لماذا تستخدم أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية؟

هناك العديد من الأسباب التي تجعلك تفكر في الاعتماد على تسخين المياه بالطاقة الشمسية، خاصة إذا كنت تحتاج لأكثر من سخان في المنزل أو إذا كنت صاحب فندق أو أي عمل تجاري يستلزم وجود أكثر من مصدر من المياه الساخنة، لذلك أعددنا لكم هذا الموضوع الشامل حول تسخين المياه بالطاقة الشمسية.

تعرف على ما هو نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية؟

كيف عمل تسخين الماء بالطاقة الشمسية

قبل ان نبدأ في عرض المميزات والحلول التي يقدمها تسخين المياه بالطاقة الشمسية، نعرض عليكم أولًا كيف يتم تسخين المياه بالطاقة الشمسية والتي تتم عن طريق ثلاث مراحل وهم:

• المرحلة الأولى 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.
• المرحلة الثانية 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.
• المرحلة الثالثة 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.

تسخين المياه بالطاقة الشمسية شتاءً

بالطبع يدور في بالك الآن سؤال كيف يتم إذًا تسخين المياه بالطاقة الشمسية شتاءً وفي الأمطار والغيوم إذا كانت تتم العملية بدايةً من خلال امتصاص أشعة الشمس، في هذه الفقرة نعرض عليكم اجابة هذا السؤال:

1. في فصل الشتاء ومع البيئة الجليدية وسقوط الأمطار الجليدية تحديدًا يكون للأنظمة المثبتة حماية من التجمد، بحيث سيذوب الثلج من مجمّع تسخين المياه بالطاقة الشمسية قبل أن ينزلق من سطحك.
2. سخان المياه بالطاقة الشمسية في في البيئة الجليدية يمكن أن يكون نظام تسخين افعالًا بسبب العزل الفعال، فعندما تكون درجة الحرارة باردة أثناء الشتاء حتى الجليد، يتم استخدام تقنية سائل الرادياتور في سخانات المياه الشمسية، وفي هذا النظام ، يتم تسخين المحفز السائل أو سائل المبرد بواسطة طاقة الشمس ويتم ضخه في خزان التبادل الحراري.
3. يقوم خزان التبادل الحراري بتبادل حرارة السائل مع الماء ويسخن الماء في خزان التخزين، ولكن يجب فحص سائل الرادياتير قبل بداية الشتاء لضمان التسخين المناسب للماء.
4. هناك بالطبع بعض المتطلبات حتى يتم تسخين المياه بالطاقة الشمسية شتاءً بشكل فعال وكذلك البيئة الجليدية والرياح وهي:

• العزل الجيد:

يعتبر العزل الجيد هو كلمة السر لعمل سخان المياه بالطاقة الشمسية في درجات الحرارة المنخفضة، فمع العزل الجيد سيكون ضوء الشمس قادرًا على تسخين المياه جيدًا في سخان المياه الشمسي في الشتاء، حيث يتم تخزين المياه الساخنة بسبب الطاقة الإشعاعية للشمس، والتي يمكن الحصول عليها من خلال الزجاج وتسخن العبوات، حتى وإن كانت درجة الحرارة الخارجية أقل بكثير من التجمد، وهذا كما وضحنا من قبل، فمع العزل الجيد ستفقد قدر صغير جدًا للحرارة، ولن يؤثر في درجة حرارة المياه.

• استخدام المرايا:

استخدام المرايا مع العزل الجيد يساعد على الحصول على أفضل نتيجة في تسخين المياه شتاءً، فإن أشعة الشمس المنتشرة والتي تكون أحيانًا ميزة في الأيام الغائمة تقلل من قدرة التسخين لمعظم سخانات المياه الشمسية، حيث لا وجود لتقنية محددة لامتصاص حرارة أكثر من أشعة الشمس خلال فصل الشتاء، ومع ذلك فإن استخدام المرايا يعمل على تحسين كمية الضوء التي تصل إلى المنطقة الصحيحة، خاصة المرايا المقعرة بحيث يمكن الاستفادة بشكل أفضل من عدد ساعات أقل من أشعة الشمس المباشرة المتاحة في فصل الشتاء، وهذه المرايا لا تلغي العامل الاول وهو العزل، فلا يزال الأمر يتعلق بجودة العزل، ومقدار الحرارة التي يمكن الاحتفاظ بها في النظام، دون فقدانها في البيئة، على طول الطريق من منطقة التسخين إلى منطقة الاستخدام.

لمعرفه معلومات اكتر عن السخانات الشمسيه اضغط هنا

السخانات الشمسية وأنواعها

حتى تتم عملية تسخين المياه بالطاقة الشمسية بشكل ناجح وفعال عليك أن تختار السخان الشمسي المناسب للبيئة التي تعيش فيها، في ما يلي نعرض عليكم مقارنة بين أنواع السخانات الشمسية لتختار أيهما أنسب لك:

وبهذا نكون قد وضحنا لكم باستفاضة كل شيء حول عملية تسخين المياه بالطاقة الشمسية.

المراجع

renewableresourcescoalition