سخان مياه بالطاقة الشمسية بدون ضغط

سخان المياه الشمسي غير المضغوط هو نوع من سخانات المياه الشمسية التي تستخدم خصائص أنبوب التفريغ مع معدل امتصاص مرتفع وانبعاث منخفض لتحويل طاقة الإشعاع الشمسي الممتصة إلى طاقة حرارية. باستخدام خصائص الماء البارد ذو الجاذبية النوعية العالية والماء الساخن ذو الجاذبية النوعية الصغيرة، فإنه يشكل دورة طبيعية من الماء البارد من الأعلى إلى الأسفل والماء الساخن من الأسفل إلى الأعلى في الأنبوب المفرغ، بحيث ترتفع درجة حرارة الماء بالكامل تدريجيًا للوصول إلى درجة حرارة معينة.
نظرًا لأن أنبوب الزجاج المفرغ دائري، فإنه يتميز بتتبع مصدر الشمس بشكل طبيعي، جنبًا إلى جنب مع مبدأ انعكاس العاكس، فإنه يجعل أنبوب الزجاج مغطى من جميع الجوانب، ويكون تأثير جمع الحرارة أكثر ديمومة ودرجة حرارة الماء أعلى، حتى في المنطقة الجبلية، يمكنه أيضًا العمل بشكل طبيعي طوال العام.

تتضمن طريقة تركيب مضخة تدوير الماء الساخن لسخانات المياه الشمسية غير المضغوطة تركيب مضخة تدوير الماء الساخن في مكان محدد في نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية لضمان إمكانية تدوير الماء الساخن. فيما يلي الخطوات والاعتبارات المحددة.

مكان التثبيت:يجب تركيب مضخة دوران الماء الساخن مباشرة في موضع الماء العلوي لنظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية، مما يضمن أن المضخة يمكن أن تساعد بشكل فعال في تدوير الماء وتحسين كفاءة استخدام الماء الساخن.

اتجاه تدفق المياه:انتبه إلى اتجاه تدفق المياه أثناء التركيب للتأكد من أن تدفق المياه في الاتجاه الصحيح وتجنب التدفق العكسي أو الانسداد، مما قد يؤثر على التشغيل الطبيعي لنظام الماء الساخن.

اختيار الطاقة:يعد اختيار الطاقة المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لمضخة تدوير الماء الساخن. نظرًا لأن سخانات المياه الشمسية غير المضغوطة يتم تركيبها بشكل أساسي كمضخات تدوير لغرض إمداد المياه، فلا ينبغي اختيار المضخات ذات الطاقة الزائدة لتجنب إهدار الطاقة أو الضغط الزائد على النظام.

تصميم النظام:من أجل تشكيل نظام كامل لتوزيع الماء الساخن، من الضروري توصيل أنبوب التصريف من سخان المياه بالطاقة الشمسية إلى مدخل خزان تخزين الطاقة والعزل، وتثبيت صمام فحص عند المدخل لضمان تدفق المياه في الاتجاه الصحيح. يتم توصيل أنبوب الماء الساخن الرئيسي بمركز التحكم الذاتي، ثم توصيله بصنبور الماء الساخن من خلال الأنبوب الفرعي لكل نقطة مياه، لتشكيل نظام حلقة مغلقة. يتم تثبيت وصلة قياس درجة الحرارة ومستشعر درجة الحرارة وصمام فحص عند الماء العائد لضمان إمكانية دوران الماء الساخن.

الجمع مع سخان الماء بالغاز:إذا كان النظام يتضمن أيضًا سخان مياه بالغاز، فمن الضروري توصيل مخرج المياه العلوي الأيمن لمركز التحكم التلقائي بمخرج المياه الباردة لسخان المياه بالغاز، ومخرج المياه العلوي الأيسر بمخرج المياه الساخنة لسخان المياه بالغاز، وذلك لضمان إمكانية استخدام مصدري الحرارة معًا لتوفير الماء الساخن الفوري.

البنية والمبدأ
● سخان مياه بالطاقة الشمسية بدون ضغط
إن بنية سخانات المياه الشمسية غير المضغوطة بسيطة نسبيًا، فهي تتكون من مجمع شمسي وخزان مياه وحامل، حيث يوضع خزان المياه أسفل المجمع. يتم إيداع الماء الساخن في الخزان ويتم تسخين الماء البارد في المجمع لتكوين الحمل الحراري. ينقل الماء الساخن إلى المستخدم عن طريق الجاذبية.
● سخان المياه بالطاقة الشمسية المضغوطة
إن بنية سخان المياه الشمسي المضغوط معقدة نسبيًا، وتتكون بشكل أساسي من أنابيب مفرغة وخزانات وأقواس وأنابيب. الأنبوب المفرغ هو المجمع الحراري الرئيسي، وجداره الداخلي عبارة عن مادة امتصاص انتقائية، والتي يمكنها تحويل امتصاص الإشعاع الشمسي إلى طاقة حرارية بشكل فعال ثم نقلها إلى خزان المياه. الجزء الداخلي من خزان المياه تحت الضغط، ويتم تشغيل الماء والمبرد في دورة مستمرة لتحقيق تسخين المياه.

عمر الخدمة
● سخان مياه بالطاقة الشمسية بدون ضغط
بسبب استخدام ضغط أقل، فإن عمر خدمة سخان المياه الشمسي غير المضغوط أقصر، حوالي 5-10 سنة.
● سخان المياه بالطاقة الشمسية المضغوطة
سخانات المياه الشمسية المضغوطة أكثر تعقيدًا من حيث البنية والمواد، لذا فهي أكثر متانة نسبيًا، حيث يبلغ عمر الخدمة حوالي 10-15 سنة.

نطاق التطبيق
● سخان مياه بالطاقة الشمسية بدون ضغط
سخانات المياه الشمسية غير المضغوطة مناسبة للمباني المنخفضة الارتفاع لأن الخزان أقل ارتفاعًا من المجمع ولا يمكنه توصيل الماء الساخن إلا بالجاذبية. أما بالنسبة للمباني الشاهقة الارتفاع، فهي ليست مناسبة لأن الماء لا يمكن أن يرتفع إلى مكان مرتفع.
● سخان المياه بالطاقة الشمسية المضغوطة
تتمتع سخانات المياه الشمسية المضغوطة بضغط داخل الخزان ويمكنها تلبية متطلبات المباني الشاهقة المختلفة.