تحقیق در مورد آبگرمکن خورشیدی

به گزارش بانوی ایران، آب گرمکن خورشیدی یک وسیله به صرفه و مفید برای استفاده هر چه بیشتر از انرژی گرمایی خورشید است. با قرار دادن یک صفحه خورشیدی در بالای پشت بام این امکان وجود دارد که از انرژی تجدیدپذیر خورشید بیشترین بهره را ببرید.

تحقیق در مورد آبگرمکن خورشیدی

خبرنگاران | سرویس علوم - آبگرمکن خورشیدی عبارت است از دستگاهی با قابلیت مهار نور خورشید و گرم کردن آب لوله کشی، به نحوی که بتوان از آب آن برای استحمام، دوش دریافت و ... بهره برد. این دستگاه اساساً دارای قسمت های زیر است:

  • یک صفحه حرارتی (جمع کننده نور خورشید)، که در پشت بام کار گذاشته می شود.
  • یک منبع برای ذخیره آب گرم؛
  • و لوازم فرعی مانند پمپ چرخان، که انرژی خورشیدی را از جمع کننده گرفته و به منبع آب گرم هدایت می کند؛ و همچنین یک تنظیم کننده میزان حرارت.

در هر صورت، این دستگاه به یک سیستم پشتیبان حرارتی نیاز دارد تا در هنگام عدم وجود روشنایی کافی از آن استفاده کند.

روش عملکرد آبگرمکن خورشیدی

سیستم آبگرمکن خورشیدی از سه قسمت اصلی تشکیل شده است:

1. یک یا چند جمع کننده خورشیدی (لوله یا پنل)، که معمولاً در پشت بام نصب می شود؛

2. یک پمپ متصل به کنترل کننده؛

3. یک سیلندر آب گرم با دو سیم پیچ حرارتی - که به نام سیلندر سیم پیچ دوگانه شناخته می شود.

جمع کننده، انرژی خورشیدی دریافتی از نور آفتاب را برای گرم کردن مایع حرارتی (آب همراه با ضد یخ) بکار می گیرد. اگر مایع داخل جمع کننده از آب داخل سیلندر گرمتر باشد، کنترل کننده با استفاده از سیم پیچ سیلندر، پمپ را فعال می کند. به این ترتیب آب گرم داخل سیلندر پمپاژ شده و از آن برای استحمام و استفاده شیر های آب گرم بهره برده می شود. دومین سیم پیچ حرارتی در سیلندر به یک دیگ بخار پشتیبان (برای مثال، دیگ بخار گاز) متصل است تا در هنگام عدم وجود نور خورشید مکفی، آب گرم را تأمین نماید.

جمع کننده خورشیدی

جمع کننده قسمتی از سیستم آبگرمکن خورشیدی است. وظیفه این دستگاه عبارت است از جمع آوری گرمای ناشی از نور خورشید و انتقال آن به آب. جعبه گرمای قدیمی، یک منبع بازیافت شده آب گرم، نمونه ای بسیار ساده از جمع کننده ها محسوب می شود. این دستگاه از روکش خود جدا شده، دارای رنگ سیاه بوده و به وسیله یک جعبه دارای درب شیشه ای به خوبی عایق بندی شده است. بنابراین، هرچند دستگاهی بسیار ابتدایی به شمار می آید، اما در واقع سیستمی کارآمد با ساختار و طریقه نصب آسان است که می شود برای سرمایه گذاری های بسیار کوچک از آن بهره برد. صرف نظر از اینکه سیستم خانگی فعال یا غیرفعال است، آب گرمکن از یکی از سه نوع جمع کننده خورشیدی را استفاده می کند: صفحه مسطح، سیستم جمع آوری - ذخیره یکپارچه، یا جمع کننده های خورشیدی استوانه تخلیه شده.

قسمت بعدی جمع کننده جعبه گرم است. این دستگاه عبارت است از یک صفحه جذب سیاه رنگ که پرتو های خورشیدی را جمع آوری می کند. عموماً این جمع کننده ها دارای یک صفحه جذب تیره هستند که زیر یک یا چند شیشه یا روکش پلاستیکی شفاف کار گذاشته شده است. وظیفه این صفحه انتقال گرمای خورشیدی به لوله آب مسی است. آب در حین عبور از میان صفحه جذب توسط نور خورشید گرم می شود. عایق بندی موجود به حفظ گرما در داخل جعبه یاری می رساند. این امر در انتقال مقدار بیشتری از آب گرم برای جعبه گرما فوق العاده است. جمع کننده های صفحه جذب نسبت به جعبه گرمای ابتدایی دارای مشخصات و وزن بسیار کمتری هستند. به همین دلیل راهکار های جذاب و کم هزینه تری برای منازل مسکونی محسوب می شود (و به ویژه گزینه به صرفه تری برای استخر های شنای آب گرم هستند).

پیشرفته ترین فناوری آبگرمکن خورشیدی، جمع کننده استوانه تخلیه شده است. این سیستم از ردیف های موازی استوانه های شیشه ای شفاف، جذب کننده های فلزی و باله های روپوشدار ساخته شده است. این جمع کننده های پیشرفته از پرتو ها استفاده می کنند و اتلاف حرارت را به حدأقل می رسانند. بعضی از انواع آن ها نیز استوانه های شیشه ای را در داخل شیشه ها بکار می گیرند و یا اینکه دارای یک جذب کننده فلزی متصل به باله هستند. درباره نوع اخیر باید گفت که روکش باله انرژی خورشیدی را جذب می کند، و در عین حال مانع اتلاف گرما نیز می شود. یک خلأ در داخل استوانه ها ساخته شده است که اتلاف گرمای رسانا و کنسانتره را محدود می کند. این نوع اتلاف گرما موجب از دست رفتن شدید کارآمدی سیستم های جمع کننده های اصلیتر می شود. استوانه تخلیه شده یا جمع کننده های سبک خلأ می توانند آب را تا دما های بسیار بالا، که بعضی اوقات به 300 درجه فارنهایت می رسد، گرم کنند.

سیستم های منبع جمع کننده یکپارچه نیز از یک جعبه لعاب و عایق بندی شده بهره می گیرند، اما در عوض صفحه های جذب از یک یا چند استوانه یا منبع سیاه برای گرم کردن آب استفاده می کنند. آب از پیش گرم شده به آب گرم کن پشتیبان مرسوم فرستاده شده و انبار می شود. اما لوله های بیرون از خانه در معرض انجماد قرار دارند، پس این نوع برای مناطق سردسیر، که زمستان های بسیار سختی دارند، مناسب نیست.

منابع انبار آب گرمکن های خورشیدی

منابع انبار آب گرمکن های خورشیدی به خوبی عایق بندی شده و دارای ورودی ها و خروجی های متصل به جمع کننده هستند. سیستم های تک منبعه از ترکیب منبع انبار خورشیدی/حرارتی پشتیبان استفاده می کنند. سیستم های دو منبعه نیز دارای آبگرمکن خورشیدی هستند که قبل از انتقال آن به آب گرمکن عادی، آب را گرم می کند.

منبع: setare.com
انتشار: 12 اسفند 1399 بروزرسانی: 12 اسفند 1399 گردآورنده: banoirane.ir شناسه مطلب: 1510

به "تحقیق در مورد آبگرمکن خورشیدی" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "تحقیق در مورد آبگرمکن خورشیدی"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید