زاوية تركيب سخان المياه بالطاقة الشمسية

عند تركيب سخانات المياه بالطاقة الشمسية ، فإن زاوية واتجاه التركيب مهمان للغاية لأنه سيؤثر على كفاءة المجمع الشمسي. وبطبيعة الحال تريد أن يتلقى المجمع أقصى قدر من ضوء الشمس كل يوم وطوال العام. كقاعدة عامة إذا أنت في النصف الشمالي من الكرة الأرضية ، فيجب أن يكون المجمع مواجهًا للجنوب ، وإذا كنت في نصف الكرة الجنوبي ، فيجب أن يتجه المجمع إلى الشمال ، انظر الرسم البياني أدناه.

يجب أن تتوافق الزاوية التي يتم تركيب المجمع عندها تقريبًا مع خط عرض موقعك. على سبيل المثال:

- ميلبورن ، أستراليا لديها خط عرض 37 درجة جنوباً - لذلك يجب أن يواجه المجمع الشمال بزاوية 37 درجة.

- لندن ، المملكة المتحدة لديها خط عرض 51 درجة شمالاً - لذلك يجب أن يواجه المجمع الجنوب بزاوية 51 درجة.

لا يتعين عليك توخي الحذر الشديد بشأن تركيب المجمع بالزاوية المقترحة بالضبط. إذا كانت زاوية السقف في نطاق 10 ° +/- من الزاوية التي تريدها ، فيمكنك فقط تركيب مجمع الطاقة الشمسية على سطح السقف. المشكلة الإضافية المتمثلة في لا يوجد ما يبرر ضبط المجمع لزاوية دقيقة لأنه لن يؤدي إلى تحسن كبير في الكفاءة.

إذا كنت تستخدم المجمّع الشمسي لتدفئة المساحات بالإضافة إلى إنتاج الماء الساخن ، أو إذا كنت تريد فقط مساهمة أكبر من الطاقة الشمسية ، فستحتاج إلى نظام يفوق متطلبات الحرارة بشكل كبير في الصيف. عمومًا في الصيف لن يكون التدفئة مطلوب ، على النقيض من التبريد. لسوء الحظ ، لم يعد التبريد الشمسي للتطبيقات المنزلية مجديًا اقتصاديًا بعد ، فماذا تفعل مع الحرارة الإضافية؟ إذا كان لديك حمام سباحة أو منتجع صحي ، يمكن استخدام الحرارة الزائدة لتكملة التدفئة. إن إيقاف تشغيل المضخة وترك المجمّع في حالة ركود ليس مثاليًا نظرًا لارتفاع الضغط ودرجات الحرارة ، وقد ينتج عن ذلك تنفيس كميات كبيرة من البخار (مياه ضائعة).

إذا لم يكن لديك وسيلة إضافية لاستخدام الحرارة الزائدة ، فإن ضبط زاوية المجمع يمكن أن يساعد في تقليل ناتج حرارة الصيف.كما يتضح من الرسم البياني أعلاه ، تكون الشمس منخفضة في السماء خلال الشتاء ومرتفعة في الصيف سوف تستفيد تصاميم المنازل الذكية الشمسية من هذا من خلال وجود نوافذ كبيرة في الشمال أو الجنوب (حسب موقعك) تسمح بأقصى امتصاص لشمس الشتاء ، مع أمسيات كبيرة أو شرفة أرضية لحجب شمس الصيف.

من خلال زيادة الزاوية الرأسية للمجمع بحوالي 20 درجة عن خط عرض الموقع (أي 60 درجة بدلاً من 40 درجة) ، ستتم تجربة أداء شتوي أكبر. وذلك لأن المجمع "يواجه" الشمس (عمودي - زاوية طولية ). نظرًا لارتفاع موقع الشمس في السماء خلال فصل الصيف ، سيكون المجمع على بعد حوالي 40 درجة من الوضع العمودي وبالتالي سينخفض ناتج الحرارة لأن المجمع لا "يواجه" الشمس بالكامل. هذا الحل البسيط وحده يمكن أن تقلل من ذروة إنتاج الصيف إلى حد كبير ، وبالتالي تقليل المشاكل المرتبطة بإنتاج حرارة الصيف المفرطة.

تُظهر الصورة أعلاه مثالًا مثاليًا لزاوية التثبيت التي تعمل على تحسين إخراج الحرارة في الشتاء والربيع والخريف ، مع تقليل ناتج الصيف. لا تزيد الزاوية المرتفعة من التعرض لأشعة الشمس المباشرة في فصل الشتاء فحسب ، بل تتيح أيضًا انعكاس ضوء الشمس عن الوقت الحالي يمتص. في الصيف عندما تكون الشمس عالية فوق سطح الأرض تكون مساحة السطح المكشوفة صغيرة ، خاصة مع السقف المتدلي الذي من شأنه تظليل المجمع جزئيًا. في المناطق التي لا يتساقط فيها الثلج (ونطاق خط العرض من 30 إلى 40 درجة) تكون الزاوية أقل من ما هو موضح أعلاه سيكون مناسبًا.

يرجى ملاحظة: بالنسبة لسخان المياه الشمسي ، يتم تحقيق الأداء الأمثل لأنابيب الحرارة في نطاق زاوية 20-70 درجة. على الرغم من أن مواقعك قد يكون خط عرضها أقل من 20 درجة ، يجب الالتزام بمبدأ التثبيت الأساسي هذا. الزوايا الأفقية لـ +/- 5 درجات مقبولة وقد تكون مناسبة إذا احتاج المشعب إلى أن يكون قابلًا للتصريف (طُرز المنفذ الطرفي فقط).