مجمعات الألواح الشمسية المسطحة هي النموذج الأكثر شيوعًا والأكثر استخدامًا لمجمع الطاقة الشمسية . يعتبر نموذج المجمع الشمسي هذا أكثر شيوعًا واستعمالها في نماذج السخانات المياه بالطاقة الشمسية الأخرى نظرًا لسهولة التركيب والتكلفة المنخفضة . في هذه المقالة ، سوف ننظر إلى سخانات المياه بالطاقة الشمسية أولاً ثم المجمعات الشمسية المسطحة . إدخال سخان المياه الشمسي لقد مرت 100 عام منذ اختراع سخان المياه الشمسي ، ولكن في العشرين عامًا الماضية ، حققت تقنية طلاء الامتصاص لسخان المياه الشمسي تقدمًا كبيرًا ، والآن يمكن لسخان المياه الشمسي أن يستقبل أكثر من 50٪ . تخزين ونقل الطاقة الملقاة من الشمس إلى المنتجع الصحي . يعد استخدام الطاقة الشمسية بديلاً مناسباً لاستهلاك الوقود الأحفوري في المباني ويعتبر من أكثر الطرق فعالية لتقليل إنتاج غازات الاحتباس الحراري . يمكن أن يكون للحصول على هذه الطاقة النظيفة مجانًا تأثير كبير على تقليل تكاليف الطاقة في منزلك . هناك قانونان عامان يحكمان امتصاص الطاقة الشمسية في سخانات المياه الشمسية . أولاً ، يتم نقل الحرارة من جسم ساخن في النهاية إلى البيئة المحيطة . تعتمد كفاءة أداء المجمّع الشمسي بشكل مباشر على كمية الحرارة المنقولة عن طريق الإشعاع والحمل الحراري . في هذا الصدد ، يتم استخدام العزل أيضًا لمنع انتقال الحرارة من الأجسام الساخنة . ينص القانون الثاني على أنه كلما زاد فرق درجة الحرارة بين جسمين ، زادت سرعة انتقال الحرارة بينهما . بين السائل في سخان المياه الشمسي إذا كان سطح الامتصاص للمجمع كبيرًا ، فسيتم نقل المزيد من الحرارة إلى السائل . 
ما هو مجمع الطاقة الشمسية المسطح مجمع الألواح الشمسية المسطحة عبارة عن مبادل حراري يستخدم تأثير الاحتباس الحراري لتحويل الإشعاع الشمسي إلى طاقة حرارية . تُستخدم هذه الطاقة لتسخين الماء الساخن المستخدم في الاستحمام والغسيل وتسخين المشعات وتسخين البركة الشمسية . خصائص مجمعات الطاقة الشمسية المسطحة مقارنة بالأشكال الأخرى من سخانات المياه بالطاقة الشمسية ، فإن استخدام مجمعات الألواح الشمسية المسطحة للاستخدام المنزلي والتجاري شائع جدًا نظرًا لتكلفتها المنخفضة وتصميمها البسيط وسهولة تركيبها . علاوة على ذلك ، تمتلك مجمعات الطاقة الشمسية ذات الألواح المسطحة قدرة عالية نسبيًا على إنتاج الماء الساخن عند درجة الحرارة المطلوبة . خصائص لوحة تجميع الحرارة الشمسية تتكون مجمعات الألواح الشمسية المسطحة عادةً من ألواح تمتص الحرارة . عادة ما تصنع الألواح الممتصة للحرارة من صفائح كبيرة من النحاس والألمنيوم ذات موصلية حرارية عالية ، مطلية باللون الأسود لزيادة كفاءتها في امتصاص أشعة الشمس . تحتوي هذه اللوحة السوداء الممتصة للحرارة على العديد من الأنابيب النحاسية ، تسمى الناهضون ، والتي تحتوي على سائل يحمل الحرارة (عادة الماء) . هذه الأنابيب النحاسية ملحومة أو ملحومة بلوحة الامتصاص لتوفير أقصى سطح ملامس ونقل الحرارة . يضرب دفء الضوء اللطيف لوحة الامتصاص وترتفع درجة الحرارة . عندما تسخن اللوحة ، تنتقل الحرارة إلى الأنابيب النحاسية لتوليد الماء الساخن . فجوة هوائية بين اللوح والزجاج للمجمع الشمسي يتم وضع هذه الأنابيب والألواح الماصة في صندوق خشبي أو معدني عازل مع غطاء زجاجي أو بلاستيكي أمام اللوح الماص لخلق فجوة هوائية . لا تمتص هذه الشاشة الزجاجية الكثير من طاقة الشمس . لذلك ، يتم امتصاص معظم الأشعة المستقبلة بواسطة الصفيحة السوداء الماصة . 
فجوة الهواء بين الشاشة والزجاج تحبس الحرارة الواردة وتمنعها من التشتت في البيئة . عندما تسخن اللوحة الماصة ، فإنها تنقل الحرارة إلى سائل التجميع ، ولكنها تنقل أيضًا بعض الحرارة إلى البيئة المحيطة . لتقليل هدر الطاقة هذا ، يتم عزل الجزء السفلي وحول المشعب برغوة مقاومة للحرارة العالية أو رقائق الألومنيوم . يمكن للمجمعات المسطحة تلقي الحرارة من أشعة الشمس المباشرة أو غير المباشرة بزوايا مختلفة . على عكس الألواح الشمسية ، يمكن لمجمعات الألواح الشمسية المسطحة تسخين المياه حتى في الأيام الملبدة بالغيوم بدون ضوء الشمس المباشر عن طريق امتصاص الحرارة حول المجمع . تعتمد كمية المياه المسخنة على الموسم والطقس وكمية الماء في المجمع . أنواع سخانات المياه الشمسية المسطحة من وجهة نظر تدفق النظام هناك عدة طرق لاستخدام الماء الساخن الذي تنتجه مجمعات الألواح الشمسية المسطحة . يمكن للأنظمة الشمسية التي تستخدم مجمعات الألواح الشمسية المسطحة استخدام الماء الساخن المتولد داخل نظام التدفئة بالمبنى بشكل مباشر وغير مباشر . سواء كان ذلك ليلًا أو نهارًا ، فإن الاستخدام الصحيح للنظام الحراري الشمسي يتطلب استخدام مخزن للمياه الساخنة الذي يتلقى الحرارة من مجمِّع الطاقة الشمسية ويخزن الماء الساخن . سخانات المياه بالطاقة الشمسية ذات الدائرة المفتوحة يستخدم سخان المياه الشمسي المباشر ، المعروف أيضًا باسم نظام الحلقة المفتوحة ، مضخة دوران لتدوير المياه في النظام . يتم ضخ المياه المبردة مباشرة من مصدر مياه المدينة أو من خزان مياه منزلي ويتم تسخينها من خلال مجمّع شمسي . يدخل الماء الساخن إلى خزان الماء الساخن من خلال مجمّع شمسي مسطح . يتم ضخ الماء الساخن إلى المنزل واستخدامه كمياه ساخنة منزلية . 
نظام شمسي ذو دائرة مفتوحة عالية الأداء إذا كنت تخطط لجعل نظامك الشمسي أكثر اخضرارًا ، فيمكنك استخدام مضخة دوران 12 فولت واستخدام الألواح الشمسية لتشغيلها . تستخدم سخانات المياه بالطاقة الشمسية ذات الدائرة المفتوحة بشكل عام في المناطق الاستوائية حيث تندر الأيام الباردة . أو في الشتاء يتم تصريفه حتى لا يتجمد الماء ويتلف النظام . عادة ما يتم دمج نموذج مجمع الألواح هذا مع مصدر تراكم أفقي وفي بعض النماذج يتم وضعه فوق المجمع . يدخل الماء الذي تسخنه الشمس بشكل طبيعي إلى الخزان فوق المجمع . عندما يدخل الماء الساخن إلى مصدر التخزين ، يدخل الماء البارد الجديد إلى المجمع . يسمى هذا النظام ، الذي يدور فيه الماء بشكل طبيعي دون تدخل قوى إضافية في النظام ، بتدفق المبرد . أنظمة سخانات المياه Thermosiphon هي أكثر نماذج سخانات المياه بالطاقة الشمسية شيوعًا في السوق وتستخدم في أنظمة التدفق المفتوح جنبًا إلى جنب مع خزانات التخزين الموجودة على سطح المنزل . ومع ذلك ، نظرًا لوجود التركيبات ، يجب مراعاة وزن التركيبات الشمسية عند تصميم السقف ليكون قويًا بدرجة كافية لدعمه . إذا تم استخدام سخان المياه الشمسي في عدة منازل في نفس الوقت أو في المباني الكبيرة مثل المكاتب ، فمن الضروري استخدام مصادر متعددة لتخزين الماء الساخن . سخان المياه الشمسي ذو الدائرة المغلقة يُطلق على سخان المياه الشمسي ذو الدائرة المغلقة أيضًا نظام التدفئة غير المباشر . الفرق بين هذا النظام ونظام الدائرة المفتوحة هو وجود مبادل حراري يفصل بين الماء المعاد تدويره لمجمع الطاقة الشمسية والماء الساخن المستخدم في الغلاية . يتطلب نظام الماء الساخن ذو الحلقة المغلقة مضخة لإنشاء تدفق بين الحلقة المغلقة للمجمع والمبادل الحراري . هذا النظام مجهز بمضاد التجمد . عادة يتم حقن 50٪ من خليط الجليكون الماء في الدائرة المغلقة . 
يأخذ المبادل الحراري الحرارة التي يمتصها السائل في المجمع وينقلها إلى الماء المستخدم في الغلاية . المبادل الحراري مصنوع من النحاس ويقع داخل خزان الماء الساخن . تتمثل إحدى مزايا تسخين الدائرة المغلقة في أنه يمكن استخدامها على مدار السنة ولا توجد مشاكل في تجميد النظام عندما تنخفض درجات الحرارة إلى ما دون درجة التجمد . السمة الرئيسية لنظام تسخين الدائرة المغلقة هي أنه يمكن تحويل نظام التدفئة المركزية بالغاز في المدينة إلى نظام شمسي به مجمّع واحد ومضخة دوران واحدة . هذا النظام ذو كفاءة عالية ويمكن تركيب خزان الماء الساخن في أي مكان ولا يحتاج إلى وضعه فوق المشعب . المشكلة الوحيدة في هذا النظام هي أن مضخة الدوران تتطلب طاقة ، مما يجعلها أكثر تكلفة قليلاً في التشغيل . بالطبع يمكنك أيضًا استخدام الألواح الكهروضوئية لتشغيل هذه المضخة . حساب أبعاد المجمع الشمسي المسطح يتناسب حساب حجم لوحة تجميع الطاقة الشمسية المسطحة مع استهلاك الماء الساخن . مع انخفاض استهلاك المياه المحلي أو متطلبات درجة الحرارة القصوى ، يتناقص حجم الجهاز ، مما يتطلب أنظمة شمسية أصغر . بالإضافة إلى ذلك ، فإن أنظمة الطاقة الشمسية الأصغر أسهل وأرخص في التركيب ، مع عائد أقل على الاستثمار . اختر سخان المياه المناسب لمنزلك يعتمد اختيار سخان المياه الشمسي على كمية الماء الساخن المطلوبة ودرجة الحرارة وعوامل أخرى . بالطبع ، يمكن تحقيق ذلك باستخدام قواعد التجربة . مجمعات الطاقة الشمسية المسطحة عادة ما تكون 32 قدم مربعأنا (4 × 8 أقدام) أو 3 أمتار مربعة ويزن أكثر من 200 رطل أو 100 كيلوغرام . 
يمكن للقدم المربع الواحد استيعاب حوالي 2 جالون أو 10 لترات من الماء عند درجات حرارة تزيد عن 70 درجة مئوية في اليوم . لذلك يمكن للوحة 20-30 قدمًا مربعة تسخين 60 جالونًا أو 300 جالونًا من الماء في خزان المياه . بشكل عام ، يلزم من 10 إلى 16 قدمًا مربعًا من المجمع لكل شخص ، حيث ينتج كل قدم مربع من المجمع 1 .5 إلى 2 جالون من الماء الساخن . لذلك ، لعائلة مكونة من أربعة أفراد ، تحتاج إلى 40-60 قدمًا مربعًا من لوحة التنقيط وخزان 60-120 جالونًا . لذلك ، بالنسبة لعائلة مكونة من أربعة أفراد ، فأنت بحاجة إلى لوحين تجميع 32 قدمًا مكعبًا (4 أقدام × 8 أقدام) على الأقل . هل تحتاج إلى نصيحة خبراؤنا مستعدون للإجابة على أسئلتك يمكنك الاتصال بخبراء هذه الشركة للحصول على مزيد من المعلومات والنصائح المجانية حول تصميم وبناء وتشغيل اجهزه السخانات المياه بالطاقة الشمسية و المجمعات الشمسية الخاص بك .
تم تقديم تعليقك بنجاح.