الجواب من الناحية الفنية نعم. ومع ذلك، يعتمد ذلك على نوع نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية الذي تقوم بتشغيله ومدى برودة المناخ لديك.
لن يكون لسخان المياه الشمسي السلبي فرصة في المناخ الشمالي مثل مونتانا. من ناحية أخرى، من المرجح أن ينجو النظام الجاهز النشط المزود بالعزل المناسب أو مضاد التجمد من الظروف الشتوية. ومع ذلك، ستواجه صعوبة في جعل الماء ساخنًا بدرجة كافية في الأماكن شديدة البرودة.
تعمل مجمعات الأنابيب المفرغة في فصل الشتاء، حتى في درجات حرارة أقل من الصفر، ولكن يجب أن تكون جاهزة بمادة مضادة للتجمد للحفاظ على نظام السباكة من الانفجار.
تابع القراءة لمعرفة المزيد حول أنواع سخانات المياه بالطاقة الشمسية التي تعمل خلال فصل الشتاء، والمشاكل التي قد تحدث مع نظامك خلال فصل الشتاء، وكيفية حماية سخان المياه بالطاقة الشمسية من التجمد.
تجميد سخان المياه بالطاقة الشمسية
المشكلة الأكثر وضوحًا التي تواجهها هي تجميد سخان المياه بالطاقة الشمسية، مما يتسبب في تلف السباكة والتركيبات. مع تمدد المياه في الأنابيب والتجهيزات، يمكن أن يتسبب ذلك في انفجار السباكة وانقسامها.
تعاني بعض المواقع من التجمد أثناء الليل والدفء أثناء النهار. يمكن أن يؤدي هذا التوسع والانكماش أيضًا إلى تشوه سخان المياه بالطاقة الشمسية وتعطله.
ساعات أقل من ضوء الشمس
خلال فصل الشتاء، نتعرض لأشعة الشمس أقل في المناخات الشمالية. انخفاض ضوء الشمس المسلط على مجمعات الطاقة الشمسية يعني كمية أقل من الماء الساخن.
إذا كنت تحصل على ثماني ساعات فقط من الشمس و16 ساعة من الظلام، فإن سخان المياه الشمسي الخاص بك سينتج ما يصل إلى ست ساعات فقط من الماء الساخن، حيث يستغرق تسخين الماء وقتًا طويلاً.
تعتمد السرعة اللازمة لتسخين المياه على نوع نظام سخان المياه الشمسي لديك. سوف يستغرق مجمع الدفعات وقتًا أطول بكثير للتسخين مقارنة بمجمع الألواح المسطحة.
هناك العديد من المشكلات التي يجب مراعاتها عند محاولة تشغيل سخان المياه بالطاقة الشمسية خلال فصل الشتاء.
يمكنك أيضًا قراءة مقالتي حول مزايا وعيوب سخانات الماء بالطاقة الشمسية.
تجميد سخان المياه بالطاقة الشمسية
المشكلة الأكثر وضوحًا التي تواجهها هي تجميد سخان المياه بالطاقة الشمسية، مما يتسبب في تلف السباكة والتركيبات. مع تمدد المياه في الأنابيب والتجهيزات، يمكن أن يتسبب ذلك في انفجار السباكة وانقسامها.
تعاني بعض المواقع من التجمد أثناء الليل والدفء أثناء النهار. يمكن أن يؤدي هذا التوسع والانكماش أيضًا إلى تشوه سخان المياه بالطاقة الشمسية وتعطله.
ساعات أقل من ضوء الشمس
خلال فصل الشتاء، نتعرض لأشعة الشمس أقل في المناخات الشمالية. انخفاض ضوء الشمس المسلط على مجمعات الطاقة الشمسية يعني كمية أقل من الماء الساخن.
إذا كنت تحصل على ثماني ساعات فقط من الشمس و16 ساعة من الظلام، فإن سخان المياه الشمسي الخاص بك سينتج ما يصل إلى ست ساعات فقط من الماء الساخن، حيث يستغرق تسخين الماء وقتًا طويلاً.
تعتمد السرعة اللازمة لتسخين المياه على نوع نظام سخان المياه الشمسي لديك. سوف يستغرق مجمع الدفعات وقتًا أطول بكثير للتسخين مقارنة بمجمع الألواح المسطحة.
موضع الشمس
ومع انخفاض الشمس في الأفق، يضعف تأثير ضوء الشمس المباشر في فترة الظهيرة. ونتيجة لذلك، فإن أشعة الشمس الأضعف تساوي قدرة تسخين أقل لسخان المياه بالطاقة الشمسية.
الطقس العاصف
تحجب الظروف الغائمة والممطرة والثلجية ضوء الشمس مما يعني كمية أقل من الماء الساخن من نظامك. درجات الحرارة الباردة، خاصة مع الرياح العاتية، تنطلق الحرارة من مجمعات الألواح المسطحة للمياه الشمسية.
الآن بعد أن عرفنا ما نواجهه أثناء محاولتنا تسخين المياه في الشتاء، دعونا نرى كيف تؤدي النماذج المختلفة في الظروف الشتوية.
كيف تعمل أنواع مختلفة من سخانات المياه بالطاقة الشمسية في فصل الشتاء؟
سوف يتفاعل كل نوع من سخانات المياه الشمسية بشكل مختلف مع البيئات الباردة. يمكن للبعض التعامل مع حالات التجمد الخفيفة، بينما لا ينبغي أن يتعرض البعض الآخر لدرجات حرارة متجمدة على الإطلاق.
فيما يلي الأنواع الأكثر شيوعًا لمجمعات المياه الساخنة بالطاقة الشمسية وكيفية تعاملها مع ظروف الشتاء.
جامع الألواح المسطحة لتسخين المياه بالطاقة الشمسية
تتكون مجمعات الألواح الشمسية المسطحة من أنابيب ملفوفة توضع بشكل مسطح في إطار ومغطاة بلوح زجاجي. يسخن الماء في الأنابيب ويدور في خزان الطاقة الشمسية.
في كثير من الأحيان، سترى مجمعات الألواح المسطحة المصنوعة من أنابيب النحاس. يعد هذا خيارًا ممتازًا لتسخين المياه لأن النحاس لا يتحلل في الشمس، ويصبح ساخنًا جدًا، مما يؤدي إلى نتائج جيدة لتسخين المياه.
ومع ذلك، النحاس لا يتوسع أو ينكمش. ولذلك فإن الأنابيب معرضة بشدة للانقسام أو الانفجار عندما يتمدد الماء بداخلها وينكمش بسبب درجات الحرارة المتجمدة.
سيكون لأنابيب PEX الخاصة بجامعات الألواح المسطحة قدرة أكبر على التوسع والانكماش مع ظروف الشتاء.
ومع ذلك، بالنسبة للمواقع التي تتجمد بشدة لعدة أشهر، ستحتاج إلى تجهيز مجمع الألواح المسطحة الخاص بك لفصل الشتاء واستخدامه فقط في الأشهر التي تظل أعلى من درجة التجمد بشكل أساسي.
جامع دفعة المياه بالطاقة الشمسية
يمكن لهواة جمع الدُفعات أن يكونوا أفضل حالًا طوال فصل الشتاء. ما لم تكن في مناخات شديدة البرودة، مثل داكوتا الشمالية وكندا ومونتانا، فمن غير المرجح أن يتجمد مجمع الدفعات الخاص بك بشكل صلب.
ومع ذلك، ليس جامع الدفعات هو ما يقلقنا. جميع التوصيلات والتجهيزات والأنابيب التي تمتد من وإلى مجمع الدفعات تكون عرضة للتجميد والانفجار خلال فصل الشتاء.
يمكنك محاولة عزل هذه التركيبات والمكونات، ولكن خطر حدوث فشل في النظام مرتفع.
كما يستغرق الأمر وقتًا طويلاً حتى يسخن الماء في خزان تجميع الدفعات. مع انخفاض ضوء الشمس ودرجات الحرارة الباردة والرياح والغيوم، قد لا يصل مجمع الدفعات الخاص بك إلى درجات الحرارة المرغوبة خلال فصل الشتاء.
جامع الأنبوب المفرغ
سخان المياه الشمسي ذو الأنبوب المفرغ هو الحل الأمثل لمواجهة الظروف الجوية الباردة والشتوية. تعتبر التقنية المستخدمة لتسخين المياه فعالة للغاية بحيث يمكن لنظامك ضخ الماء الساخن في درجات حرارة تحت الصفر.
إنها مقاومة لدرجات الحرارة الباردة والرياح وظروف الإضاءة المنخفضة. ومع ذلك، يجب عليك حماية نظام تجميع الأنابيب المفرغة الخاص بك من التجمد باستخدام مضاد التجمد في الخطوط.
إذا كانت درجة الحرارة لديك متجمدة في الليل فقط، فقد تتمكن من الابتعاد عن استخدام مضاد التجمد. ولكن إذا كنت تعيش في مكان يعاني من التجمد طوال فصل الشتاء، فيجب عليك إضافة مضاد التجمد إلى نظامك، وإلا فقد يواجه سخان المياه الشمسي الباهظ الثمن أضرارًا جسيمة.
كيفية الحفاظ على سخان المياه بالطاقة الشمسية الخاص بك من التجمد
يمكنك تجربة العديد من تقنيات الحماية من التجميد لكل نوع من أنواع سخانات المياه بالطاقة الشمسية.
ومع ذلك، فإن أذكى ما يمكنك فعله هو تصريف سخان المياه الشمسي الخاص بك وتجهيزه لفصل الشتاء إذا كنت تعيش في منطقة شديدة البرودة.
حماية مجمعات الطاقة الشمسية المسطحة من التجمد
سيساعد تبديل الأنابيب النحاسية الخاصة بك بأنابيب PEX على منع الأنابيب من الانفجار.
قم بتغطية أي أنابيب وتركيبات PEX مكشوفة بالعزل. ثم قم بلف هذا العزل باستخدام بطانيات Reflectix أو بطانيات الطوارئ لحماية العزل من التدهور.
يمكنك تغطية ألواح المجمعات المسطحة الخاصة بك بألواح عازلة وريفليكتيكس لمساعدة النظام على عدم التجمد أثناء الليل، ثم الكشف عن المجمعات أثناء النهار.
بالنسبة للمناخات الشمالية، قم بتصريف مجمعات الألواح المسطحة الخاصة بك بالكامل لفصل الشتاء.
حماية مجمعات المياه بالطاقة الشمسية من التجمد
من غير المحتمل أن تتجمد خزانات التجميع الخاصة بك، ولكنها ستنفجر، مما يؤدي إلى تدمير نظامك بالكامل إذا حدث ذلك.
قم بحماية خزاناتك عن طريق لفها ببطانية لتقليل احتمالية تجمدها طوال الليل. يمكنك أيضًا استخدام العزل أو بطانية الطوارئ.
الشاغل الرئيسي هو جميع القطع والتجهيزات الملحقة بمجمع الدفعات الشمسية الخاص بك. قم بلفها بالعزل وريفليكتكس، ونأمل في الأفضل.
الحل الأفضل هو استنزاف مجمعات الطاقة الشمسية الخاصة بك خلال فصل الشتاء بسبب المناخات القاسية.
حماية من تجميد أنبوب تجميع الطاقة الشمسية المفرغ
الطريقة الوحيدة المضمونة للعمل على حماية نظام الأنابيب المفرغة من التجمد هي استبدال سائل النقل (الماء عادة) بمضاد التجمد.
تم دمج أنظمة الحلقة المغلقة هذه مع نظام مضاد للتجمد جليكول أو طريقة تصريف خلفية مخصصة للحماية من التجميد.
يتطلب سخان المياه بالطاقة الشمسية مضخات لتحريك السائل عبر النظام كما أن تركيبه وصيانته مكلف. إن استخدام المضخات يكلف الطاقة والدولارات لتشغيلها، مما يزيد من فاتورة المرافق أو نفقات الطاقة الشمسية.
التكنولوجيا هي نفس تقنية التدفئة الإشعاعية، لذلك يمكن لمعظم المتخصصين في التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) تركيب وإصلاح أنظمة تجميع الطاقة الشمسية ذات الأنابيب المفرغة ذات الحلقة المغلقة.
اعتمادًا على الشركة المصنعة للأنابيب المفرغة، يمكن تصنيف مجمعات الطاقة الشمسية لديك بما يصل إلى -35 درجة. تحقق مع مُثبِّت سخان المياه الشمسي الخاص بك للحصول على أفضل طريقة لحماية نظام الأنابيب المفرغة.
أو ببساطة قم باستنزاف النظام واستخدامه موسميًا.
الحماية من تجميد سخان المياه بالطاقة الشمسية في الشتاء - الاستنتاج
كما توقعت على الأرجح الآن، فإن سخانات المياه بالطاقة الشمسية ليست الخيار الأفضل إذا كنت تعيش في مناخ شتوي قاس.
إن خطر التسبب في أضرار باهظة الثمن لنظامك وعدم كفاية ساعات ضوء الشمس في الشتاء يساوي المزيد من الصداع، إن وجد.
جامع الأنابيب المفرغة هو أفضل ما لديك. سيستمر في تسخين الماء في ظروف الشتاء الباردة ويمكنه تحمل درجات الحرارة تحت الصفر. لكن هذه الأنظمة باهظة الثمن.
