سخانات الطاقة الشمسية

يعتبر امتلاك سخانات الطاقة الشمسية ليس نوع من الرفاهية فهو بديل مهم في كثير من الدول العربية بل على مستوى العالم بأكمله، لذا يبحث الكثير من المسئولين عن  صناعات الطاقة المتجددة إلى جعل رفاهية الحياة أكثر استدامة وأكثر صداقة للبيئة، أصبحت  وسيلة غير مكلفة لاستغلال الحرارة الناتجة عن أشعة الشمس وتحويلها للاستفادة منها بتسخين المياه داخل السخان الشمسي.

سخانات الطاقة الشمسية

سخان المياه الشمسي هو عبارة  نظام شمسي متكامل يعتمد على طاقة الشمس لتسخين المياه لاستخدامها سواء داخل المنازل أو لتسخين المياه ولكثير من الأمور الىخرى التي سنتعرف عليها حول استخدامات سخانات الطاقة الشمسية

• تجمع مجمعات الطاقة الشمسية ضوء الشمس وترفع درجة حرارتها، وأكثر المجمعات شيوعًا هي مجمعات الألواح المسطحة ومجمعات الأنابيب المفرغة.
• خزان معزول عازل للحرارة بسعة 100 إلى 500 لتر للاستخدام المنزلي.
• يعمل ملف السخان الكهربائي الإضافي تلقائيًا بواسطة جهاز استشعار يقيس درجة حرارة الماء في الخزان، حيث تتراوح قدرة هذا الملف بين 2 و 4 كيلو واط / ساعة لمعظم الاستخدامات المنزلية.
• يتم استخدام هذا المصدر التقليدي للكهرباء في فصل الشتاء أو في حالة حدوث زيادة كبيرة ومؤقتة في استهلاك المياه مع عدم كفاية مجمعات الطاقة الشمسية.
• خزان مياه متغير السعة حسب كمية المياه التي تحتاجها (تبدأ السعة من 50 لتر حتى 1000 لتر) ولكي نكون قادرين على فهمها أكثر، دعنا نتخيل أنك تريد خدمة شقة من غرفتي نوم وثلاثة أشخاص مع سخان شمسي.
• حجم الخزان المناسب هو 50 لترًا، أما إذا كنت تريد تسخين المياه لمطعم أو منزل به أكثر من 10 أشخاص والاستهلاك الدائم للمياه كبير فأنت بحاجة لسعة 1000 لتر، كما أن لمعدل استهلاك المياه دور في اختيار السخان.

هل تتأثر سخانات المياه بالطاقة الشمسية بالتغيرات في درجات الحرارة؟

طالما تشرق الشمس في منطقتك ، يمكنك تركيب السخانات الشمسية والاستفادة من طيف ضوء الشمس، سواء كان الطيف المرئي أو الأشعة غير المرئية (الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء)، يعتمد بشكل أساسي على أشعة الشمس، بغض النظر عن درجة حرارة الهواء، وفي أيام الشتاء عندما تكون الشمس بعيدة عن الأرض وأشعةها مائلة يمكنك الاستفادة بنسبة لا تقل عن 70٪

يقوم السخان الشمسي بتسخين المياه بكفاءة عالية مع وجود ضوء الشمس،  ولو وضعناه في منطقة ساخنة وقد تصل درجة الحرارة إلى 45 درجة مئوية، وإذا منعنا السخان من أشعة الشمس، فلن يقوم بدوره بتسخين المياه الواردة.

فوائد سخانات المياه بالطاقة الشمسية

• لا تعتمد على الكهرباء وبالتالي تقلل من قيمة الفاتورة الشهرية
• يتم دفع رسوم تركيب سخان المياه بالطاقة الشمسية أثناء التركيب والصيانة فقط. مما يعني الاستخدام المجاني للسخان الشمسي لسنوات عديدة.
• عمرها الافتراضي أكثر من عشر سنوات.
• يوفر الماء الساخن خلال 24 ساعة طوال فصول السنة.
• يمكن أن يصل تسخين المياه إلى 90 درجة مئوية.
• قدرة عالية على امتصاص الحرارة حتى في الطقس الغائم.

أنواع سخانات المياه بالطاقة الشمسية

هناك الكثير من أنواع السخانات الشمسية وسنتعرف على أنواع سخانات الطاقة الشمسية

سخان الأنبوب المفرغ

• اقتصادية وسهلة التركيب.
• عبارة عن أنابيب زجاجية مع أنابيب أخرى مطلية بمادة سوداء أو زرقاء من الداخل.
• إنه الأفضل لأنه يمتص أشعة الشمس ويسخن الماء بداخله.

سخانات شمسية مسطحة

• يحتوي على سطح رفيع من الألومنيوم أو النحاس عليه مادة شفافة عازلة للحرارة.
• يمتص هذا السطح حرارة الشمس. ينقلها إلى المبرد أو السخان ، كما هو الحال في مشعاع تكييف الهواء
• والتي تحتوي على ماء خاص داخل الرادياتير أو أنابيب السخان
• يمر الماء عبر المبرد ويسخن الماء المجاور لأنابيب الرادياتير أو المبرد الداخلي.
• يختلف عن السخان الشمسي ذي الأنبوب المفرغ من حيث أنه أقل كفاءة في امتصاص ضوء الشمس بسبب شكله المسطح.

اقرأ عن: شركات تركيب الطاقة الشمسية

سخان أنبوب الحرارة

• عبارة عن سخان يجمع بين مزايا سخان الأنبوب المفرغ والسخان المسطح.
• عبارة عن أنابيب بها أنابيب حرارية بداخلها تحتوي على مواد سائلة تنقل حرارة الشمس إلى أنابيب الحرارة وفي نهايته يوجد مكثف يقوم بتسخين الماء في الخزان مباشرة.
• تصميم مميز هو كيس عبارة عن خزان مياه به ميزان حرارة يقوم بتسخين الماء حتى 45 درجة مئوية.
• يمكن أن تستوعب حقيبة الدش هذه ما يصل إلى 20 لترًا من الماء مما يتيح لك الاستمتاع بدش أفضل ومنعش في أي مكان خاصة أثناء الطقس البارد.
• متين ومصنوع من مواد صديقة للبيئة. آمن لصحة الإنسان في هذا الإصدار الفاخر مع طبقات متعددة، تقاوم التسرب وتجعلها أكثر متانة.

كيف أشتري السخان الشمسي المناسب؟

من أجل التمكن من شراء أفضل سخانات الطاقة الشمسية يجب مناقشة النقاط التالية:

• حدد ميزانيتك والمبلغ الذي ستدفعه لشراء سخان مياه بها.
• اضبط ارتفاع منزلك حتى تتمكن من تحديد سعة المضخة التي ستحتاجها.
• اختر المؤهل الذي ترغب في الحصول عليه.
• تعرف على مزايا وعيوب كل سخان مياه.

ما هي أفضل مادة لصنع خزانات الطاقة الشمسية؟

أفضل المواد التي تصنع منها سخانات الطاقة الشمسية هي الفولاذ المقاوم للصدأ والحديد ثم الحديد المجلفن

بشكل عام يعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ الأفضل خاصة مع عمره الطويل وعزله الحراري الجيد، بينما الحديد المطلي (المجلفن) هو الأسوأ لأنه يتعرض للصدأ، ستتمكن من التعرف على أفضل السخانات من خلال شهادة التقييم من الشركة الدولية غير الربحية    (Mark  (K-  المتخصصة في السخانات.

متطلبات تركيب السخان الشمسي

كل ما يحتاج له سخانات الطاقة الشمسية هو مجموعة من الامور التي يجب اتخاذها وسنتعرف عليها خلال السطور التالية:

• توفير مساحة كافية للمكان المطلوب لوضع السخانات الشمسية حتى تصل أشعة الشمس للمكان بسهولة، حيث  بدون حجب الحرارة المتولدة من أشعة الشمس يمكن استغلال أسطح المنازل لاستغلال الطاقة الشمسية والاستفادة منها.
• يجب أن يقوم عامل تركيب خزان المياه بضبط أنابيب المياه بالخزان، بحيث يمر الماء دائمًا بشكل صحيح دون إيقاف الماء عن الخزان، لأنه إذا انقطع الماء عن الخزان، فسوف يؤدي ذلك إلى تآكل المواد الموجودة داخل الخزان، مما يتسبب في تلف الخزان.
• مراعاة ضبط ألواح السخان الشمسي عند عملية التركيب بشرط أن تكون  باتجاه أشعة الشمس لامتصاص المزيد والاستفادة من الطاقة الشمسية وتحويلها لتسخين الماء.
• الحرص على نظافة غطاء السخان الشمسي بشكل جيد  لضمان جودة ونظافة المياه التي تصل إليك من خلال السخانات الشمسية.
• أفضل وقت لتركيب السخانات الشمسية هو فصل الصيف، حيث يعود أقصى استفادة من حرارة الشمس في فصل الصيف إلى قوة حرارة الشمس في هذا الموسم.
• تبدأ في تقليل طاقة السخان الشمسي في الشتاء، بسبب انخفاض درجة حرارة الشمس

اقرأ ايضا: توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية للمنازل

صيانة السخان الشمسي

تتمثل طريقة صيانة سخانات الطاقة الشمسية في عدة أمور كالتالي:

• يجب استخدام أنواع خاصة في العزل، مثل الصوف الزجاجي، والذي يتميز بشكل كبير في طرق العزل.
• عند البدء في صيانة السخان الشمسي يجب فصل الكهرباء حيث لا توجد مشاكل اثناء الصيانة.
• إغلاق جميع الفتحات داخل السخان الشمسي للتأكد من عدم وجود تسرب في السخان الشمسي.
• اضبط اتجاه ألواح السخان الشمسي تجاه أشعة الشمس لامتصاص حرارة الشمس وتحويله داخل السخان الكهربائي والاستفادة من حرارة الشمس.
• افحص منسوب المياه داخل السخان الشمسي إذا رأيت أن مستوى الماء منخفض أو على وشك الانتهاء، فيجب عليك توفير المياه على الفور.
• يجب فصل الكابل الكهربائي في الصيف وذلك لزيادة الأمان والطمأنينة حتى لا يحدث ارتفاع مفاجئ في ضغط الكهرباء لأنه في الصيف يمكن أن ترتفع درجات الحرارة بسرعة كبيرة
• نتيجة لذلك يكون ضغط الكهربائي عالياً، وقد يتسبب في انقطاع التيار الكهربائي بشكل مفاجئ.

تعرف على: خلايا الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء

مزايا السخان الشمسي

تعتبر الطاقة الشمسية من أفضل وأرخص الطاقات المستخدمة نظرًا لاستخدامها بدون أي مقابل، حيث يتم امتصاص حرارة الشمس بسهولة دون دفع مبالغ باهظة كما يحدث مع شركات الكهرباء، إنها مادة دائمة لتجديد الطاقة حيث لا نهاية لها، لذلك لا تلوث الطاقة الشمسية البيئة، بل لها فائدة كبيرة جدًا لحياة الإنسان تتمتع سخانات الطاقة الشمسية بالعديد من المزايا

• التكلفة المنخفضة أو التكلفة الصفرية حيث يتم الاستفادة من درجة الحرارة الناتجة عن أشعة الشمس دون دفع أي نقود، حتى لو كانت قليلة.
• أنها تصل الحرارة إلى خزان المياه وتسخن الماء بسهولة.
• تعتبر الطاقة الشمسية أيضًا من أسهل وأقل تكلفة مقارنة بمصادر الطاقة الأخرى.

وفي نهاية مقالنا قدمنا لكن الكثير من التفاصيل حول سخانات الطاقة الشمسية، كما تعرفنا على مميزاتها المتعددة مقارنة بالسخانات العادية .