ما هو سخان الطاقة الشمسية

ما هو سخان الطاقة الشمسية ، سخان الطاقة الشمسية من أكثر الحلول الذكية التي قد بدأت في الانتشار في العشر أعوام الأخيرة، وذلك لأنها جاءت بكثير من الحلول التي يحتاجها المستخدم سواء في المنازل أو في الأبنية الإدارية والفنادق، في هذا الموضوع نوضح لكم كل ما يجب معرفته حول سخانات الطاقة الشمسية.

ما هو سخان الطاقة الشمسية

سخان الطاقة الشمسية ببساطة هو حل فعال للحصول على المياه الساخنة عن طريق تحويل أشعة الشمس إلى حرارة وتخزينها لاستخدامها في أي وقت من أوقات اليوم، كما أنها تُعرف أيضًا باسم الألواح الشمسية، وهذه الألواح الشمسية تختلف كليًا عن الألواح الضوئية التي تستخدم من أجل إنتاج الكهرباء.

كيف تتم عملية التسخين بالطاقة الشمسية

يعتمد  سخان الطاقة الشمسية والتي تُسمى أيضًا بأنظمة تسخين المياه المنزلية  على الشمس في وقودها، مما يجعلها من الممكن استخدامها في أي وقت بغض النظر عن المناخ، ويتم تسخين المياه من خلال سخانات الطاقة الشمسية من خلال نوعان من هذه الأنظمة، أولًا الأنظمة النشطة وتلك التي تحتوي على مضخة دوارة وأداة تحكم،و الثانية هي الأنظمة السلبية التي لا تحتوي على ذلك، وتتم عملية تسخين المياه بالطاقة الشمسية من خلال  ثلاثة مراحل هي: 

• مرحلة امتصاص الأشعة: وذلك من خلال جهاز يُسمى بـ مُجَمع الطاقة الشمسية، والذي يتم من خلاله امتصاص الإشعاع الشمسي، ثم تحويل هذه الطاقة إلى السائل أو المواد التي تمر عبر المجمع.
• مرحلة نقل الطاقة: وتتم هذه المرحلة من خلال وسط لنقل الطاقة المُمتصة، حيث تتم مرحلة  نقل الطاقة الممتصة إلى الماء بواسطة موصل حراري، وتختلف نوعية هذه المادة تِبعاً لاختلاف الهدف المراد من استخدامها.
• مرحلة التخزين: وهي المرحلة التي يتم فيها تخزين المياه الساخنة والمنقولة لتكون جاهزة للاستخدام في أي وقت وذلك عن طريق خزان معزول حرارياً، والذي يكون مغلفاً بطبقة داخلية من النحاس أو الفولاذ، وتعمل سخانات الطاقة الشمسي على ضغط منخفض ومرتفع، حيث تتراوح ما بين 100 إلى 600 كيلو باسكال.

تعرف على المزيد في دليل سخان الطاقة الشمسية.

مكونات سخان الطاقة الشمسية

في ما يلي محتويات سخان الطاقة الشمسية ووظيفة كل محتوى:

• المجمعات الشمسية:

وهي التي تقوم بتجميع أشعة الشمس فترتفع درجة حرارتها، وتعتبر أكثر اللواقط المستخدمة انتشاراً هي المسطحة Flat Plate Collectors ولواقط الأنابيب المفرغة Vacuum Tubes Collectors.

• خزان معزول عزل حراري:

وهو وظيفته كما ذكرنا مسبقًا الاحتفاظ بالمياه الساخنة لاستخدامها في كل وقت، لذلك فإن سعة الخزان  تبداء من 100 لتر وحتى 500 لتر في الاستخدامات المنزلية.

• هيكل تثبيت معدني:

وهو وظيفته حمل المجمعات الشمسية و الخزان معا، لذلك يجب أن يتم التثبيت بما يحقق زاوية ميل مثالية كما هو الحال في الألواح الشمسية.

• ملف تسخين كهربائي احتياطي Auxiliary Electric Heater:

 تتراوح قدرة هذا الملف بين 2 و 4 كيلو وات ساعة لمعظم الأستخدامات المنزلية، ويعمل بصورة تلقائية بواسطة حساس يقوم بقياس درجة حرارة المياه في الخزان، ويتم استخدام هذا المصدر التقليدي للكهرباء في الشتاء أو في حال زيادة كبيرة ومؤقتة في استهلاك المياه مع عدم وجود لواقط شمسية كافية.

اقرأ عن أحدث أسعار السخان الشمسي بمصر.

مميزات سخانات الطاقة الشمسية

تعتبر سخانات الطاقة الشمسية منتج له العديد من المميزات كما أنه يقدم العديد من الحلول وهي:

1. توفر سخانات الطاقة الشمسية درجة عالية جدًا من الآمان والتي لا تتوفر في منتجات تسخين المياه الأخري كسخانات الغاز وسخانات الكهرباء، لذلك فهي تجنبك مخاطر الحرائق والاختناقات.
2. تتميز سخانات الطاقة الشمسية بقدرته العالية على امتصاص وتخزين الحرارة، مما يجعلها تؤدي وظيفتها على أكمل وجه.
3. لن تحتاج أن توفر له مساحة داخلية في شقتك، سواء في الحمام أو المطبخ، لذلك فهو يوفر لك في المساحة الداخلية ويحافظ على الشكل الداخلى في الشقة أو المباني بشكل عام.
4. يتميز بسرعة وسهولة التركيب والصيانة كما أن الشركات التي تقدم هذا المنتج تتنافس في تقديم أفضل خدمات التركيب والصيانة.
5. لا يصدر منه أي أصوات تؤدي إلى ضوضاء أو أضرار.
6. تأتي سخانات الطاقة الشمسية بسِعات تخزين مختلفة لذلك فيجعلها ذلك حل مناسب لجميع الأغراض سواء في المنزل أو المباني الادارية والفنادق وغيرهم.
7. يوفر لك المياه الساخنة في كل وقت ليلاً ونهارًا فهو لا يحتاج إلى الكهرباء.
8. يوجد بداخله نظام كهرباء طوارئ يعمل في حالة عدم وجود الشمس.
9. أثبتت السخانات التي تعمل بالطاقة الشمسية نجاحها، فهي بالفعل في السوق المصري من 10 سنوات ويعتمد عليها العديد من الشركات والفنادق الكبيرة، مما يُزيل عنك قلق الاستخدام الأول.
10. لن تحتاج للمنزل أكثر من سخان واحد، فيمكن استخدام سخان واحد لعدد من الوحدات حمامات ومطابخ، بل  أنك تستطيع استخدامه لأكثر من شقة.
11. تم عمل اختبارات تصنيع له تؤمن عدم وجود نقاط حرجة تسمح بتسرب الحرارة وبالتالي أعلى فرص للاحتفاظ بالحرارة متوفره به.
12. لا يحتاج عمود ماغنسيوم.
13. يقوم بعزل مياه الاستهلاك عن الطبقة الداخلية للخزان و بالتالي صعب ترسب الأملاح وذلك لأنه  يعمل بنظام الدائرة المغلقة ومبادل حراري استانليس 316.
14. مُستخدم بالفعل في السوق المصري منذ 10 سنوات مما يُزيل عنك قلق الاستخدام الأول، فقد تم بالفعل اختباره وأثبت فاعليته ونجاحه.
15. قطع غياره متوفرة في السوق المصرية.
16. لن تحتاج إلى أكثر من سخان في المنزل فيمكنك الاعتماد على سخان واحد فقط للمنزل أو لأكثر من شقة في نفس المكان.
17. له عمر افتراضي أطول من أنواع أخرى متواجدة بالسوق وذلك بفضل مواد الصنع.
18. اجمالي مساحة التسخين أكبر (تصل الى حوالي 5م2)، السخان الشمسي يقوم بتسخين الماء وتخزينه خلال النهار للأستخدام طول اليوم 24 ساعة، وذلك على عكس السخان الكهربائي التقليدي الذي يمكنه التسخين في أي وقت نهارا و ليلا و بالتالي سعة تنك السخان الشمسي تكون أكبر بكثير، فمثلا لو شقة متوسطة تحتاج الي سخانات كهربائية إجمالي سعتها 50-70 لتر، نفس الشقة سوف تحتاج الي سخان شمسي سعة 250-300 لتر.

ما هي أفضل بطاريات الطاقة الشمسية وكيفية اختيارها أعرفها من انترسولار.

كيف أختار سخان الطاقة الشمسية المناسب 

تم إنتاج السخانات الشمسية في عدة أحجام لتلبية الاحتياجات من الطاقة الشمسية حسب درجات الحرارة المطلوبة للمياه سواء أكانت دافئة (أقل من 50 درجة مئوية) لحمامات السباحة أو ساخنة (من 60 –80 درجة مئوية) للاستعمال المنزلي أو مغلية للحصول علي بخار لتوليد الكهرباء، لذلك فإن الإختيارات بين الأنواع والكفاءات في سخانات الطاقة الشمسية عديدة، لذلك في ما يلي نعرض عليكم كيفية اختيار سخان الطاقة الشمسية المناسب:

• مساحة المجمعات الشمسية:

مساحة المجمعات الشمسية هي أحد العوامل الهامة التي يتم من خلالها اختيار الأنسب لك، حتى أنه من الضروري أن تتناسب مساحة المجمعات الشمسية مع سعة السخان، وغالبا تحتاج إلى مساحة من 1.2 حتى 1.5 م2 لكل 100 لتر سعة للسخان، وهذه المساحة سوف توفر 90٪ من متطلبات المياه الساخنة في الصيف و 60% في الشتاء.

• قيمة المشاركة الشمسية السنوية:

يجب معرفة قيمة المشاركة الشمسية السنوية (%Annual Solar Fraction SF) و هي نسبة التوفير السنوي في الطاقة المستهلكة نتيجة استخدام السخان الشمسي، وتعتمد هذه القيمة على جودة السخان والموقع الجغرافي للتركيب، فمثلًا سخان شمسي يتم تركيبه في أسوان سوف تكون نسبة المشاركة الشمسية بالتأكيد أكبر من تركيب نفس السخان في الاسكندرية أو أي مدينة ساحلية.

أعرف المزيد عن أيهما أفضل السخان الغاز أم الكهرباء أو الشمسي من انترسولار.

المراجع:

• oorjan