گرم کن های خورشیدی

در سال های اخیر با توجه به اهمیت به کارگیری انرژی های تجدیدپذیر، استفاده ار انژی خوشیدی در مرکز توجه همگان قرار گرفته است.به طور کلی سیستم های گرمایش خورشیدی را می توان به دو گروه کلی تقسیم بندی کرد:

1)سیستم های خورشیدی غیر فعال

2) سیستم های خورشیدی فعال

ساختار سیستم های خوشیدی غیر فعال به گونه ایست که در آن ها ساختمان و قسمت های مختلف آن ماننده پنجرهها، دیوارها، بام و غیره به گونه ای طراحی می شوند که حداکثر انرژی تابشی خورشیدی قابل دریافت باشد.اما در سیستم های خورشیدی فعال، انرژی خوشیدی دریافت شده به سایر بخش های مجموعه و یا از یک محیط به محیط دیگر منتقل می شود.

گرمایش آب استخر یکی از کاربردی ترین و مؤثرترین کاربردهای انرژی خورشیدی به شمار می رود.سیستم های خورشیدی، در صورت استفاده باید بعد از فیلتر و قبل از گرمکن مجموعه قرار بگیرند.به این ترتیب آب استخر پس از پاکسازی و تفکیک ذرات موجود در آن به سیستم خورشیدی وارد می شود. با استفاده از سیستم های خورشیدی فعال می توان بخش قابل توجهی از گرمای مورد نیاز برای نگه داشتن آب استخر در دمای مطلوب را تامین کرد.البته درصر انرژی مورد استفاده در استخر اساسا به مساحت کلکتور و جهتگیری آن نسبت به خوشید بستگی دارد.

در سیستم های خوشیدی برای انتقال انرژی گرمایی خورشید که توسط کلکتور ها جذب می شود، از یک مبدل حرارتی استفاده می شود.نکته ی مهمی که در مورد گرمکن های خورشیدی استخر ها باید در نظر داشت آن است که که برخلاف سایر کاربرد ها ، در استخرها این گرمکن هانیازی به مخزن ذخیره ی مجزا ندارند.چراکه کاسه ی استخر خود به عنوان یک مخزن آب گرم عمل می کند.

آبی که از طریق گرم کن های خورشیدی گرم می شود، با هربار گردش در کلکتورها تقریبا به اندازه ی (F°1.2) °C2 گرم تر می شود.لذا با تکرار این فرایند برای چندین بار، آب استخر به تدریج گر تر می شود تا به دمای مطلوب برسد.با استفاده از گرم کن های خورشیدی معمولا می توان آب را به اندازه ی (°F 15-10) C°8.3-5.6 گرم کرد.اما این سیستم ها در روزهای ابری و بارانی عملا پاسخگوی نیاز مجموعه نخواهند بود.

با بکارگیری سیستم های گرمایش خورشیدی می توان با کمترین استفاده ار سوخت های فسیلی و سایر منابع انرژیماننده انرژی الکتریکی ، ظرفیت مورد نیاز برای گرمایش آب استخر را تامین کرد.البته گاهی اوقات برای دستیابی به شرایط کارکرد بهینه ی استخر لازم میشود در کنار سیستم خوشیدی از سیستم های گرمایش سنتی نیز استفاده شود که در چنین مواقعی سیستم های سنتی معمولا به عنوان پشتیبان در هنگامیکه امکان بهره برداری انرژی خورشیدی وجود ندارد مورد استفاده قرار می گیرند .

کلکتور های خورشیدی را می توان بر روی بام یا هر منطقه ای نزدیک به استخر که امکان دریافت مقدار کافی انرژی وجود دارد نصب کرد.البته در هنگام نصب کلکتورها به منظور دست یابی به حداکثر کارایی ممکن، باید ملاحظات دیگری ماننده جهت گیری و شیب مناسب کلکتورها مورد توجه قرار گیرد.اگر قرار باشد گلکتورهای خورشیدی بر روی بام ساختمان قرار گیرد، برای تحلیل مقاوت سازه ی ساختمان در برابر بار ناشی از پیل های خورشیدی می تواناطلاعات جزئی تر مربوط به پیل های خورشیدی و متعلقات آنها را از سازنده دریافت کرد و درنهایت وزن مجموعه ی نصب شده روی بام ساختمان را محاسبه کرد.البته در هنگام محاسبات باید حجم آبی که در کلکتورها جریان می یابد را نیز درنظر گرفت.

برای کشورهایی مثل ایران که در نیم کره ی شمالی زمین واقع شده اند، به منظور حداکثر بهره مندی از نور خورشید، جهت گیری کلکتورها باید به سمت جنوب باشدالبته شرایط منطقه نیز باید در هنگام جهت گیری آنها مورد توجه قرار گیرد.زاویه ی دقیق قرار گیری صفحات خورشیدی باید متناسب با منطقه و عرض جغرافیایی آن تعیین شود.

برای استخرهایی که صرفا در تابستان مورد استفاده قرار می گیرند بهترین زاویه ی صفحات خورشیدی ، عرض جغرافیایی منطقه، منهای °15-10 است.برای استخرهایی که قرار است سرتاسر طول سال مورد استفاده قرار گیرند، بهترین زاویه همان عرض جغرافیایی منطقه است.به عنوان یک قاعده ی سرانگشتی ،کلکتورهای خورشیدی روزانه باید حداقل شش ساعت در معرض تابش خورشید قرار داشته باشد.

سطح کلکتور ها باید حداقل برابر با 50درصد سطح استخر باشد.البته در عمل ، برای جبران بخشی از کلکتورها که در ساعات مختلف روز در سایه قرار می گیرند یا در زمان هایی از روز که هوا ابری است، سطح کلکتورها معمولا بیشتر از این مقدار حداقلدرنظر گرفته می شود.در استخرهای سرپوشیده که قرار است در تمام طول سال مورد استفاده قرار گیرند، به منظور تامین انرژی گرمایی مورد نیاز در ماه های سرد سال، سطح کلکتورها باید افزایش یابد.به عبارت دیگر اگر قرار است در تمام طول سال مورد بهره برداری قرار گیرد، سطح مورد نیاز کلکتورها باید به حد بالای یاد شده نزدیک باشد.در مقابل، هرچه دوره ی زمانی دایر بودن استخر محدودتر باشد، این سطح را نیز می توان متناسب با شرایط فصلی کوچک تر انتخاب کرد.

به عنوان یک قاعده ی سرانگشتی ، برای تقریب زدن سطح صفحات خورشیدیمورد نیاز تقریبا باید 75درصد از سطح استخر را در نظر گرفت.البته به این منظور گاهی قواعد سرانگشتی 50 یا 60 درصد سطح استخر نیز پیشنهاد می شود.ولی تجربه نشان داده است که تقریب 75درصد معمولا بهترین انتخاب بشمار می رود.

به عنوان یک قاعده ی سرانگشتی به ازای هر (ft2 10)m2 0.9 از سطح صفحات خورشیدی ، شدت جریان ( gpm1) l/min 3.8 مورد نیاز خواهد بود.

گرم کن های خورشیدی

مطالب مشابه :

محاسبات کلکتور تخت خورشیدی

عوامل موثر بر پایداری شیب

آبگرمکن های خورشیدی چگونه کار می کنند؟

بررسی زهکش و زهکشها

وزارت علوم تحقیقات و فناوری دانشگاه جامع علمی کاربردی مرکز آموزش جهادکشاورزی فارس گروه آبیاری ومناب

گرم کن های خورشیدی

تنظیم شرایط محیطی بر اساس اقلیم شهر قم

مقدمه ای درباره زهکشی