أجزاء مكون سخان المياه بالطاقة الشمسية

يحتاج نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية الأساسي إلى ثلاثة مكونات فقط: مجمع الحرارة وخزان التخزين وأنابيب التوصيل. الأنظمة التي تم صنعها في السبعينيات ، عندما بدأ أصحاب المنازل في تطوير التكنولوجيا ، لم تكن أكثر تعقيدًا من هذا ، ولا يزال العديد منها قيد التشغيل. ومع ذلك ، فقد تطورت تكنولوجيا المياه الساخنة بالطاقة الشمسية لتصبح خيارًا موفرًا للطاقة في المناخات ذات درجات الحرارة المتجمدة وضوء الشمس المحدود. وبالتالي ، فإن مكونات أنظمة تسخين المياه المعاصرة أكثر تنوعًا وتعقيدًا.

استخدم العديد من أصحاب المنازل أنظمة غير نشطة ومفتوحة ، حيث كانت المياه المتداولة بين المجمعات وخزان التخزين هي المياه التي يستخدمونها للشرب والاستحمام. ومع ذلك ، فإن الأنظمة السلبية ليست فعالة مثل تلك التي تستخدم مضخات إعادة التدوير ، كما أن المياه في الأنظمة المفتوحة عرضة للتجميد. وبالتالي ، فإن أنظمة الطقس البارد المعاصرة نشطة وذات حلقة مغلقة. يقومون بتدوير سائل ، مثل الماء أو الجليكول أو الميثانول ، بين المجمع وملف التبادل الحراري في خزان التخزين. عندما يكون السائل عبارة عن ماء ، فإنه غالبًا ما يشتمل على آلية لتصريف الماء من المجمعات عندما تغرب الشمس.

يمكن أن يكون جهاز تجميع المياه بالطاقة الشمسية بسيطًا مثل خزان أسود مملوء بالماء. ومع ذلك ، فإن جامعي الدُفعات هؤلاء ليسوا القاعدة. تعتبر الألواح المسطحة أكثر شيوعًا ، وهناك نوعان رئيسيان. النوع الأول ، الذي يسهل بناؤه كمشروع DIY ، هو في الأساس صندوق أسود مسطح ومعزول ومليء بملف من النحاس أو الأنابيب البلاستيكية ومغطى بالزجاج. يبدو الآخر مشابهًا من الخارج ، ولكن بدلاً من الأنابيب ، يحتوي على سلسلة من الأنابيب النحاسية المغطاة بأنابيب زجاجية مفرغة. يسمح التصميم بالتسخين الفعال للسائل داخل الأنابيب مع تقليل فقد الحرارة الإشعاعي.

يصنع سخان المياه التقليدي خزانًا مناسبًا لتسخين المياه بالطاقة الشمسية ، ومن الممكن توصيل سخان المياه الموجود في المنزل بحلقة تسخين مفتوحة. ومع ذلك ، يجب أن يحتوي الخزان الخاص بنظام الحلقة المغلقة على مبادل حراري ومنافذ مثبتة مسبقًا لكل من سائل التسخين والماء. عادةً ما يكون شراء خزان مُصنَّع خصيصًا للاستخدام في نظام الحلقة المغلقة أسهل من شراء خزان تقليدي. تتطلب الأنظمة التي تستخدم نهج التصريف الخلفي ، حيث يتم تصريف المياه من الملفات في الليل ، خزان تخزين منفصل لتلك المياه.

يمكن أن تصبح درجة حرارة الماء في سخان المياه الشمسي ساخنة مثل الماء في سخان المياه التقليدي - أو حتى أكثر سخونة - لذلك يحتاج الخزان إلى صمام تنفيس درجة الحرارة والضغط. علاوة على ذلك ، نظرًا لأن الماء يتمدد عند تسخينه ، فإن معظم الأنظمة تحتاج أيضًا إلى خزان تمدد. ما لم يكن النظام هو النظام الذي يدور فيه الماء بالحمل الحراري ، فإنه يحتاج إلى مضخة دائرية. علاوة على ذلك ، يحتاج نظام الصرف الخلفي إلى مستشعر درجة الحرارة ومضخة لتسخين المياه. عادة ما تتصل المضخات وأجهزة الاستشعار بمحطة تحكم إلكترونية.