معرفة الحجم الذي يجب معرفته في سخانات المياه بالطاقة الشمسية ومشاريع المياه الساخنة

1. كيف يتشكل المقياس؟

بشكل عام ، الماء الذي يحتوي على معادن مثل أملاح الكالسيوم (Ca) والمغنيسيوم (Mg) يسمى "الماء العسر" (عسر الماء (يسمى أيضًا الملوحة) يشير إلى كمية أملاح الكالسيوم والمغنيسيوم الذائبة في الماء. أملاح المغنيسيوم أعلى من المحتوى ، أعلى صلابة ، والعكس صحيح. 1 لتر من الماء يحتوي على 10 ملمج كربونات الكالسيوم (أو ما يعادل 10mmgCaO) يسمى 1 درجة.الماء العسر هو الماء مع عسر أقل من 8) مياه النهر ، مياه البحيرة ، بئر الماء ومياه الينابيع كلها مياه عسرة. مياه الصنبور هي مياه عسرة يتم الحصول عليها عن طريق الترسيب وإزالة الرواسب وتطهير وتعقيم مياه الأنهار أو البحيرة أو الآبار. وهي أيضًا مياه عسرة. لا يحتوي المطر الطازج والثلج على المعادن الموجودة في الماء ، وهي "الماء العسر". بعد غلي الماء ، يتبخر جزء من الماء ، وكبريتات الكالسيوم (CaSO4 ، الجبس عبارة عن كبريتات الكالسيوم التي تحتوي على ماء بلوري) التي يصعب إذابتها يتم ترسيبها. بيكربونات الكالسيوم (Ca (HCo3) 2) وبيكربونات المغنيسيوم (Mg (HCO3) 2) يتحلل في الماء المغلي ويطلق ثاني أكسيد الكربون (CO2) ، والذي يتحول إلى كربونات الكالسيوم غير القابلة للذوبان (CaCO3) والهيدروجين. كما يترسب أكسيد المغنيسيوم (Mg (OH) 2). وهذا هو أصل مقياس.

يمكن تقسيم المقياس تقريبًا إلى قشور صلبة ومقياس ناعم وفقًا لسبب تكوينه وحالة تكوينه المختلفة. عندما يحتوي الماء على شوائب مثل غرواني الكربونات والبكتيريا والمواد العضوية ، تكون الكربونات مماثلة للرمل في ملاط الأسمنت ، بينما الغروانية والبكتيريا والمواد العضوية مكافئة للأسمنت في ملاط الأسمنت. تعمل هذه المواد اللزجة والكربونات معًا لتشكيل قشور صلبة تلتصق بالحاوية (أو سطح الأنبوب) تحت ظروف الغليان بدرجة حرارة عالية. بمجرد أن تصبح المواد اللزجة مثل تتم إزالة الغرويات والبكتيريا والمواد العضوية (على سبيل المثال عن طريق الترشيح الفائق) ، حتى إذا كان تركيز أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم وأيونات الكربونات في الماء مرتفعًا ، فسيتم إنتاج كربونات بيضاء فقط ، وفضفاضة وسهلة الإزالة. دون إنتاج مقياس صلب.

2. لماذا تحتاج مشاريع الماء الساخن إلى معالجة المياه؟

المقياس لا ينفصل عن حياتنا. خصائصه الكيميائية مستقرة للغاية ، والتي لا تؤثر فقط على معدل التبادل الحراري وتستهلك الطاقة (مقياس بسماكة مليمتر واحد يمكن أن يستهلك طاقة أكثر بنسبة 10٪) ، ولكن المقياس الكبير سوف يسد أنبوب الماء ويقلل من تدفق المياه ، مما قد يسبب مخاطر على السلامة .؛ يمكن أن يعرض المقياس صحة الناس للخطر.

يجب أن تخضع مشاريع الماء الساخن لمعالجة المياه ، تمامًا مثل مشاريع مقاومة التآكل في صناعة المعدات المعدنية. يمكن أن تؤدي المعالجة المناسبة للمياه لمشاريع الماء الساخن إلى زيادة الكفاءة الحرارية بحوالي 20٪ -40٪ ؛ يمكن زيادة عمر خدمة المعدات بمقدار 1-2 مرات ؛ يمكن تخفيض معدل صيانة المعدات بنسبة 20٪ -30٪.

في أوروبا الغربية وأمريكا الشمالية ، تعتبر معالجة المياه لمشاريع الماء الساخن رابطًا ضروريًا.تولي معاهد التصميم وموردو المعدات والمستخدمون اهتمامًا كافيًا لمعالجة المياه لمشاريع الماء الساخن. تمثل معدات معالجة المياه 5 ٪ من المشروع بأكمله. - 8٪. الطاقة الموفرة نتيجة لذلك هي 20٪ -30٪ مقارنة مع البلدان المتخلفة ؛ يتم تقليل تكلفة استخدام المعدات بنسبة 50٪. استهلاك الطاقة على نطاق واسع معروف. خذ فرنسا كمثال. المقياس السنوي أكثر من 7000 طن ، والتي تكلف أكثر من مليار يورو ، ويمكن تخيل درجة استهلاك الطاقة.

3. ضرر الميزان على سخانات المياه بالطاقة الشمسية

① أنبوب التفريغ الشمسي هو مجمع لسخان المياه بالطاقة الشمسية. يمتص أشعة الشمس بشكل مباشر ويستخدم مبدأ نسبة صغيرة من الماء الساخن ونسبة كبيرة من الماء البارد لتبادل المياه المسخنة بأشعة الشمس والماء البارد في خزان المياه لتسخين خزان المياه في الماء.

تعد كفاءة جمع الحرارة أحد المؤشرات المهمة لقياس أداء الأنبوب المفرغ لسخانات المياه بالطاقة الشمسية. تنعكس كفاءة جمع الحرارة لسخانات المياه بالطاقة الشمسية في تقنية الأنبوب المفرغ ، والتي يتم تحديدها بشكل أساسي من خلال نفاذية الضوء ، والانعكاس أحادي الاتجاه ومعدل العزل الفراغي للأنبوب المفرغ. تحدد نفاذية الضوء كفاءة جمع الحرارة للأنبوب المفرغ ، أي: كلما زادت نفاذية الضوء ، زادت كفاءة جمع الحرارة.يمكن رؤية هذه المشكلة من معادلة توازن الطاقة من المجمع الشمسي: Q = QI-QL ومعادلة كفاءة المجمع: η = Q ∕ A * G: كلما زادت نفاذية الضوء ، تمتص طاقة الإشعاع الشمسي بواسطة المجمع ، كلما زاد QI ، زادت الطاقة المفيدة Q الممتصة بواسطة المجمع ، وكلما زادت كفاءة المجمع η ؛ والعكس صحيح. ولكن نفاذية الضوء هي البيانات المقاسة في المختبر ، وفي التطبيق الفعلي ، عندما يتم استخدام الماء بشكل مستمر لمدة نصف شهر تقريبًا ، يتم تشكيل فيلم مقياس مرئي على الجدار الداخلي للأنبوب المفرغ ، ويمكن أن تصل نفاذية الضوء إلى 85 ٪ فقط من الجديد 

أنبوب مفرغ. بعد حوالي نصف عام من الاستخدام ، يمكن تشكيل مقياس بسماكة 1-2 مم على الجدار الداخلي للأنبوب المفرغ ، ونفاذية الضوء أقل من 50٪ فقط من الأنبوب المفرغ الجديد. في هذا الوقت ، يتم أيضًا تقليل كفاءة تجميع الحرارة إلى أقل من 50٪ مقارنةً بالأنبوب المفرغ الجديد ؛

② من أجل تجنب مشكلة الحجم وشلل النظام بأكمله الناجم عن تسرب المياه بسبب تمزق الأنبوب المفرغ ، وبعض سخانات المياه بالطاقة الشمسية المتطورة ، وسخانات المياه بالطاقة الشمسية على نطاق واسع ، ومياه الشرفة الشمسية المثبتة على الحائط تستخدم السخانات في الغالب أنابيب الحرارة الشمسية ، ويعتبر أنه لا توجد حاجة لمعالجة المياه ، ولكن يوجد أنبوب الحرارة معظم الحرارة المتولدة تتركز في المسبار النحاسي. بسبب ارتفاع درجة الحرارة وصغر مساحة المجس ، من الأسهل تكوين حزمة مقياس على المسبار. نظرًا لأن حرارة الأنبوب الحراري يتم تبادلها عدة مرات بواسطة وسيط الحرارة ومستشعر الحرارة ، فهو أكثر حساسية للقياس ، ومقاييس التبادل الحراري.تأثير الكفاءة هو أكبر.

③ الموصلية الحرارية للمقياس منخفضة للغاية ، أقل من واحد في المائة من المعدن. وهي متصلة بالجدار الداخلي لأنبوب تجميع الطاقة الشمسية ، بحيث لا يمكن نقل الحرارة الممتصة بواسطة أنبوب امتصاص الحرارة إلى الماء في الوقت المناسب ، مما يجعل درجة الحرارة مرتفعة للغاية ، ومن السهل أن تنفجر الأنبوب وستحترق الغلاية ، وهذا هو سبب الإغفال. وبالمثل ، تنخفض درجة حرارة الماء الشمسي لديك عامًا بعد عام ، وأخيراً سوف ينخفض أنبوب تجميع الحرارة سيتم التخلص منها. سيجد المستخدمون الحريصون أن درجة حرارة الماء الشمسي في المنزل ليست مرتفعة كما كانت في العام الماضي ، مما يعني تكوين مقياس أكبر. من الصعب تنظيف الميزان بالطريقة التقليدية. لقد قمنا أيضًا بتنظيف المقياس في الترمس هل من الصعب تنظيفه؟ وبالمثل ، فإن قطر الأنبوب المفرغ صغير ، مما يجعل تنظيفه أكثر صعوبة.

④ يؤدي المقياس إلى تآكل الخزان الداخلي ، مما يتسبب في تسرب المياه ، وتدمير تأثير الحفاظ على الحرارة ، وتقليل العمر التشغيلي لسخان المياه الشمسي.في الماضي ، كانت الطاقة الشمسية المصنوعة من الحديد الأبيض في المنزل تتسرب في غضون بضع سنوات ، وهو سبب تآكل الحجم.خزانات سخانات المياه بالطاقة الشمسية الحالية مصنوعة بشكل عام من الفولاذ المقاوم للصدأ 304. أثناء اللحام ، على الرغم من وجود حماية بالأرجون ، فإنها تتأثر بدرجة الحرارة العالية ، والتي تغير صورة الكريستال المعدنية بالقرب من اللحام ، أي تتحول من الأوستينيت إلى المارتينسيت. في عملية التسخين المستمر ، يعمل الماء المحتوي على أيونات الكلوريد على تسريع تآكل وانثقاب المعدن حول اللحام.

⑤ يؤثر المقياس على الاستخدام العادي لمقياس درجة حرارة الماء ونظام التسخين الكهربائي ، مما يؤدي إلى تلف الجهاز.

⑥ نظرًا لأن السطح الداخلي للأنبوب المفرغ أملس جدًا ، فإن غلاف المقياس سوف يسقط تحت تأثير تدفق المياه ، مما يتسبب في أن يكون دوران الماء في الأنبوب المفرغ غير أملس وحتى مسدود.