السخان الشمسي – INTER SOLAR

السخان الشمسي، يجب ان نوضح لكم انه مما لا شك فيه بأنه يوجد بعض التحديات التي قد تقابلك عند استخدام السخان الشمسي، وفي الأغلب تكون ناتجة عن سوء استخدام أو تركيب، لذلك نقدم لكم في هذا الموضوع السخان الشمسي وكيف تتفادى مشاكل وعيوب السخان الشمسي.

ما هو السخان الشمسي

من الهام بداية وقبل أن نبدأ في عرض كيف تتفادى مشاكل وعيوب السخانات الشمسية أن نوضح لك ما هو السخان الشمسي؟ وهذا ما نعرضه لك في السطور القادمة:

• سخان المياه الذي يعمل بالطاقة الشمسية عبارة عن مجموعة من المجمعات أو الألواح الشمسية والمضخات وأجهزة التحكم وخزانات التخزين المعزولة وأنابيب التوصيل.
• يتم تجميع مجمعات الطاقة الشمسية لاحتجاز أقصى طاقة شمسية وتحويلها إلى حرارة مجانًا
• ثم يتم امتصاص الحرارة عن طريق الماء ثم تخزينها في خزانات التخزين لاستخدامها
• إنها آمنة تمامًا لأنها مجهزة بألواح شمسية مصنوعة من الزجاج المقسى وصمامات تخفيف الضغط والحرارة والضغط للتحكم في درجة حرارة الماء والضغط.

بالإضافة إلى ما سبق ذكره يأتي النظام مع مضخة دوارة للمساعدة في تدوير المياه في النظام، من الألواح الشمسية إلى خزانات التخزين.

• نظرًا لأن بعض أجزاء سخان المياه الشمسي تتعرض عادةً للعناصر، فمن الضروري حماية هذه الأجزاء من الحرارة الزائدة والتجميد.
• سخانات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية هي طريقة فعالة للغاية للحفاظ على إمدادات ثابتة من الماء الساخن في المنزل.
• تعمل هذه السخانات عن طريق تغذية الطاقة من الشمس، والتي يتم جمعها في ألواح يتم وضعها على السطح.
• يوجد أكثر من نوع من السخانات الشمسية وقد تختلف مشاكل السخان الشمسي على حسب نوعه، لذلك في الفقرة التالية نوضح لك أنواع السخانات الشمسية.

وبهذا نكون قد عرضنا عليكم تعريف السخانات الشمسية من ضمن موضوع السخان الشمسي وكيف تتفادى مشاكل وعيوب السخان الشمسي.

كيف تعمل السخانات الشمسية

قبل أن نعرض لك السخانات الشمسية وكيف تتفادى مشاكل وعيوب السخان الشمسي من الهام أن نوضح لك نظرية عمل السخان الشمسي لنسهل لك فهم المشاكل التي قد تحدث بسبب سوء التركيب والاستخدام:

مكونات السخانات الشمسية:

المكونات التالية موجودة بشكل شائع في معظم أنظمة سخانات المياه الشمسية، قد لا يتطلب نظام معين جميع هذه المكونات وقد لا يتطلب الآخر بعض هذه المكونات، وذلك اعتمادًا على نوع المجمع الشمسي الذي تستخدمه:

1- المجمع الشمسي:

تعمل مجمعات الطاقة الشمسية الحرارية على تحويل أشعة الشمس إلى حرارة ثم نقلها إلى الماء، يتم تسهيل هذه العملية من خلال تجميع الطاقة الشمسية بالماء الساخن. هناك أنواع متعددة من المجمعات الحرارية الشمسية، كل منها له استخدام مختلف ليتناسب مع جميع الاحتياجات.

2- الخزان:

تحتاج أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية إلى خزان تخزين للحفاظ على تسخين المياه من قبل المجمع، كما تستخدم خزانات التخزين لأنظمة تسخين الفضاء بالطاقة الشمسية السائلة، يتم ضخ الماء البارد من قاع الخزان إلى المجمع الشمسي بعد مرور المجمع، يعود الماء الساخن إلى الخزان، لأن الماء الساخن يرتفع، يبقى الماء القادم من المجمع أعلى الخزان،يتم سحب الماء الساخن للمنزل من أعلى الخزان حسب الحاجة.

3- المبادلات الحرارية:

غالبًا ما تصنع المبادلات الحرارية الشمسية من النحاس، وهو موصل حراري جيد وأقل احتمالية للتآكل، ولكن يمكن تصنيعه أيضًا من معادن أخرى مثل الفولاذ، النوع الرئيسي من المبادل الحراري هو من سائل إلى سائل، والذي يستخدم مائع النقل مع وجود حاجز واحد أو اثنين بين مائع النقل وإمدادات المياه.

4- أنابيب مفرغة:

 تبدو وكأنها صف من مصابيح الشريط جنبًا إلى جنب، باستثناء أنها تمتص الضوء بدلاً من إعطائه، كل أنبوب في الصف مصنوع بالفعل من أنبوبين زجاجيين أحدهما داخلي والآخر خارجي مفصولين بمساحة فراغ عازلة، الأنبوب الداخلي مغلف بمادة كيميائية تمتص الضوء ومليئة موصل نحاسي وسائل متطاير يسخن، يتبخر ويحمل حرارته إلى الأنبوب الداخلي إلى جهاز تجميع، حيث يتكثف ويعود إلى الجزء السفلي من الأنبوب لالتقاط المزيد من الحرارة، يقوم المجمع بتجميع الحرارة من صف الأنابيب بالكامل ونقله إلى خزان الماء الساخن، على عكس جامعي الألواح المسطحة، لا تسمح الأنابيب المفرغة بالهروب من الحرارة مرة أخرى لذا فهي أكثر كفاءة، ومع ذلك نظرًا لأنها أكثر تقنيًا وتعقيدًا فهي عادة ما تكون أكثر تكلفة.

5- المضخة:

لا يتدفق الماء بين المجمع والخزان بمفرده فأنت تحتاج إلى مضخة كهربائية صغيرة لجعله يدور، إذا كنت تستخدم الكهرباء العادية لجعل تدفق المياه، فإن الطاقة التي تستهلكها المضخة ستعوض بعض مزايا استخدام الطاقة الحرارية الشمسية، وتقليل المكاسب التي تحققها وإطالة وقت الاسترداد، تستخدم بعض الأنظمة الحرارية الشمسية مضخات كهربائية تعمل بالطاقة الشمسية (الكهروضوئية) بدلاً من ذلك، مما يعني أنها تعمل بالكامل بالطاقة المتجددة، الشيء الجيد في تصميم مثل هذا هو أن المضخة الشمسية تكون أكثر نشاطًا في الأيام المشمسة حقًا (عندما يتم إنتاج معظم الماء الساخن) وأقل نشاطًا في الأيام الباردة الباهتة (عندما لا تريد الألواح الشمسية الخاصة بك للعمل على الإطلاق).

مبدأ عمل السخان الشمسي:

سخان المياه الشمسي هو نظام محلي لإنتاج الماء الساخن يعمل بالطاقة الشمسية الحرارية، ويعد مبدأ التشغيل بسيط إلى حد ما:

• أولاً تمتص الألواح الشمسية الإشعاع الشمسي، ثم بعد ذلك تقوم هذه الطاقة الممتصة بتسخين سائل نقل الحرارة خلف اللوحة، وأخيرًا يقوم المبادل الحراري بنقل الماء الساخن المتجدد إلى الخزان الشمسي.
• من المهم أن نلاحظ أن “سخان المياه الشمسي” يختلف عن سخان المياه الديناميكي الحراري (الذي يشبه المضخة الحرارية)، حيث أنه يقوم بامتصاص الحرارة من الهواء الداخلي أو الخارجي ويستخدمها لتسخين الماء في الخزان، ويمكن أن يقترن بتركيب شمسي.
• سخانات المياه التي تعمل بالطاقة الشمسية هي طريقة فعالة للغاية للحفاظ على إمدادات ثابتة من الماء الساخن في المنزل.
• تعمل هذه السخانات عن طريق تغذية الطاقة من الشمس، والتي يتم جمعها في ألواح يتم وضعها على السطح أو الجدار الخارجي للعقار.

في الفقرة القادمة نوضح لكم كيف تتفادى مشاكل وعيوب السخانات الشمسية.

كيف تتفادى مشاكل وعيوب السخان الشمسي

أخيرًا ومن خلال السطور القادمة نوضح لكم ما هي المشاكل التي قد تنتج من الاستخدام الخاطئ أو التركيب الخاطئ للسخان الشمسي وكيف تتفادى مشاكل وعيوب السخان الشمسي:

1. الاعتماد على شركة مناسبة واختيار المعدات

وهي أهم مشكلة من مشاكل في سخانات المياه الشمسية، بداية أي تركيب لسخان المياه بالطاقة الشمسية هي مرحلة التخطيط، لذلك عليك  العثور على محترف موثوق به وذو خبرة في هذا المجال والذي سيساعدك في التفاصيل الصغيرة في اختيار النظام الذي يناسب احتياجاتك.

2. تركيب الألواح

تعد ألواح الطاقة الشمسية واحدة من أهم جوانب نظام التسخين، لأنها تجمع طاقة الشمس من أجل تحويلها إلى حرارة لتسخين منزلك.

كما شرحنا مسبقًا في فقرة ما هو مكان تركيب سخان المياه الشمسية؟ أنه يتم وضع الألواح وتثبيتها على سطح المنزل، ويمكن وضع الألواح على السطح بطريقتين مختلفتين، اعتمادًا على كل من نظام التركيب الذي يستخدمونه، بالإضافة إلى نوع المجمع، سيتم تثبيتها إما تحت التسقيف الحالي، مع ظهور السقف فوق الحواف كما هو الحال حول فتحة سقفية، أو سيتم تثبيتها فوق السقف مع وميض مدمج لإبعاد المياه، وهذا ما تحدده الشركة التي تعمل معها.

3. تثبيت خزانات التخزين والمبادل الحراري

بعد ذلك نحتاج إلى تركيب خزان التخزين حيث يمكنا إرسال سائل نقل التجمد الساخن، خزان التخزين ، والمبادل الحراري الموجود فيه، هو الجزء الأكبر من نظام الماء الساخن الشمسي وعادة ما يكون موجودًا في الطابق السفلي أو خزانة المرافق، حيث يمكن الوصول إليها عن طريق خطوط المياه والأنابيب المضادة للتجمد.

4. عزل النظام

الخطوة الأخيرة وهي من أهم خطوات والتي يحدث بسببها مشاكل في سخانات المياه الشمسية هو عزل النظام، فبمجرد وضع جميع القطع في مكانها، فإن  في أي مهمة تعمل بالماء الساخن بالطاقة الشمسية هي عزل كل جزء، سيقوم المثبت بتوصيل الثقوب في السقف، وعزل الأنابيب، والتحقق مرة أخرى من أن التوصيلات بين المكونات مغلقة، أي طاقة تُفقد من خلال أنظمة الأنابيب أو داخل خزان التخزين نفسه بمثابة مدخرات، لذا من الضروري عزل نظامك بشكل صحيح.

وبهذا نكون قد وضحنا لكم كيف تتفادى مشاكل وعيوب السخان الشمسي.