آبگرمکن خورشیدی
آبگرمکن خورشیدی ( گرمایشی و مصرفی ) در تمام طول سال مورد نیاز است انرژی خورشیدی اقتصادی ترین روش برای تولید آب گرم مصرفی است انرژی خورشیدی را میتوان مستقیما برای آب گرم مصرفی به کار گرفت.
آبگرمکن خورشیدی از آب یا مایع ضد یخ مثل مخلوط آب و گلیکول بعنوان سیال عامل مبدل استفاده شود معمولا دریافت کننده ها در پشت بام نصب می شوند در این نوع آبگرم کنها نیز مانند آبگرمکنهای معمولی یک مخزن ذخیره برای آبگرم وجود دارد.
آبگرمکن خورشیدی از دو قسمت اصلی گردآور و مخزن ذخیره آبگرم تشکیل شده است در آبگرمکن خورشیدی بر حسب نوع آن ممکن است از پمپ نیز استفاده شود.
دریافت کننده
در آبگرمکن ممکن است از انواع دریافت کننده های مسطح، لوله های خلاء و متمرکز کننده استفاده شود ولی استفاده ازدریافت کننده های مسلح برای آبگرمکن های خانگی توصیه میشود این دریافت کننده ها برای سیستمهای مکانیکی خورشیدی مانند: آبگرمکن و سیستم گرمایش که به دمای پایین نیاز دارند بهترین گزینه است امروزه انواع دریافت کننده مسطح بصورت تجارتی وجود دارد و ساخت آنها بسهولت امکان پذیر است.
مخزن ذخیره آبگرم
مخزن ذخیره آبگرم را برای مصرف در زمان دلخواه ذخیره می نماید تانکهای ذخیره معمولا برای نگهداری ۱٫۵ نا۲ روز ذخیره طراحی می شوند برای حمام و دوش معمولا آب با درجه حرارت پایین ۳۷ تا ۴۳ درجه سانتیگراد لازم است برای شستشوی لباسها نیز به علت وجود مواد پاک کننده آب ۶۰ درجه سانتیگراد مناسب است.
لذا ترموستات فرمان دهنده به سیستم کمکی در روی تانگ ذخیره را معمولا میتوان بر اساس فوق و مطابق دلخواه تنظیم نمود معمولا ظرفیت مخزن را ۱٫۵ برابر مصرف روزانه در نظر میگیرند در کشور ما برای محاسبه و طراحی آب گرمکن خورشیدی میزان مصرف آبگرم مصرفی برای هر نفر ۵۰ لیتر با دمای ۶۰ درجه سانتیگراد در نظر گرفته میشود.
انواع آبگرمکن خورشیدی
سیستم گردش اجباری
در این سیستم از پمپ برای گردش آب در دریافت کننده استفاده میشود این سیستم معمولا از سیستم طبیعی گرانتر ولی مطمئن تر می باشد و انعطاف پذیری آن بیشتر است زیرا می توان منبع ذخیره آب را در هر نقطه ای نصب نمود و لازم نیست که نزدیک و بالاتر از دریافت کننده قرار گیرد سیستم گردش اجباری خود به دو نوع سیستم باز و بسته تقسیم میشود که ذیلا توضیح داده میشود.
سیستم گردش اجباری باز
در سیستم اجباری از پمپ برای گردش آب مصرفی به دریافت کننده استفاده میشود این نوع طراحی موثر و دارای هزینه اجرای پایین بوده ولی در صورتیکه آب سخت یا اسیدی باشد که موجب گرفته شدن یا خوردگی سریع دریافت کننده شود توصیه نمی شود.
این نوع سیستم برای مناطق با تعداد کمی از روز های یخ بندان مناسب است ولی برای مناطق سردسیر نباید استفاده شوداین سیستم به نام سیستم مستقیم نیز موسوم است زیرا انرژی خورشید مستقیما اب مصرفی که بین دریافت کننده و مخزن گردش میکند را گرم میکند در این نوع سیستم هیچ نوع ضد یخ استفاده نمیشود.
سیستم گردش اجباری بسته
در این سیستم آبگرم کننده در یک مدار بسته گردش میکند معمولا مایع گرم کننده آب و ضد یخ است مبدل حرارت را از دریافت کننده به منبع ذخیره آب مصرفی انتقال میدهد محلول ضد یخ هر چند سال (۳ تا۱۰ سال) یکبار عوض شود این سیستم برای برای مناطقی که روزهای یخ بندان زیاد است مناسب است.
سیستم گردش طبیعی
در این سیستم آب مصرفی با سیال مبدل بدون استفاده از پمپ به گردش در می آید در این روش قطعات الکتریکی وجود نداشته در نتیجه ارزانتر، هزینه نگهداری و بهره برداری کمتر، نگهداری آسانتر، بی خطر و عمر آن بیشتر از سیستم با گردش اجباری است .
گردش آب مصرفی یا سیال مبدل با جابجایی طبیعی صورت می گیرد با تابش آفتاب به دریافت کننده آب داخل لوله های آن گرم میشود با گرم شدن، آب منبسط شده و از آب سرد سبکتر شده و به سمت بالا حرکت می کند.
آب سرد ورودی به دریافت کننده به آبگرم در دریافت کننده فشار آورده و آن را به سمت لوله خروجی دریافت کننده میراند باز دهی این سیستم از سیستم گردش اجباری کمتر است این سیستم نیاز به پمپ و کنترل ندارد آبسرد با فشار آب شهری وارد مخزن در پشت بام شده با شروع مصرف آبگرم در ساختمان آب گرم شده به سمت نقاط مصرف هدایت میشود.
محاسبه سطح کلکتور
بطور تقریب برای هر ۶ لیتر ظرفیت مخزن آبگرمکن ۱٫ متر مربع سطح کلکتور لازم است.