أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية

يمكن أن تكون سخانات المياه بالطاقة الشمسية نشطة أو سلبية. الأنظمة السلبية أرخص لأنها أبسط وتحتوي على أجزاء أقل. لكنها أيضًا أقل تنوعًا. من ناحية أخرى ، يمكن للأنظمة النشطة أن تولد المزيد من الطاقة وتعمل في ظل مجموعة واسعة من الظروف الجوية.

بالإضافة إلى الاختيار بين الأنظمة النشطة والسلبية ، لديك قراران آخران يتعين عليك اتخاذهما:

• تقوم الأنظمة المباشرة بتسخين الماء مباشرة في المجمع. أنظمة الحلقة المفتوحة كلها مباشرة. يتم إدخال الماء في الحلقة وإخراجها من الحلقة بعد تسخينها.

• تستخدم الأنظمة غير المباشرة المبادلات الحرارية. يقوم سائل ثانوي (ماء أو جليكول أو مضاد للتجمد) بتجميع الحرارة ، والتي يتم نقلها بعد ذلك إلى الماء عبر مبادل حراري. تستخدم هذه الأنظمة في المناخات الباردة ، حيث يتجمد الماء إذا تعرض للعوامل الجوية. تحتوي أنظمة الحلقة المغلقة على دوائر معزولة بسائل يعاد تدويره باستمرار. كلها غير مباشرة ونشطة (تتطلب مضخات). إنها تتطلب هندسة مختلفة تمامًا عن الحلقات المفتوحة وتكون عمومًا أكثر تكلفة بسبب زيادة عدد أجزائها وتعقيدها.

يحتوي كل نظام تسخين مياه شمسي سلبي على العديد من الوظائف والمكونات الأساسية:

• الجامعون: يجب جمع ضوء الشمس وتحويله إلى حرارة قابلة للاستخدام.

• التدفق: يقوم نظام التدفق بتوجيه المياه الساخنة إلى المكان الذي تخطط لاستخدامه فيه.

• جهاز التحكم: يتخذ جهاز التحكم قرارات حكيمة بشأن وقت وكيفية تحريك الماء أو السوائل المضادة للتجمد.

• التركيب: تقوم بتركيب المجمع لتحسين كمية ضوء الشمس المتلقاة.

تضيف الأنظمة النشطة مضخة ووسيلة (كهربائية) نشطة للتحكم في المضخة.

في الأنظمة ذات الأجزاء النحاسية والمعدنية ، يعد استخدام الماء المخفف أمرًا ضروريًا لأن الماء العسر سيتكلس ويتآكل بعض الأنابيب. قد تحتاج إلى معرفة ما إذا كانت المياه الخاصة بك ناعمة بدرجة كافية. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فقد تحتاج إلى مطهر مياه.

تجميد الضرر هو مصدر قلق كبير. إذا لم يكن لديك خطر التجميد ، يمكنك استخدام أي نوع من الأنظمة التي تريدها. إذا تجمد مناخك كثيرًا ، فأنت محدود ، على الرغم من أن خياراتك لا تزال جيدة. إليك كيفية التعامل مع المخاطر:

• في عملية تسمى إعادة الدوران ، تقوم بعض الأنظمة (النشطة) بتشغيل المضخة عندما تنخفض درجة الحرارة بدرجة كافية . لن يتجمد السائل المتحرك بنفس سهولة تجميد السائل الثابت. هذه الطريقة تعمل بشكل جيد ، لكنها غير فعالة ؛ الهدف الأساسي للنظام الشمسي هو تجميع الطاقة ، وليس استخدامها للحفاظ على النظام.

• صمامات الصرف ، سواء كانت يدوية أو أوتوماتيكية ، قد تطهر المجمع والأنابيب المكشوفة من جميع السوائل. يعمل هذا، ولكن في هذا السياق، جميع وسائل جميع لأنه إذا كان أي أثر يصل إغلاقه، الضرر تجميد لا تزال تحدث. هذا يعمل بشكل جيد ، ولكن مرة أخرى ، تتطلب العملية طاقة ، وهذا يعني عدم الكفاءة.

• تستخدم أنظمة الحلقة المغلقة مانع التجمد ومبادل حراري. لا يمكن أن يتجمد الماء في النظام أبدًا. هذه هي أكثر أنواع الأنظمة شيوعًا المثبتة على المنازل في أمريكا الشمالية لأنها الأكثر تنوعًا وموثوقية.

يمثل أي نظام لتسخين المياه بالطاقة الشمسية خطر الإصابة بالحروق. يمكن أن يؤدي الماء فوق درجة حرارة 160 درجة فهرنهايت إلى حرقك بشدة بما يكفي لتتطلب رعاية طبية. عليك أن تفهم بالضبط ما يفعله نظامك وأين تكمن المخاطر. إذا كنت ستقوم بتثبيت أي نوع من الأنظمة ، حتى لو لم تقم بذلك بنفسك ، فيجب أن تفهم ما يحدث في الداخل ولماذا. تتعامل الأنظمة جيدة التصميم مع هذه المخاطر ، كما أن الأنظمة آمنة تمامًا. تتطلب جميع رموز المقاطعة استخدام صمام درجة الحرارة ، والذي يمزج الماء الساخن مع الماء لضمان أن درجات حرارة المياه التي تصل إلى المستخدم (الصنبور) آمنة.