آبگرمکن خورشیدی چیست؟
آبگرمکن خورشیدی، یک دستگاه است که با جذب انرژی خورشیدی، آب مورد نیاز را گرم میکند. این ابزار از انرژی خورشید به عنوان یک منبع رایگان برای گرمایش آب بهره می‌برد و از نظر اقتصادی بسیار کارآمد و مقرون به صرفه است.
این تجهیز با کیفیت و کارآیی برتر به اندازه تعداد افراد در خانواده طراحی و ساخته می‌شود.
در کل، ما می‌توانیم از انرژی خورشیدی به دو شکل، یعنی نور خورشید و گرمای خورشید، استفاده کنیم. پنل‌های خورشیدی برای تولید برق از نور خورشید استفاده می‌کنند. اما در آبگرمکن خورشیدی، ما انرژی را تبدیل به برق نمی‌کنیم. به جای آن، با دریافت و حبس کردن گرمای خورشید، می‌توانیم آب را گرم کرده و حتی به نقطه جوش برسانیم.
نحوه‌ی عملکرد آبگرمکن خورشیدی
آبگرمکن خورشیدی عمدتاً از دو بخش اصلی تشکیل شده است: مجموعه‌ای از لوله‌های مسی یا شیشه‌ای که آب در آنها جاری می‌شود (که به عنوان کلکتور خورشیدی شناخته می‌شود) و یک مخزن ذخیره آب گرم.
فرآیند عملکرد به این شکل است:
1. جذب نور خورشید: کلکتور خورشیدی، نور خورشید را جذب میکند. این لوله‌ها اغلب دارای پوشش شیشه‌ای هستند تا انعکاس نور کم شده و گرما در داخل حفظ شود.
2. تبدیل به گرما: نور خورشید در لوله‌ها گرم می‌شود و این گرما به آبی که از طریق لوله‌ها عبور میکند، منتقل می‌شود.
در واقع با قرار دادن لوله‌های آب گرم در کنار یکدیگر و با شیب مناسب در برابر نور خورشید، آب درون این لوله‌ها گرم می‌شود. بر اساس یک اصل فیزیکی ساده که چگالی آب گرم کمتر از آب سرد است، آب گرم شروع به بالا رفتن میکند و جای خود را به آب سرد می‌دهد. آب گرم به سمت تانک ذخیره حرکت کرده و سپس برای مصرف آماده می‌شود.
3. حفظ گرما: آب گرم حاصل از این فرآیند به مخزن ذخیره آب گرم منتقل می‌شود. این مخزن معمولاً دارای عایق حرارتی است تا گرما را به مدت طولانی‌تری حفظ کند.
4. استفاده از آب گرم: آب گرم ذخیره شده در مخزن به عنوان منبع گرمایش یا آب گرم مصرفی در خانه استفاده می‌شود.
این فرآیند، به دلیل استفاده از انرژی خورشید، به عنوان یک منبع تجدیدپذیر و صددرصد رایگان، از نظر اقتصادی و محیطی بسیار موثر است.
انواع آبگرمکن خورشیدی
آبگرمکن های خورشیدی بر اساس مصرف کاربر و موجودی بازار ایران به سه نوع فلوتر دار، کویل دار و هوشمند تقسیم بندی می‌شوند.
یک نوع دیگری از آبگرمکن های خورشیدی موجود است که بیشتر برای مصارف بزرگتر مثل استخر ها کارآیی دارد و می‌تواند تا 1500 لیتر آب گرم در روز تولید کند.
آبگرمکن خورشیدی پروانه ای بدون مخزن است و حجم آبی که توسط انرژی خورشیدی چیست گرم می‌شود زیاد است و این آب با همان حجم بزرگ به سمت مصرف‌کننده جاری می‌شود.
آبگرمکن خورشیدی فلوتر دار
کارکرد آبگرمکن مدل فلوتر دار به این صورت است که با کاهش سطح آب گرم در تانک ذخیره، آب سرد جدید به آبگرمکن وارد می‌شود. این امکان به سرعت سطح آب مورد نیاز برای عملکرد آبگرمکن را جایگزین میکند و به نوعی یک سیستم کنترل مکانیکی است که بدون نیاز به برق، به طور آسان به کار خود ادامه می‌دهد.
این آبگرمکن، ساده ترین نوع آبگرمکن های خورشیدی است و برای اماکن عمومی بیشتر کاربرد دارد.
همچنین برای افرادی که به امکانات بیشتری از آبگرمکن نیاز ندارند، بسیار مناسب است.
آبگرمکن خورشیدی هوشمند
آبگرمکن‌های هوشمند خورشیدی، آبگرمکنی هستند که با استفاده از سیستم کنترلی حاوی پنل هوشمند، توانمندی کنترل دما، سطح آب، زمان آب‌گیری و … را دارند.
این به شما اجازه می‌دهد تا حتی از راه دور نیز سیستم آبگرمکن خورشیدی هوشمند خود را کنترل کنید.
توجه داشته باشید که برای استفاده از سیستم کنترل از راه دور، اگر کاربر آشنایی کافی نداشته باشد، ممکن است باعث خطراتی مثل آسیب دیدگی یا حتی شکستن لوله‌ها در آبگرمکن شود. بنابراین حین نصب حتما نحوه ی کار با پنل هوشمند را از نصاب بپرسید.
آبگرمکن خورشیدی کویل دار
آبگرمکن‌های خورشیدی با کویل مسی به نام ” آبگرمکن‌های خورشیدی کویل دار ” شناخته می‌شوند.
وجود کویل مسی باعث می‌شود آب سرد به سرعت گرم شده و خارج شود. این نوع آبگرمکن‌ها توانایی تأمین آب گرم با فشار بالا و همچنین گرمایش محیط را دارا هستند.
یکی از ویژگی‌های مهم این دستگاه این است که با سرعت بالا قابلیت فراهم کردن آب گرم مورد نیاز را داراست.
اجزای اصلی آبگرمکن خورشیدی
قبلاً گفتیم که آبگرمکن خورشیدی از بخش‌های مهمی مثل کلکتورها، لوله‌های آب گرم، و تانک ذخیره تشکیل شده است. به علاوه سیستم کنترل هم جزو این اجزا هستند. تانک ذخیره از جنس استیل دوجداره و پلی‌یورتان ساخته شده تا حرارت آب گرم درون آن به خوبی حفظ شود، و این بخاطر اهمیت حفظ دما است.
لوله‌های آب گرم از شیشه ساخته شده‌اند تا جدب نور خورشید به خوبی انجام شود. این لوله‌ها دو جداره هستند، که این ویژگی باعث می‌شود حرارت آب گرم به خارج منتقل نشده و انرژی هدر نرود. شیشه داخلی با یک رنگ خاص طراحی شده است تا بیشترین میزان نور خورشید را جذب کند. این لوله‌ها از بالا باز هستند و به مخزن اصلی وصل می‌شوند، در حالی که از پایین بسته می‌باشند.
شیشه‌ای که در لوله‌ها استفاده می‌شود، طبیعتاً به مراقبت دقیق نیاز دارد. یکی از نکات حیاتی در نگهداری از این لوله‌ها، جلوگیری از جریان آب سرد بر روی آنها در زمانی که مدت‌ها زیر نور خورشید بوده‌اند، است.
در صورت نادیده گرفتن این نکته، احتمال ترکیدن شیشه‌ها درصورت جاری شدن آب در آنها وجود دارد.
بهترین زمان برای جمع آوری آب، هنگام طلوع خورشید است، زمانی که خورشید هنوز به اندازه کافی لوله‌ها را گرم نکرده است.
تفاوت آبگرمکن خورشیدی با پنل خورشیدی
پنل خورشیدی و آبگرمکن خورشیدی دو تکنولوژی مختلف در زمینه انرژی خورشیدی هستند:
1. پنل خورشیدی (سلول خورشیدی):
– کاربرد: این پنل‌ها برای تبدیل انرژی خورشیدی به برق استفاده می‌شوند.
– عملکرد: درواقع، سلول‌های خورشیدی در پنل‌ها نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند و این انرژی الکتریکی برای تأمین برق مورد استفاده قرار می‌گیرد.
– کاربری متداول: در تولید برق برای منازل، کسب‌وکارها، و سیستم‌های تأمین انرژی.
( برای اطلاع دقیق از پنل های خورشیدی، مقاله پنل خورشیدی چیست را مطالعه بفرمایید. )
2. آبگرمکن خورشیدی:
– کاربرد: برای تولید آب گرم برای مصارف خانگی یا صنعتی استفاده می‌شود.
– عملکرد: این سیستم‌ها از نور خورشید برای گرم کردن آب استفاده می‌کنند. لوله‌ها یا کلکتورها نور خورشید را جذب کرده و حرارت را به آب منتقل می‌کنند تا آب گرم تولید شود.
– کاربری متداول: در سیستم‌های گرمایش آب سرد، سیستم‌های گرمایش استخرها، و تأمین آب گرم برای مصارف خانگی.
بنابراین، اصلی‌ترین تفاوت این دو در کاربرد و عملکرد آن‌هاست؛ یکی برق تولید میکند و دیگری آب را گرم میکند.
چه آبگرمکنی برای من مناسب است؟
برای محاسبه ظرفیت آبگرمکن خورشیدی، به ازای هر نفر 50 لیتر آب لازم است. به عبارت دیگر، اگر شما یک خانواده 4 نفره هستید، یک آبگرمکن خورشیدی با ظرفیت 200 لیتر مناسب شماست. این محاسبه بر اساس استانداردهای منطقی و کاربردی صورت گرفته است.
نکته مهم دیگر این است که ظرفیت 50 لیتر برای هر نفر، به صورت لحظه‌ای در نظر گرفته می‌شود. به این معنا نیست که این 50 لیتر آب برای 24 ساعت محاسبه شود، بلکه این ظرفیت در هر لحظه مد نظر است.
این بدان معناست که در طول روز و با حضور خورشید، هر بار مصرف آب باعث جایگزینی آب سرد جدید و گرم شدن آن می‌شود.
این روش، با داشتن تانک تغذیه دوجداره و محافظتی، آب گرم شما را در شب نیز تأمین میکند.
آیا آبگرمکن خورشیدی در فصل سرما یا نبود تابش کار میکند؟
آبگرمکن خورشیدی برای عملکرد به نور خورشید وابسته است. بهترین مکان برای نصب آبگرمکن خورشیدی، بدون شک، پشت بام منازل است.
این تدابیر باعث می‌شود آب به راحتی به مصرف‌کننده برسد و نیازی به استفاده از پمپ نباشد.
