آبگرمکنهای خورشیدی

- آبگرمکنهای خورشیدی چگونه کار می کنند؟

در سیستمهای آبگرمکن خورشیدی، آب مصرفی یا بطور مستقیم با عبور از کلکتور گرم میشود (سیستمهای گردش مستقیم) یا اینکه بطور غیر مستقیم و توسط یک مبدل حرارتی که خود در یک سیکل بسته توسط سیال داخل کلکتور گرم شده است، گرما میگیرد (سیستم گردش غیر مستقیم). سیال عامل نیز یا به صورت طبیعی ( غیر فعال یا پسیو) جابجا میشود یا اینکه بصورت اجباری به گردش در میآید (فعال یا اکتیو). گردش طبیعی سیال عامل بر اثر پدیده ترموسیفون بوجود میآید در حالیکه برای گردش اجباری این سیال از یک پمپ استفاده میشود. غیر از سیستمهای ترموسیفون و سیستمهایی که کلکتور و منبع ذخیره یکپارچه دارند

. برای جلوگیری از یخ زدگی کلکتور در سیستمهای مستقیم از گردش معکوس(recirculation) یا تخلیه (drain-down) و در سیستمهای غیر مستقیم از تخلیه برگشتی (drain-back) استفاده می‌شود

1-آبگرمکن های خورشیدی ترموسیفونی:


از اصل ترموسیفون حرارتی، در آبگرمکن های خورشیدی استفاده می شود. بدین نحوکه یک مخزن دوجداره ذخیره آب را در بالای کلکتور خورشیدی قرارداده و مابین جدار دوممخزن ذخیره و لوله های کلکتور خورشیدی یک مدار بسته تشکیل می شود. با تابش خورشیدبر روی سطح کلکتور خورشیدی، سیال داخل آن گرم شده و جریان ترموسیفونی مابین کلکتورو مخزن برقرار می شود.سیال موجود در کلکتورها در اثر خاصیت رسانایی گرم شده در اثر اختلاف چگالی که ناشی از اختلاف دمای سیال گرم و سرد می باشد خاصیت ترموسیفون بوجود آمده و بنا به این خاصیت سیال گرم به بالا حرکت کرده و به منبع ذخیره وارد می گرددد گردش آب گرم در جداره دوم مخزن سبب گرم شدن آب داخل مخزناصلی می گردد و آب گرم با فشار در شبکه جاری می گردد.
حرکت ترموسیفون تا زمانیکه انرژی خورشید موجود باشد ادامه دارد. این حرکت با افول خورشید متوقف میشود.

 

 

لوله‌های خلاء (واکیوم)
عامل جذب کننده داخل لوله خلاء تشعشع خورشید را جذب و مایع داخل آنرا گرم می‌کند. این عمل مانند عمل پانل خورشیدی است. تشعشعات اضافی از صفحه انعکاس نور واقع در پشت لوله‌ها جذب می‌شود. زاویه تابش خورشید در هر جهت باشد شکل مدور لوله خلاء باعث می‌شود نور خورشید مستقیماً به عامل جذب کننده برسد. حتی در روزهای ابری وقتی که نور خورشید از زاویه‌های مختلف می‌آید کلکتور لوله خلاء می‌تواند بسیار فعال باشد.

کلکتور خورشیدی با پانل تخت
این کلکتور شامل جعبه‌ای با پوشش شیشه‌ای است. در این جعبه تعدادی لوله مسی با بال‌های مسی متصل به آنها وجود دارد. سطح آن با ماده‌ای سیاهرنگ که برای جذب اشعه خورشید طراحی شده است پوشش داده می‌شود.

کلکتور سهموی : ‌Concentrating Collector
این کلکتور‌ها سطح آینه ای داشته و برای تجمع انرژی خورشیدی بر روی تیوب جاذب که شامل سیال انتقال حرارت است، بکار می‌رود.

سیال عامل : آب با پروپلین گلیکول ( ضد یخ )
کلکتور
نوع : کلکتور مسطح ( تخت)
مساحت کلکتور : 2 متر مربع ( 2*1 متر)
مساحت صفحه جاذب : حدود 6/1 متر مربع
جنس صفحه شفاف: شیشه کم آهن ( فلوت )
تعداد صفحات شفاف : 1 عدد
ضخامت صفحه شفاف: 4 میلیمتر
جنس لوله های رایزر: مس یا آلومینیوم
تعداد لوله های رایزر: 145 میلیمتر
ضریب اتلاف گرمائی کلکتور : 8
w/m-°C
راندمان کلکتور:
مدل مسی : %42
مدل آلومینیوم اکسترود شده : %43
مدل آلومینیومی: %46
عایق کلکتور:
جنس عایق: پشم و شیشه با روکش آلومینیوم
ضخامت عایق: 2 اینچ
قاب کلکتور:
جنس: آلومینیوم اکسترود شده
BS6063
رنگ : آندایز نقره ای
فریم : دو جداره جهت کاهش اتلاف انرژی
ورق زیر فریم : فولاد گالوانیزه با ضخامت 6/0 میلیمتر
قاب شیشه ای : آلومینیوم اکسترود شده
BS6063
رنگ قاب : آندایز نقره ای
لاستیک شیشه :
جنس : لاستیک تسمه ای اسفنجی مقاوم در برابر شعله
U.V
ابعاد : 5*20 میلیمتر

بررسیهای انجام گرفته دمای قابل دسترسی بوسیله کلکتورهای مسطح متداول به صورت متوسط تا حدود 90 درجه سلسیوس در فصول گرم سال و 60 درجه سلسیوس در فصول سرد سال می‌باشد

1 آب‌گرمکن‌های ترموسیفونی و پمپی مدار باز (مناطق گرم و آفتابی ر طول سال) - صفحات جاذب و لوله‌های داخلی از جنس مس -شیب 30 درجه و به طرف جنوب -ابعاد صفحه 1×2 مترمربع که توسط لوله به منبع ذخیره 200 لیتری متصل می‌شود. (در آب‌گرمکنهای ترموسیفونی ارتفاع سطح زیرین منبع ذخیره در حدود 50 cm بیشتر از بالاترین نقطه سطح کلکتور می‌باشد. - کلیه وسایل عایق‌بندی می‌باشد. - فلومتر جهت کنترل آب درون منبع -2 آب‌گرم‌کن‌های توموسیفوین و پمپی مداربسته (مناطقی که در طول سال یخبندان دارند.) - آب گرم‌کن‌های ترموسیفونی مداربسته احتیاج به ضد یخ دارند.

سیستم جبران ساز (کمکی(

آبگرمکن های خورشیدی به منظور جبران کمبود احتمالی انرژی خورشید، باید دارای یکسیستم جبران ساز باشند. سیستم جبران ساز در آبگرمکن های خورشیدی ترموسیفونی یکالمنت برقی است که در داخل مخزن اصلی قرار دارد و در مواقع مورد نیاز به صورتاتوماتیک روشن میشود. این المنت برقی دارای یک ترموستات است که میتوان دمای دلخواهرا توسط آن تنظیم کرد.

سیستم جبران ساز (کمکی(

در این آبگرمکن، علاوه بر المنت برقی، در فضای مابین دو مخزن یک مشعل گازی کوچک قرار داده شده است. آب سرد از شبکه لوله کشی شهری ابتدا به مخزن خورشیدی وارد شده و در مجاورت جدار متصل به کلکتورها گرم می شود. هنگام خروج آب گرم از مخزن به مصرف، آب از مخزن خورشیدی بوسیله لوله های ارتباطی وارد مخزن گازی می شود. در این حالت در صورتیکه دمای آب ورودی به مخزن گازی به اندازه کافی توسط بخش خورشیدی گرم شده باشد، سنسور مشعل گازی را گرم نگه داشته و گاز روشن نمیشود. اما در صورت کمبود دمای آب ورودی از قسمت خورشیدی، مشعل گازی به صورت اتوماتیک روشن شده و کمبود دمای مورد نیاز را جبران می نماید.

یک یا چند صفحه شفاف شیشه ای یا از جنس مواد دیاترموس (عبور دهنده پرتو)

/ 2 نظر / 105 بازدید
Araz

با سلام برای لوله های خلاء اگه مقاله ای دارین لطف کنین بی نهایت سپاسگذارم

یه دوست خوب از (گرگان)

سلام ،آیا اطلاعاتی در مورد جنس مخازن نگه داری آبگرم آبگرمکن های خورشیدی میدونی؟من خیلی بهشون نیاز دارم اگه داری ممنون میشم کمکم کنی