أفضل مواصفات السخانات الشمسية بالتفصيل

برغم أن مبدأ عمل السخانات الشمسية واحدة، إلا أنها أنواع متعددة وذلك لكي تتناسب مع جميع الاحتياجات والظروف والبيئة، في هذا الموضوع نوضح لكم مواصفات السخانات الشمسية وأنواعها ونصائح عند شرائها وتركيبها لكي تكون بدراية كاملة قبل الشروع في هذه التجربة.

تعرف هل تعمل سخانات المياه بالطاقة الشمسية في الليل؟

السخانات الشمسية وأنواعها

مواصفات السخانات الشمسية تختلف باختلاف أنواعها، حيث يتم وصول الطاقة في سخان المياه الشمسي من خلال عدة أنظمة وهي:

• أنظمة التداول المباشر:

 تقوم هذه الأنظمة بضخ المياه من التخزين إلى المجمعات خلال الساعات المشمسة، ومن ثم يتم الحصول على الحماية من التجمد عن طريق إعادة تدوير الماء الساخن من خزان التخزين، أو عن طريق شطف المجمعات (تصريف لأسفل)، نظرًا لأن نظام إعادة التدوير يزيد من استخدام الطاقة، بينما يقلل التدفق من ساعات التشغيل، يتم استخدام أنظمة الدوران المباشر فقط في المناطق التي تكون فيها درجات حرارة التجمد نادرة، ولن يكون هو الاختيار الأنسب في حالة تركيبه في منطقة بها درجة حرارة منخفضة حد التجمد.

• أنظمة التصريف لأسفل:

هذه الأنظمة هي بشكل عام أنظمة تسخين المياه غير المباشرة، يتم تداول المياه المعالجة أو غير المعالجة من خلال حلقة مغلقة، ويتم نقل الحرارة إلى مياه الشرب من خلال مبادل حراري، عندما لا تتوافر حرارة شمسية يتم تجفيف مائع المجمع بواسطة الجاذبية لتجنب حلقات التجمد والحمل الحراري التي تقلل فيها المياه المجمعة من درجة حرارة الماء المخزن، وهذا النظام هو الأنسب للمناطق التي تغيب عنها الشمس لفترات.

• أنظمة تسخين المياه غير المباشرة:

في هذه الأنظمة يتم تدوير السوائل المحمية بالتجميد من خلال حلقة مغلقة ويتم نقل حرارتها إلى مياه الشرب من خلال مبادل حراري بكفاءة 80 إلى 90 بالمائة، أكثر السوائل استخدامًا للحماية من التجمد هي محاليل ماء إيثيلين جليكول وحلول ماء بروبيلين جليكول، وهو النظام الأنسب للمناطق التي تنخفض بها درجات الحرارة حد التجمد.

• أنظمة الهواء:

في هذا النظام غير المباشر تقوم المجمعات بتسخين الهواء الذي يتم تحريكه بواسطة مروحة من خلال مبادل حراري من الهواء إلى الماء ثم يتم استخدام المياه للاحتياجات المنزلية أو الخدمية.تكون كفاءة المبادل الحراري في نطاق 50٪.

تتطلب الأنظمة التي تعمل بالدوران المباشر أو بالحرارة أو المضخات التي يتم تنشيطها صيانة أعلى في الأجواء المتجمدة، بعامة تعتبر أنظمة الهواء والماء غير المباشرة هي الأنسب، في حين أن أنظمة الطاقة الشمسية الهوائية على الرغم من أنها ليست بنفس كفاءة أنظمة المياه.

اعرف المزيد عن مميزات ألواح الطاقة الشمسية بالتفصيل

كيف تعمل سخانات المياه بالطاقة الشمسية

بعد أن وضحنا لكم مواصفات السخانات الشمسية وانواعها نوضح لكم الآن كيف يعمل السخان الشمسي، تأتي سخانات المياه بالطاقة الشمسية في مجموعة متنوعة من التصاميم، بما في ذلك جامع وخزان تخزين وكلها تستخدم الطاقة الحرارية للشمس لتسخين المياه، عادة ما يتم وصف سخانات المياه الشمسية وفقًا لنوع المجمع ونظام الدوران، في ما يلي طريقة عمل سخانات المياه الشمسية:

• تقوم مجمعات التجميع التي تسمى أيضًا أنظمة التخزين المجمعة المتكاملة (ICS) بتسخين المياه في خزانات أو أنابيب داكنة داخل صندوق معزول، وتخزين المياه حتى يتم سحبها.
• يمكن أن يبقى الماء في المجمع لفترات طويلة إذا كان الطلب المنزلي منخفضًا مما يجعله ساخنًا جدًا.
• صمام التقسية هو الحماية من السمط عند الصنبور، ويمتزج صمام التقسية بالماء البارد لتقليل درجة حرارة الماء قبل توصيله إلى الصنبور.
•  مجمعات الدُفعة غير متوافقة مع أنظمة التداول ذات الحلقة المغلقة، وبالتالي لا يوصى بها بشكل عام في المناخات الباردة.
• تتكون جامعات الألواح المسطحة عادةً من أنابيب نحاسية مركبة على ألواح ممتصة.
• التكوين الأكثر شيوعًا هو سلسلة من الأنابيب المتوازية المتصلة عند كل طرف بواسطة أنبوبين، مشعبات المدخل والمخرج.
• مجموعة اللوحة المسطحة موجودة داخل صندوق معزول ، ومغطاة بالزجاج المقسى.
• عادة ما يتم تجميع جامعي الألواح المسطحة لاحتواء 40 غالونًا من الماء.
• يوفر جامعان ما يقرب من نصف الماء الساخن اللازم لخدمة أسرة مكونة من أربعة أفراد.
• صورة جامع الأنبوب المفرغ بالطاقة الشمسية جامعي الأنبوب المفرغ هم أكثر المجمعات كفاءة المتاحة.
• كل أنبوب مفرغ يشبه الترمس من حيث المبدأ، ويحيط بأنبوب زجاجي أو معدني يحتوي على الماء أو سائل نقل الحرارة أنبوب زجاجي أكبر، الفراغ بينهما فراغ لذلك يتم فقدان القليل جدًا من الحرارة من السائل.
• يمكن لهذه المجمعات أن تعمل بشكل جيد في ظروف الغيوم وتعمل في درجات حرارة منخفضة تصل إلى -40 درجة فهرنهايت.
• يتم استبدال الأنابيب الفردية حسب الحاجة.
• يمكن أن تكلف جامعات الأنبوب المفرغة ضعف التكلفة لكل قدم مربع مثل جامعي الألواح المسطحة.

كيف يمكنك اختيار أفضل مواصفات السخانات الشمسية

لا يوجد أفضل مواصفات للسخانات الشمسية بشكل عام، ولكنك تعمل على اختيار أفضل المواصفات بالنسبة لاحتياجاتك، في هذه الفقرة نقدم لك توضيحات أكثر حول كيف يمكنك اختيار أفضل مواصفات السخانات الشمسية:

1. المناخ: كل نوع من أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية يعمل بشكل أفضل في بيئات مختلفة، حيث تعمل الأنظمة المباشرة بشكل أفضل في المناخات التي لا ترى درجات حرارة أقل من درجة التجمد، في المناطق الأكثر برودة تكون الأنظمة النشطة غير المباشرة أكثر مقاومة للضرر البارد.
2. الاستثمار: إذا كنت تنوي الحصول على نظام التسخين الشمسي بغرض الاستثمار،  إذًا ننصحك بالاستثمر في نظام تداول غير مباشر، يمكن إعادة توجيه سائل التسخين لتسخين حمام السباحة لتزويد منزلك بالماء الساخن.
3. موقع تركيب السخان: هل لديك سقف أكثر من المساحة الأرضية؟ سخان مياه شمسي حراري يلائم سطحك، مما يترك لك مساحة أكبر في منطقة المعيشة الخاصة بك.
4. وبشكل عام يعتمد النظام الذي تستخدمه على عدد من العوامل، بما في ذلك:

• مقدار أشعة الشمس التي تتلقاها ممتلكاتك.
• حجم الماء الساخن المطلوب بشكل يومي.
• ميزانيتك.
• الشركة المصنعة المفضلة للمثبّت الذي اخترته.
• كل عقار فريد من نوعه. اطلب إرشادات الخبراء للتأكد من اختيار النظام المثالي لمنزلك.
• اعثر على أفضل شركة للطاقة الشمسية في منطقتك؟

مميزات سخان المياه بالطاقة الشمسية

بعد ان قمت باختيار أفضل مواصفات السخانات الشمسية نعرض لكم في ما يلي ما هي المميزات التي ستعود عليك باختيارك أفضل مواصفات السخانات الشمسية:

1. حماية جودة الهواء

تستخدم العديد من المنازل السخانات الكهربائية لتسخين مياهها، يأتي أكثر من ثلث الطاقة الكهربائية في العالم من حرق الفحم، مما يعني أن الجسيمات والمنتجات الثانوية الأخرى لحرق الفحم تلوث الهواء وتساهم في عدد من الآثار البيئية والصحية السلبية، عندما تسخن بالماء الساخن الشمسي تصبح جزءً من حل مشاكل الصحة العامة هذه.

2. التكلفة الشهرية

يمكن لسخان المياه بالطاقة الشمسية توفير ما يصل إلى 80 بالمائة من احتياجاتك من الماء الساخن، حتى في المناخات المعتدلة، هذا يترجم إلى وفورات فاتورة الكهرباء الرئيسية، شهرا بعد شهر، في حين يُدفع نظام الماء الساخن الشمسي عادةً مقابل نفسه في غضون أربع إلى ثماني سنوات فقط، ويمكن توقع استمراره لمدة 40 عامًا أو أكثر هذا كثير من الطاقة المجانية والكثير من المدخرات.

3. الحفاظ على جودة المياه

الكربون والجسيمات ليست المنتجات الثانوية الوحيدة لحرق الوقود الأحفوري، حدد مجلس الدفاع عن الموارد الطبيعية محطات الطاقة كمصدر رئيسي للزئبق والمعادن الثقيلة السامة الأخرى التي يتم إطلاقها في البيئة كل عام، تشكل هذه المواد تهديدًا كبيرًا لصحة أنهارنا وبحيراتنا وصحة الإنسان أيضًا، تسخين المياه بالطاقة الشمسية خطوة عملية واحدة يمكننا اتخاذها لوضع حد للتلوث بالزئبق في مستجمعات المياه.

المراجع

oorjan