تبدیل نور خورشید به گرما وانتقال به آن به آب وزخیره برای مصرف در آب گرمکن خورشیدی صوت می گیرد
آبگرمکن خورشیدی با جذب انرژی خورشیدی آب مورد نیاز را گرم میکند. استفاده از انرژی خورشیدی جهت گرم نمودن آب به جهت رایگان بودن این منبع عظیم انرژی، از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه میباشد.
آب گرمکن خورشیدی در ایران بسیار مقرون به صرفه است زیرا در فصل زمستان هم افتاب مناسبی برای گرم کردن آب فراهم است
مزیت که این سیستم دارد بعلاوه پاک بودن میتواند در هزینه خانوار نیز تاثیر بسزایی داشته باشد
تولید آب گرم مصرفی ساختمانها اقتصادی‌ترین روشهای استفاده از انرژی خورشیدی است میتوان از انرژی حرارتی خورشید جهت تهیه آب گرم بهداشتی در منازل و اماکن عمومی به خصوص در مکانهایی که مشکل سوخت رسانی وجود دارد استفاده کرد. چنانچه ظرفیت این سیستمها افزایش یابد میتوان از آنها در حمامهای خورشیدی نیز استفاده نمود.
آب گرمکن های خورشیدی یکی ازموثرترین طرح های استفاده عمومی و آسان از انرژی خورشید برای تأمین آبگرم مصرفی در بخش خانگی و صنعتی است، بطوریکه دمای سطح کولکتورهای جاذب انرژی خورشیدی تاحدود 100 درجه سانتی گراد و دمای آبگرم تولیدی در مدلهای با راندمان بالا تا حدود نقطه جوش آب افزایش می یابد.
این فرایند تامین انرژی به حدی موثر و کارآمد است که حتی کشوری مثل آلمان که یکی از کشورهای واقع در بخش شمالی اروپاست، دارای اولین تکنولژی آبگرمکن های خورشیدی و از پیشروترین تولیدکنندگان آن است.
1) تامین آب گرم مصرفی در هر ساعت از شبانه روز.
2) 65 تا 85 درصد کاهش هزینه مصرف سوخت.
3) قیمت مناسب و عملکرد بالا نسبت به نمونه های مشابه.
4) بدنه و اتصالات تمام استیل و ضد زنگ
5) حداقل افت دمایی آب گرم.
6) مخزن سه جداره.
7) راندمان و عملکرد بالا.
8) حداقل فضای اشغالی نصب ( 4 متر مربع )
9) استفاده از دستگاه حتی در مواقع قطعی برق.
10) ایمنی کامل.
11) دوستدار محیط زیست.
اجزاء اصلی آب گرمکن خورشیدی ترموسیفونی عبارت است از:
· کلکتور تخت خورشیدی
· منبع عايق شده ذخیره آب گرم
· پایه نگهدارنده و اتصالات مربوطه و منبع انبساط بسته
کلکتورهای تخت خورشیدی با بهره گیری از بهینه ترین ورق های جاذب و عایق بندی مناسب، انرژی خورشید را توسط صفحه های جاذب مخصوص آلومنیومی جذب نموده و با تبدیل انرژي تابشي به انرژي گرمايي و انتقال همزمان این گرما به آب یا سيال عامل، مقدمات ذخیره آن را در مخزن فراهم می کند.
در طرح آب گرمکن های خورشیدی همواره یک مکانیزم کمکی(Back Up)به عنوان تأمین کننده انرژی گرمایی مورد نیاز برای شرایطی که شدت تابش به میزان کافی وجود ندارد (شرایط ابری، بارانی و برفی) استفاده می شود، در اینجا سیستم کمکی، استفاده از پکیج های گازسوز دیواری است که با بکارگیری طرح ترکیبی آب گرمکن خورشیدی، مصرف سالانه انرژی پکیج گازسوز دیواری حداقل شصت تا هفتاد درصد کاهش می یابد. این بدان معنی است که علاوه برصرفه جویی قابل توجه در مصرف انرژی، طول عمر پکیج به دلیل کارکرد کمتر، به شدت افزایش می یابد.قابل ذكر است كه ميزان صرفه جويي انرژي در استفاده از هر متر مربع كلكتورهاي تخت خورشيدي معادل يك ليتر نفت در روز براي 365 روز سال مي باشد بنابر این علاوه بر کاهش قابل توجه هزینه های مصرف انرژی خانوار در سال، ذخایر انرژی های تجدید ناپذیر نیز در راستای حفظ محیط زیست حفاظت می گردد.
استفاده از این دستگاه ها، آرام، بدون صدا و بی خطر می باشد. از دیگر مزایای این سیستم ها، نصب و استفاده بسیار ساده آنها خصوصاً با توجه به شدت تابش خورشید در موقعیت جغرافیائی ایران است.
انواع آبگرمکن خورشیدی:
الف ) آبگرمکن با کلکتورهای صفحه تخت (Flat Panel)
اين كلكتورها ساده ترين و پراستفاده ترين نوع كلكتور به شمار مي روند. ساختار آنها به شكل يك جعبه مستطيل شكل بوده و در داخل آن يك صفحه جاذب فلزي از جنس مس يا آلومينيوم با پوششي به رنگهاي خاص است. اين صفحه، جاذب انرژي حرارتي خورشيد است. در زير صفحه لوله هاي كوچكي قرار گرفته كه آب يا سيال انتقال حرارت در آنها جريان دارد. اطراف كلكتور به منظور كاهش اتلاف حرارتي عايق بندي شده است. روي سطح جعبه نيز از پلاستيك شفاف يا شيشه پوشيده شده است.
در کلکتورهای جدید برای افزایش هرچه بیشتر راندمان، از سطوح جاذب حرارت انتخاب شده مخصوص (Selective Surfaces) و شیشه های ضد بازتاب سولار (Solar Grade Anti-Reflect) استفاده می شود.
ب ) آبگرمکن با کلکتورهای لوله خلاء (Vacuum Tube)
اين كلكتور از تعدادي لوله دو جداره شفاف موازي تشكيل شده است كه در داخل تيوب پوشش جاذب انجام شده. هوا از فضاي بين دو جداره خارج گرديده و خلاء ايجاد شده از اتلاف حرارت جلوگيري مي كند. مزيت اين نوع كلكتور توانايي در ايجاد دماي بالاتر مي باشد. انتقال حرارت در كلكتور معرفي شده درحالت ترموسیفونی از جريان طبيعي آب درون لوله هاي يكطرف مسدود ناشي مي شود. آب درون لوله ها در اثر شار حرارتي خورشیدي گرم شده و از اطراف جداره لوله به سمت مخزن، بالا مي رود و در پي آن آب سردتر از مخزن به درون لوله حركت مي كند و اين جريان چرخشي تا زماني كه شار حرارتي برقرار باشد ادامه دارد.
