده در آب و هوای سردتر کارآمدتر هستند. آنها از یک سری لوله شیشه ای تشکیل شده اند که هر کدام حاوی یک لوله جاذب هستند. فضای بین لوله های شیشه ای و لوله های جاذب تخلیه می شود و خلاء ایجاد می کند. این خلاء به عنوان یک عایق عمل می کند و اتلاف حرارت را کاهش می دهد. لوله های جاذب با مواد خاصی پوشانده شده اند که می تواند نور خورشید را حتی در زوایای کم به طور موثر جذب کند. سیال انتقال حرارت داخل لوله های جاذب گرم می شود و گرما را به آب موجود در مخزن ذخیره می دهد.

اگر به یک آبگرمکن خورشیدی با کارایی بالا علاقه دارید، ماآبگرمکن خورشیدی بدون فشاراز کلکتورهای لوله تخلیه پیشرفته برای اطمینان از حداکثر جذب گرما استفاده می کند.

مخزن ذخیره سازی

مخزن ذخیره سازی جایی است که آب گرم شده تا زمانی که نیاز باشد ذخیره می شود. معمولاً از فولاد ساخته می شود که برای جلوگیری از خوردگی با شیشه یا پلاستیک روکش شده است. اندازه مخزن ذخیره به تعداد افرادی که از آب گرم استفاده می کنند و نیاز روزانه به آب گرم بستگی دارد.

یک مخزن ذخیره با عایق بندی خوب برای به حداقل رساندن اتلاف حرارت بسیار مهم است. معمولاً از مواد عایق مانند فوم پلی یورتان برای بسته بندی مخزن استفاده می شود. این به گرم نگه داشتن آب برای مدت طولانی تری حتی زمانی که نور خورشید وجود ندارد کمک می کند.

برخی از آبگرمکن های خورشیدی یک عنصر گرمایش پشتیبان در مخزن ذخیره دارند. این در دوره هایی که نور خورشید کم یا نیاز به آب گرم زیاد است مفید است. المنت گرمایش پشتیبان می تواند برقی یا گازی باشد و اطمینان حاصل کند که همیشه به آب گرم دسترسی دارید. ماآبگرمکن خورشیدی سبزهمراه با یک مخزن ذخیره سازی با کیفیت بالا و عایق بندی خوب و یک عنصر حرارتی پشتیبان اختیاری برای راحتی بیشتر.

سیالات و پمپ های انتقال حرارت

در آبگرمکن خورشیدی از یک سیال انتقال حرارت برای انتقال گرما از کلکتور خورشیدی به مخزن استفاده می شود. رایج ترین مایع انتقال حرارت، مخلوطی از آب و ضد یخ مانند پروپیلن گلیکول است. این مخلوط دارای نقطه انجماد کمتری نسبت به آب است و از یخ زدن سیال در هوای سرد جلوگیری می کند.

پمپ ها برای گردش سیال انتقال حرارت بین کلکتور خورشیدی و مخزن ذخیره سازی استفاده می شوند. دو نوع سیستم پمپاژ وجود دارد: فعال و غیرفعال.

سیستم های پمپاژ فعال از یک پمپ الکتریکی برای گردش سیال استفاده می کنند. این سیستم ها کارآمدتر هستند و می توان آنها را با دقت بیشتری کنترل کرد. آنها برای سیستم های آبگرمکن خورشیدی بزرگتر یا سیستم های واقع در مناطقی با نور خورشید متغیر مناسب هستند.

سیستم های پمپاژ غیرفعال برای گردش سیال به همرفت طبیعی متکی هستند. در یک سیستم غیرفعال، سیال گرم شده بالا می رود و به مخزن ذخیره جریان می یابد، در حالی که سیال خنک تر در مخزن به سمت کلکتور خورشیدی جریان می یابد. سیستم های غیرفعال ساده تر و قابل اطمینان تر هستند، اما ممکن است به اندازه سیستم های فعال کارآمد نباشند.

سیستم کنترل

سیستم کنترل آبگرمکن خورشیدی وظیفه نظارت و تنظیم عملکرد سیستم را بر عهده دارد. این تضمین می کند که آبگرمکن خورشیدی به طور موثر و ایمن کار می کند.

سیستم کنترل معمولاً شامل سنسورها، یک کنترلر و رله است. سنسورها دمای کلکتور خورشیدی، مخزن ذخیره و سیال انتقال حرارت را اندازه گیری می کنند. کنترلر داده ها را از حسگرها دریافت می کند و بر اساس پارامترهای از پیش تعیین شده تصمیم گیری می کند. به عنوان مثال، اگر دمای کلکتور خورشیدی بالاتر از دمای مخزن ذخیره باشد، کنترل کننده پمپ را برای گردش سیال فعال می کند.

سیستم کنترل همچنین دارای ویژگی های ایمنی مانند محافظت در برابر دمای بیش از حد و محافظت در برابر یخ زدگی است. اگر دمای مخزن ذخیره از حد معینی بیشتر شود، سیستم کنترل پمپ را خاموش می کند یا مکانیزم خنک کننده را فعال می کند. به طور مشابه، اگر دما به زیر صفر برسد، سیستم کنترل عنصر گرمایش پشتیبان را فعال می کند یا سیال را از سیستم تخلیه می کند تا از آسیب جلوگیری کند.

لوله و اتصالات

از لوله ها و اتصالات برای اتصال کلکتور خورشیدی، مخزن ذخیره، پمپ و سایر اجزای آبگرمکن خورشیدی استفاده می شود. آنها از موادی مانند مس، PVC یا PEX ساخته می شوند.

لوله های مسی بیشترین استفاده را دارند زیرا بادوام، مقاوم در برابر خوردگی و خواص انتقال حرارت خوب هستند. لوله های پی وی سی و PEX نیز به دلیل سبک وزن بودن، نصب آسان و کم هزینه بودن محبوب هستند.

نصب صحیح لوله ها و اتصالات برای اطمینان از عملکرد کارآمد آبگرمکن خورشیدی بسیار مهم است. لوله ها باید عایق بندی شوند تا اتلاف گرما به حداقل برسد و اتصالات باید محکم بسته شوند تا از نشتی جلوگیری شود.

چگونه اجزا با هم کار می کنند

اکنون که اجزای جداگانه یک آبگرمکن خورشیدی را مورد بحث قرار دادیم، بیایید ببینیم که چگونه با هم کار می کنند.

در طول روز، نور خورشید به کلکتور خورشیدی برخورد می کند و سیال انتقال حرارت داخل لوله ها را گرم می کند. پمپ سیال گرم شده را از کلکتور خورشیدی به مخزن ذخیره می کند. با عبور سیال از مبدل حرارتی در مخزن ذخیره، گرما را به آب موجود در مخزن منتقل می کند.

سیستم کنترل دمای کلکتور خورشیدی و مخزن ذخیره را کنترل می کند. اگر دمای کلکتور خورشیدی بالاتر از دمای مخزن ذخیره باشد، پمپ به گردش سیال ادامه می دهد. اگر دمای مخزن ذخیره به حد مطلوب برسد، پمپ متوقف می شود.

در شب یا در دوره‌هایی که نور خورشید کم است، مخزن ذخیره‌سازی عایق‌شده آب را گرم نگه می‌دارد. اگر نیاز آب گرم از مقدار آب گرم موجود در مخزن بیشتر شود، المنت گرمایش پشتیبان را می توان برای گرم کردن بیشتر آب فعال کرد.

نتیجه گیری

آبگرمکن خورشیدی یک سیستم پیچیده است که از اجزای متعددی تشکیل شده است که هر کدام نقش مهمی در عملکرد آن دارند. با درک اجزا و نحوه کار آنها با یکدیگر، می توانید هنگام انتخاب آبگرمکن خورشیدی برای خانه یا محل کار خود تصمیمی آگاهانه بگیرید.

به عنوان تامین کننده آبگرمکن خورشیدی، ما طیف گسترده ای از آبگرمکن های خورشیدی با کیفیت بالا را ارائه می دهیم، از جملهآبگرمکن خورشیدی بدون فشار،آبگرمکن خورشیدی سبز، وآبگرمکن خورشیدی خانگی. محصولات ما به گونه ای طراحی شده اند که انرژی - کارآمد، قابل اعتماد و آسان برای نصب باشند.

اگر مایل به خرید آبگرمکن خورشیدی هستید یا در مورد محصولات ما سوالی دارید، لطفاً برای بحث دقیق با ما تماس بگیرید. ما متعهد هستیم که بهترین راه حل ها را برای نیازهای آب گرم شما ارائه دهیم.

مراجع

• دافی، جان آ. و ویلیام ای. بکمن. مهندسی خورشیدی فرآیندهای حرارتی. جان وایلی و پسران، 2013.
• Garg، HP، و AK Bansal. سیستم های گرمایش آب خورشیدی چاپ پرگامون، 1982.