مبدأ تسخين سخان المياه الشمسي
يمر ضوء الشمس عبر الطبقة الأولى من الزجاج لأنبوب امتصاص الحرارة ويضيء على الطبقة السوداء الممتصة للحرارة من الطبقة الثانية من الزجاج ، والتي تمتص حرارة الطاقة الشمسية. نظرًا لأن طبقتين من الزجاج معزولتان بالفراغ ، سيتم تقليل انتقال الحرارة بشكل كبير (لا يزال انتقال حرارة الإشعاع موجودًا ، ولكن لا يوجد توصيل حراري وحمل حراري) ، لا يمكن نقل معظم الحرارة إلا إلى الماء في الأنبوب الزجاجي ، بحيث يكون الماء الموجود في الأنبوب الزجاجي يتم تسخينه ، ويتحرك الماء المسخن لأعلى على طول سطح التسخين للأنبوب الزجاجي. في دلو تخزين الماء الذي يحافظ على الحرارة ، يدخل الماء ذو درجة الحرارة المنخفضة نسبيًا في الدلو إلى الأنبوب الزجاجي على طول سطح الإضاءة الخلفية للأنبوب الزجاجي للتجديد. هذا مستمر يجعل الدوران الماء في دلو تخزين المياه للحفاظ على الحرارة يستمر في التسخين لتحقيق الغرض من الماء الساخن.
تعمل سخانات المياه بالطاقة الشمسية على تحويل طاقة ضوء الشمس إلى طاقة حرارية وتسخين المياه من درجة حرارة منخفضة إلى درجة حرارة عالية لتلبية استخدام الناس للمياه الساخنة في الحياة والإنتاج. وفقًا للهيكل ، تنقسم سخانات المياه بالطاقة الشمسية إلى سخانات المياه بالطاقة الشمسية ذات الأنبوب المفرغ وسخانات المياه بالطاقة الشمسية ذات الألواح المسطحة.سخانات المياه بالطاقة الشمسية ذات الأنبوب الفراغي هي السخانات الرئيسية ، حيث تحتل 95 ٪ من حصة السوق المحلية. تتكون سخانات المياه بالطاقة الشمسية المنزلية من نوع أنبوب الفراغ من أنابيب تجميع الحرارة وخزانات المياه والأقواس وغيرها من الملحقات ذات الصلة.تحويل الطاقة الشمسية إلى حرارة يعتمد بشكل أساسي على أنابيب تجميع الحرارة. يستخدم أنبوب تجميع الحرارة مبدأ تعويم الماء الساخن وغرق الماء البارد ، بحيث يولد الماء دورانًا صغيرًا للوصول إلى الماء الساخن المطلوب.
عملية امتصاص الحرارة لسخان المياه الشمسي
عندما يمتص سخان المياه بالأنبوب المفرغ الحرارة ، يمر الإشعاع الشمسي عبر الأنبوب الخارجي للأنبوب المفرغ ، ويتم امتصاصه بواسطة طبقة تجمع الحرارة ، وينتقل إلى الماء في الأنبوب على طول جدار الأنبوب الداخلي. بعد أن يمتص الماء في الأنبوب الحرارة ، ترتفع درجة الحرارة ، وتنخفض الجاذبية النوعية وترتفع ، وتشكل قوة تصاعدية ، وتشكل نظامًا حراريًا. بينما يستمر الماء الساخن في التحرك لأعلى ويتم تخزينه في الجزء العلوي من خزان تخزين المياه ، بينما يتم تجديد المياه ذات درجة الحرارة المنخفضة باستمرار على طول الجانب الآخر من الأنبوب وتدور بهذه الطريقة ، يرتفع خزان الماء بالكامل في النهاية إلى درجة حرارة معينة.
عادةً ما تكون سخانات المياه ذات اللوحة المسطحة عبارة عن سخانات مياه من النوع المقسم. يدور الوسيط بشكل طبيعي في لوحة تجميع الحرارة بسبب الحرارة الحرارية ، ويتم نقل حرارة الإشعاع الشمسي على لوحة تجميع الحرارة إلى خزان المياه في الوقت المناسب. التبادل الحراري في خزان المياه (سترة أو ملف) يتم نقل الحرارة إلى الماء البارد. يمكن أيضًا تدوير الوسيط عبر المضخة لتحقيق نقل الحرارة.
خط أنابيب تداول سخان المياه بالطاقة الشمسية
تعمل سخانات المياه بالطاقة الشمسية المنزلية عادةً في وضع دوران طبيعي بدون طاقة خارجية. سخان المياه الشمسي ذو الأنبوب المفرغ عبارة عن هيكل توصيل مباشر ، ويتم تشغيل الماء الساخن بالجاذبية. يتم تشغيل سخانات المياه بالطاقة الشمسية المسطحة بضغط ماء الصنبور (يسمى الماء العلوي). يعتمد نظام التسخين المركزي الشمسي دوران المضخة.
قدم ما سبق مبدأ تسخين سخانات المياه بالطاقة الشمسية المنزلية ، بالإضافة إلى عملية امتصاص الحرارة وخط أنابيب الدورة الدموية.بعد مقدمة مفصلة ، لدينا فهم واضح لكيفية عمل سخانات المياه بالطاقة الشمسية. بالطبع ، بالإضافة إلى فهم مبدأ العمل لسخانات المياه بالطاقة الشمسية ، نحتاج أيضًا إلى فهم الأجزاء الداخلية ذات الصلة قبل استخدامها بشكل أفضل.