سعة سخان المياه الشمسية من أكثر الأمور التي تشغل بال من يقرر الاعتماد على سخان المياه الشمسية، فكم من سعة سخان المياه الشمسية تكفي استخدامه واستخدام عائلته، أو إذا كان فندق أو مبنى إداري كم من السعة تكفيه، نقدم لكم في هذا الموضوع ردًا عن كل هذه الأسئلة وأكثر.
تعرف أولاً على أفضل سخانات طاقة شمسية بمصر
نظرية عمل السخان الشمسي
قبل أن نبدأ في توضيح سعة سخان المياه الشمسية المناسبة لك، يجب أن نوضح أولًا مبدأ عمل السخان الشمسي، فيما يلي ملخص بسيط لكيفية عمل ألواح الماء الساخن على السطح:
- تقوم الشمس بتسخين المياه المتدفقة في دائرة من خلال المجمع (اللوحة الموجودة على السقف).
- يكون الماء الخارج من المجمع أكثر سخونة من الماء الداخل إليه ويحمل حرارته نحو خزان الماء الساخن.
- لا يدخل الماء الخزان بالفعل ويملأه، وانما يتدفق إلى أنبوب على جانب واحد من الخزان وخارج أنبوب آخر على الجانب الآخر ، ويمر عبر ملف من أنابيب النحاس (المبادل الحراري) داخل الخزان ويتخلى عن حرارته في الطريق.
- يمكنك تشغيل الماء الساخن من الخزان في أي وقت دون التأثير على تشغيل اللوحة، نظرًا لأن اللوحة لن تنتج حرارة طوال الوقت سيحتاج الخزان إلى مصدر آخر للتدفئة أيضًا – عادة إما غلاية غاز أو سخان غمر كهربائي.
- يعود الماء البارد من المبادل الحراري إلى اللوحة لالتقاط المزيد من الحرارة.
- تعمل المضخة الكهربائية (التي تعمل بالطاقة الكهربائية العادية الخاصة بك أو بواسطة خلية تعمل بالطاقة الشمسية (الكهروضوئية)) على السطح على إبقاء الماء يتحرك عبر الدائرة بين المجمع وخزان المياه.
- يتكون سخان المياه بالطاقة الشمسية النموذجي من خزان تخزين الماء الساخن وواحد أو أكثر من مجمعات الألواح المسطحة.
- يتم تلميع المجمعات على الجانب المواجه للشمس للسماح بدخول الإشعاع الشمسي.
- يمتص سطح ممتص أسود (ممتص) داخل مجمعات الألواح المسطحة الإشعاع الشمسي وينقل الطاقة إلى المياه المتدفقة من خلالها.
- يتم تجميع الماء الساخن في الخزان المعزول لمنع فقدان الحرارة.
- يستمر دوران الماء من الخزان من خلال المجمعات والعودة إلى الخزان تلقائيًا بسبب اختلاف الكثافة بين الماء الساخن والبارد (تأثير ثرمسيفون).
كيف يتم احتساب السعة المطلوبة من المياه الشمسية وما هو وحدة LPD؟
يتم تحديد قدرة نظام الماء الساخن الشمسي بالوحدة LPD وهو اختصار للجملة الانجليزية “Let per day” والمقصود منه “لتر لكل يوم”، تختلف شدة الإشعاع الشمسي على مدار اليوم، وبالتالي لا يمكن تحديد السعة من حيث إنتاج الساعة، في ما يلي نوضح لكم كيف يتم احتساب السعة المطلوبة من المياه للسخانات الشمسية..
- بالنسبة للمنزل الذي يحتوي على حمام واحد و 3 إلى 4 أعضاء، يجب أن يكون نظام سعة 100 لتر يوميًا كافياً، بالنسبة لعدد أكبر من الحمامات ستزيد السعة وفقًا لذلك بسبب فقد الأنابيب وزيادة عدد أفراد الأسرة.
- بشكل عام يتم تحديد السعة بناءً على الماء الساخن المطلوب في الصباح للاستحمام، إذا كان الاستخدام في المساء وفي أوقات أخرى أيضًا، يتم تحديد السعة وفقًا لذلك.
- عند اختيار حجم المجمع الشمسي ، يجب مراعاة عاملين رئيسيين: مستوى التشمس ومتطلبات الطاقة. عادة ما تأخذ احتياجات الطاقة في الاعتبار حجم المياه وارتفاع درجة الحرارة اللازمة. عندما تعرف هذين العاملين يمكنك تحديد جامع الحجم الذي تحتاجه. كلما كان المجمع أكبر لديك ، كان بإمكانك امتلاك المزيد من الماء الساخن ، ولكن يجب عليك اتخاذ قرار سليم اقتصاديًا. بشكل عام ، من الحكمة تحديد الحجم الذي سيوفر لك 90 ٪ من احتياجاتك من الماء الساخن في الصيف.
- على الرغم من أنه قد يبدو من الغريب استخدام قيمة 90٪ فقط من الطاقة الشمسية، إلا أنه من الطبيعي أن يكون حجم متطلبات الطاقة على أساس 100٪ من الماء الحار في الصيف مع توفير النسبة المئوية على مدار الأشهر الأخرى وهو أدنى مستوى واضح في فصل الشتاء.
- يعتمد ذلك على الاستخدام الطبيعي للمياه في الصيف، قد لا تكون أنماط استخدام المياه طبيعية مع أمطار أكثر برودة من المعتاد، وإمكانية أكبر لخلو المنزل لمدة يوم أو يومين كل أسبوع (عطلات نهاية الأسبوع).
- علذلك فإن استخدام قيمة 90٪ من المحتمل أن يؤدي في الواقع إلى نظام قادر على توفير أكثر من 100٪ من احتياجاتك من الماء الساخن في الصيف، دون إنتاج الحرارة الزائدة، مما قد يؤدي إلى فقدان المياه من خلال إطلاق الضغط وإهدار من الطاقة.
تعرف على ما هي أنظمة الطاقة في سخان المياه الشمسي
سعة سخان المياه الشمسية
تبدأ سعة سخان المياه الشمسية التجارية من 500 لتر في اليوم (يتم حسب السعة بالتر في اليوم) ويمكن زيادتها بمضاعفات 500 لتر في اليوم، ويمكن اختيار سعة السخان بناءً على عدة تطبيقات نذكرها لك في ما يلي:
اختيار سعة سخان المياه الشمسية بناءً على تطبيق الاستحمام
في حالة تطبيقات الاستحمام، يتم اختيار السعة استنادًا إلى عدد الأشخاص الذين يستحمون يوميًا وعدد المرات، كل شخص يستحم يوميًا يفترض أنه يحتاج في المتوسط 25 لترًا من الماء الساخن للشخص الواحد لكل حمام، مع أخذ كل ذلك في الاعتبار يمكن حساب السعة المطلوبة للمياه الشمسية بالصيغة التالية
سعة سخان المياه الشمسية المطلوبة = 25 × عدد الأشخاص الذين يستحمون يوميًا × متوسط عدد الحمامات لكل شخص في اليوم
على سبيل المثال ، إذا كان هناك 100 نزيل في فندق و 70 شخصًا منهم يستخدمون الماء الساخن مرة واحدة في الصباح و 30 منهم يستخدمون الماء الساخن مرة واحدة في المساء، فإن سعة سخان المياه الشمسية الإجمالية المطلوب ستكون 25 * (70 + 30) * 1 = 2500 ل.د.
مثال آخر لحالة مختلفة: إذا كان 60 نزيلًا يستخدمون الماء الساخن مرة واحدة و 40 نزيلًا يستخدمون الماء الساخن مرتين يوميًا، فإن حساب 60 نزيلًا و 40 نزيلًا يجب أن يتم بشكل منفصل وأخيرًا يتم إضافته.
الحساب سيكون (25 * 60 * 1) + (25 * 40 * 2) = 1500 + 2000 = 3500LPD.
سعة سخان المياه الشمسية بناءً على تطبيق الطبخ
في حالة تطبيق الطهي، يمكن حساب السعة بناءً على عدد لترات الماء الساخن المطلوبة للطهي.
سعة سخان المياه بالطاقة الشمسية المطلوبة = 1.5 × لتر من الماء الساخن المطلوب للطهي
هنا 1.25 هو عامل ثابت، يساعد في الحفاظ على الحد الأدنى من الكمية في التخزين بعيدًا عن الماء الساخن المطلوب.
على سبيل المثال: إذا كان هناك حاجة إلى 1000 لتر من الماء الساخن يوميًا للطبخ، فإن سعة سخان المياه بالطاقة الشمسية المطلوبة ستكون 1.5 * 1000 = 1500LPD.
أنواع المجمعات المستخدمة في أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية وتأثيرها على اختيار السعة المطلوبة
مع تعدد أنواع المجمعات قد يعتقد البعض أنها ستفرق في سعة سخان المياه الشمسية، ولكن لن تفرق أبدًا في السعة وإليكم مختصر عن أنواعها:
- جامعات الألواح المسطحة هي النوع الأكثر شيوعًا المستخدم في أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية المنزلية لأنها أرخص نسبيًا عند مقارنتها بالآخرين.
- جامعي الأنبوب المفرغين لأنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية المنزلية، ولكنها غير متوفرة بشكل عام.
من خلال الاستفادة من خبرة شركة إنترسولار في مجال الطاقة الشمسية وتقديمها لمجموعة متنوعة من أنواع سخانات المياه الشمسية، يمكنك الحصول على النظام الذي يلبي احتياجاتك ويوفر لك المياه الساخنة بكفاءة واستدامة.
اختر سخان المياه الشمسي من إنترسولار واستفد من فوائد الطاقة الشمسية لتوفير المال والحفاظ على البيئة. اتصل بإنترسولار اليوم واحصل على النظام المثالي لمنزلك أو مؤسستك
