الدليل الكامل لتسخين الماء بالطاقة الشمسية

الدليل الكامل لتسخين الماء ، هل تعلم أن تسخين المياه هو ثاني أعلى تكلفة لمرافق الكهرباء بعد تسخين المنزل نفسه، لذلك فإن تسخين الماء بالطاقة الشمسية أمر من الضروري النظر إليه، في هذا الموضوع نعرض لكم كل شيء حول تسخين الماء بالطاقة الشمسية والحلول التي يقدمها.
اقرأ أيضاً عن دليل شامل عن خلايا الطاقة الشمسية

الدليل الكامل لتسخين الماء

تسخين الماء بالطاقة الشمسية هو أقرب حل وجد عند البحث في حلول تسخين أخرى أكثر فعالية من حيث التكلفة وصديقة للبيئة، فإن سخان المياه الشمسي هو أحد هذه الحلول، ويعد إنتاج الماء الساخن الشمسي هو الغرض الأول من مجموعة سخان المياه بالطاقة الشمسية..

• 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. يمكن أن يقترن بتركيب شمسي.

طريقة تسخين الماء بالطاقة الشمسية

تستخدم أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية الألواح الشمسية، وتسمى المجمعات ، وهي تجمع الحرارة من الشمس وتستخدمها لتسخين المياه المخزنة في أسطوانة الماء الساخن.

يمكن استخدام الغلاية أو السخان الغاطس كنسخة احتياطية لتسخين المياه بشكل أكبر للوصول إلى درجة الحرارة التي تريدها.

هناك نوعان من ألواح تسخين المياه بالطاقة الشمسية:

1. الأنابيب المفرغة : مجموعة من الأنابيب الزجاجية مثبتة على بلاط السقف.
2. جامعي الألواح المسطحة: والتي يمكن تثبيتها على بلاط السقف أو دمجها في السقف.

ويمكن أيضًا ترتيب الألواح الشمسية الأكبر حجمًا لتوفير بعض المساهمة في تدفئة منزلك أيضًا، ومع ذلك  فإن كمية الحرارة المقدمة صغيرة جدًا بشكل عام ولا تعتبر كافية تدفئة منزل بالكامل.

تعرف على أسعار الخلايا الشمسية في مصر من انترسولار.

أسئلة  يجب الاجابة عنها قبل اعتماد نظام تسخين الماء بالطاقة الشمسية

إذا كنت تفكر في اعتماد نظام تسخين الماء بالطاقة الشمسية لمنزلك أو لأي مباني عليك الاجابة عن الاسئلة التالية أولًا:

• هل لديك مكان مشمس لوضع الألواح الشمسية؟ 

 ستحتاج إلى حوالي خمسة أمتار مربعة من مساحة السطح التي تواجه الشرق إلى الغرب عبر الجنوب وتتلقى أشعة الشمس المباشرة للجزء الرئيسي من اليوم.

لا يجب تركيب الألواح على سطح السقف، ولكن يمكن تثبيتها على إطار على سطح مستو أو تعليقها من الحائط.

• هل لديك مساحة لأسطوانة مياه أكبر أو إضافية ساخنة؟

 إذا لم يتم تثبيت أسطوانة شمسية مخصصة بالفعل، فعادة ما تحتاج إلى استبدال الأسطوانة الحالية، أو إضافة أسطوانة مخصصة بملف تسخين شمسي.

• هل المرجل الحالي الخاص بك متوافق مع تسخين المياه بالطاقة الشمسية؟

تتوافق معظم أنظمة الغلايات وأسطوانات الماء الساخن التقليدية مع تسخين المياه بالطاقة الشمسية.

إذا كانت الغلاية عبارة عن غلاية مركبة وليس لديك حاليًا خزان ماء ساخن، فقد لا يكون نظام الماء الساخن الشمسي متوافقًا، وعلى أي حال سيتمكن المهندس المسؤول عن تثبيت النظام من تقييم منزلك ومساعدتك في اختيار أفضل إعداد لتلبية احتياجاتك.

صيانة أنظمة تسخين الماء بالطاقة الشمسية

تكاليف صيانة أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية بشكل عام منخفضة جدًا، وفي ما يلي بعض النقاط التي يجب معرفتها حول الصيانة:

1. تأتي معظم أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية بضمان لمدة خمس سنوات أو عشر سنوات وتتطلب القليل من الصيانة.
2. بمجرد تركيب المثبت، يجب أن يترك التفاصيل المكتوبة لأي فحوصات صيانة يمكنك إجراؤها من وقت لآخر لضمان عمل كل شيء بشكل صحيح.
3. ربما يكون أهم شيء بالنسبة لك هو التحقق مما إذا كانت هناك أي تسريبات.
4. ستؤدي تسربات مقاومة التجميد إلى ظهور رائحة قوية (حتى إذا لم تتمكن من رؤية أي سائل)، إذا لاحظت ذلك  يجب عليك الاتصال بالشركة أو المهندس الذي تتعامل معه.
5. إذا كنت لا تحصل على الماء الساخن أو كانت الأنابيب الشمسية باردة عند تشغيل المضخة في الأيام الدافئة والمشمسة، فيجب عليك الاتصال أيضًا بالشركة أو المهندس الذي تتعامل معه.
6. اعتمد على شركات التركيب التي تقدم فحصًا سنويًا للخدمة، من أجل الاطمئنان وراحة بالك.
7. يجب عليك فحص النظام الخاص بك بشكل أكثر دقة من قبل المثبت المعتمد كل 3-7 سنوات، أو على النحو المحدد من قبل الشركة أو المهندس الذي تتعامل معه.
8. من المحتمل أنه بعد هذه الفترة من الوقت، ستحتاج مضاد التجميد المستخدم لحماية نظامك في أشهر الشتاء إلى زيادة أو استبداله لأنه ينهار بمرور الوقت مما يقلل من أداء نظامك.
9. تستمر مقاومة التجمد بشكل أفضل إذا تم استخدام نظام المياه الشمسية على مدار العام ولم يتم تركه غير مستخدم خلال أحر الأسابيع من العام.
10. الشيء الآخر الذي يجب أن يتحقق منه الشركة أو المهندس الذي تتعامل معه هو المضخة. في نظام يتم صيانته جيدًا ، يمكن أن تستمر المضخات لأكثر من 10 سنوات.

حجم السخان الشمسي المناسب للمنزل

من المهم جدًا أن تختار وتحدد حجم السخان الشمسي الذي ستقوم بشرائه عند اعتماد نظام تسخين الماء بالطاقة الشمسية، حيث أنه ليس هناك جدوى من تركيب الكثير من الألواح الشمسية الحرارية على السقف، وذلك سوف يعود عليك بعدة عيوب وهي:

• تزويدك بتكلفة إضافية غير ضرورية
• يمكن أن يحد من إنتاج الطاقة الشمسية، حيث يبدأ التبادل الحراري فقط عندما تكون اللوحة أكثر سخونة من الماء في الخزان، ومن هنا أهمية تفريغ الخزان لتنشيط النظام.
• لتجنب ارتفاع درجة حرارة النظام، وبالمثل لا يوجد سبب لشراء خزان كبير للغاية إذا كانت المياه كبيرة جدًا فلن يتم استخدام المياه المخزنة وسيعمل النظام الإضافي على الحفاظ على درجة حرارة المياه غير المستخدمة، مما يتسبب في نفقات كهرباء غير ضرورية.

فيما يلي موجز لمساعدتك في قياس نظام سخان المياه الشمسي الفردي الخاص بك، يقدر متوسط ​​استهلاك الماء الساخن المحلى لكل شخص بالغ بـ 50 لترًا في اليوم ، عند 40 درجة مئوية.

أيضاً تعرف على شركات الطاقة الشمسية في مصر.

مكونات سخان المياه الشمسي

مكونات المنتج من أكثر ما يشغل بال المشتري، في ما يلي نعرض عليكم مكونات سخانات الطاقة الشمسي:

• الألواح الشمسية الحرارية أو الهجينة: تمتص طاقة الشمس وتسخن سائل نقل الحرارة.
• أنابيب: وهي التي تشكل دائرة النقل لسائل نقل الحرارة.
• المضخة: والتي توزع سائل نقل الحرارة من الألواح الشمسية إلى الخزان والعكس بالعكس.
• خزان: يمكن أن يكون أكبر أو أقل حسب المتطلبات.
• مبادل حراري: المبادل غير مرئي لأنه متكامل تمامًا في خزان الماء الساخن الشمسي/ ويعتبر المبادل الحراري مكونًا هامًا ومحوري حيث أنه يسمح بنقل الحرارة بين سائلين مفصولين بجدار وهما مانع نقل الحرارة من جانب والماء الساخن المنزلي من جهة أخرى، ويتم استخدام المواد الأكثر توصيلًا فقط في المبادل الحراري من أجل تسهيل التبادل والحد من فقدان الحرارة.
• خزان التوسع: يضمن أمان التركيب لأنه يعوض عن التغيرات في حجم الماء لتجنب الضغط المفرط الناجم عن درجة حرارة الماء.
• منظم” يحدد مدى دعم الألواح الشمسية بواسطة السخان المساعد.

المراجع

energysavingtrust