أنظمة تجميع الطاقة الشمسية لتسخين المياه

لتسخين المياه مع الشمس ، تتوفر مجموعة واسعة من منشآت مجمعات الطاقة الشمسية. بعض الأنظمة ليست أكثر من مجمعات شمسية. على سبيل المثال ، عند تغطية حمام السباحة الخاص بك ببطانية شمسية ، فإنك ببساطة تطفو فوق الماء مباشرة. عندما تريد السباحة ، قم بإزالة البطانية.

كفاءة المجمّع هي مقياس لمدى نجاحه في تحويل الإشعاع إلى حرارة قابلة للاستخدام. لا يؤدي تشغيل كميات أكبر من السوائل من خلال جهاز تجميع (أو تشغيل السوائل بشكل أسرع) إلى المزيد من تجميع الحرارة لأن ذلك يتم تحديده من خلال الإشعاع المتاح. ومع ذلك ، فإن تشغيل المزيد من السوائل عادة ما يحافظ على برودة المجمع ، مما يعني فقدان حرارة أقل وبالتالي كفاءة أفضل.

عمر الجامع مهم في صنع القرار الخاص بك. البعض لا يدوم أكثر من عامين مع التعرض الكامل للشمس. البعض الآخر مضمون لأكثر من عشر سنوات.

مجمعات تخزين مجمعة متكاملة لحمامات السباحة

عادةً ما تمتلئ مجمعات تخزين المجمعات المتكاملة (ICS) ، مثل مجمعات أحواض السباحة ومجمعات الدُفعات ، بالمياه التي يتم تسخينها. أبسط وأرخص جامع في السوق عبارة عن شبكة بلاستيكية مرنة مقولبة مناسبة لتطبيقات حمامات السباحة.

مجمعات ICS متوفرة في معظم متاجر مستلزمات حمامات السباحة. توقع إنفاق حوالي 230 دولارًا مقابل 80 قدمًا مربعة لأبسط الموديلات. بالنسبة للنوع الذي تقوم بتثبيته على سطح منزلك ، فإن التكامل الإضافي (مدى الحياة) والأداء يكلفان أكثر.

القنوات البلاستيكية في مجمع أحواض السباحة غير فعالة في الرياح والأمطار.

جامعي الدُفعات

يمكن أن تكون مجمعات الدُفعات ، وهي نوع آخر من مجمعات ICS ، بسيطة للغاية: فقط ضع خزانًا من الماء في الشمس واتركه يسخن. إذا قمت بطلاء الخزان باللون الأسود ، فإنه يمتص المزيد من الحرارة. إذا كنت تستخدم بعض المواد العاكسة مثل رقائق الألومنيوم لتركيز المزيد من ضوء الشمس على الخزان ، فإنها تعمل بشكل أفضل. إذا قمت بإغلاقه في حاوية مغلقة مع نافذة زجاجية ، فستحصل على أفضل النتائج.

تعمل مجمعات الدُفعات بشكل جيد بدون مضخات وأنظمة تحكم ، لذا فهي مرشحة جيدة في المواقع البعيدة. يمكن أن تزن مجمعات الدُفعات كثيرًا ، أكثر من 1000 رطل عندما تكون ممتلئة بالماء ، لذلك عليك التأكد من أن موقع التثبيت يمكنه التعامل مع هذا النوع من الوزن.

يمكنك إنشاء مجمّع دفعات من أسطوانة سعة 55 جالونًا مطلية باللون الأسود ، وفي بعض أنحاء العالم ، يعد هذا إجراء تشغيل قياسيًا.

مجمعات الطاقة الشمسية المسطحة

مجمع الطاقة الشمسية المسطح يتكون من صندوق مستطيل 2 قدم. أو 4 قدم. بعرض 4 قدم. إلى 12 قدمًا. طويل و 8 بوصات. تم الانتهاء من لوحة امتصاص النحاس أو الألومنيوم في الجزء السفلي من الصندوق باللون الأسود لامتصاص أقصى قدر من ضوء الشمس. صفوف من أنابيب تداول السوائل على اتصال مباشر مع لوحة الامتصاص ؛ عندما يسخن ضوء الشمس الصفيحة ، تنتقل الحرارة إلى أنابيب الدوران وإلى السائل. لوحة الامتصاص معزولة عن الغلاف ، ويغلق الغطاء الزجاجي أو البلاستيكي الوحدة ويسمح بأقصى قدر من ضوء الشمس مع الحد الأدنى من فقدان الحرارة. تتميز وحدات الجودة بنافذة زجاجية مصنوعة من زجاج السيليكون منخفض الحديد.

مجمعات الطاقة الشمسية المسطحة هي أكثر أنواع المجمعات استخدامًا.

إنها تسخن المياه بكفاءة عالية ، ولا تحتوي على أجزاء متحركة أو متطلبات صيانة ، بالإضافة إلى الحفاظ على نظافة النافذة من الحطام. تعمل بشكل جيد في الرياح والأمطار ، وتساقط الثلوج جيدًا ، ويمكن أن تتحمل ظروف التجميد القصيرة. فيما يلي بعض مشكلات السلامة والصيانة التي يجب مراعاتها:

• قد يزن مجمع الألواح الشمسية المسطحة قليلاً. عادة ما يعني التركيب الحصول على الكثير من المساعدة.

• قم دائمًا بشراء أجهزة التثبيت مع المجمع للتخلص من احتمال وجود المعادن المتباينة والتفاعلات الجلفانية.

مجمعات الأنابيب المفرغة

تشتمل مجمعات الطاقة الشمسية ذات الأنبوب المفرغ على صف من الأظرف الزجاجية (الأنابيب) التي يتم تفريغها من الهواء ، مما يخلق فراغًا ويوفر عزلًا ممتازًا. ترتبط قضبان النحاس داخل الأنابيب بأنبوب نحاسي ضخم داخل الرأس المغلق ، والذي يتدفق من خلاله الماء. تصبح القضبان النحاسية شديدة السخونة في يوم مشمس ، وتتحرك الحرارة مباشرة إلى الكتلة النحاسية في الرأس ، ومن هناك إلى السائل. عندما توجد عاكسات خلف الأنابيب أو حولها ، تكون هذه المجمعات أكثر فاعلية.

هذه المجمعات غير منفذة لظروف التجمد وتعمل بشكل جيد للغاية ، حتى عندما تنخفض درجات حرارة الهواء إلى ما دون الصفر. ومع ذلك فهي أغلى ثمناً.

تعمل مجمعات الأنابيب المفرغة بشكل جيد في ظروف الرياح والرطوبة.

يعمل هؤلاء المجمعات بشكل أفضل من الأنواع الأخرى من المجمعات في الأيام الملبدة بالغيوم ، وفي الأيام المشمسة ، يعملون لأكثر من ساعات النهار لأن الأنابيب تكون دائمًا متعامدة مع الشمس.

مجمعات الأنابيب التي تم إخلاؤها هشة ؛ إذا انكسر الختم ، يكون الأداء ضعيفًا لأن الفراغ معرض للخطر والعزل ضعيف. على الجانب الإيجابي ، من السهل جدًا تغيير عنصر واحد إذا انكسر. مع معظم المجمعات ، فإن الكسر يعني إزالة وتغيير المجمع بأكمله.