أيهما أفضل: مجمع الفراغ الشمسي أو مجمع الألواح المسطحة

يعمل مجمع الطاقة الشمسية بكل بساطة - فهو موجود في الشمس، ويمتص الحرارة وينقلها إلى حيث تحتاج إليها. ومن أجل القيام بذلك بفعالية، يحتاج مجمع الطاقة الشمسية إلى امتصاص الكثير من ضوء الشمس كل يوم - والاحتفاظ به. هناك نوعان رئيسيان التقنيات التي تم اختبارها عبر الزمن وحققت هذا الهدف، وبالتالي فإن الجدل حول أي التكنولوجيا تعتبر "الأفضل" يكاد لا ينتهي، والتقنيتان الرئيسيتان هما الألواح المسطحة وأنابيب الطاقة الشمسية المفرغة.

[نص]

جامعي الألواح المسطحة

لقد تم طرح مجمعات الألواح المسطحة في السوق واستخدامها منذ بداية القرن العشرين وهي واحدة من أكثر التقنيات المعروفة والتي تم اختبارها على مر الزمن، وهي تتكون من لوحة ماصة - عادة ما تكون معدنية مطلية، مثل النحاس - متصلة بسلك نحاسي. أنبوب يمر من خلاله الماء أو سائل نقل الحرارة، وهو مغلف بإطار معدني محاط بمادة عازلة سميكة تساعد على الاحتفاظ بالحرارة المجمعة ومحمي بطبقة من الزجاج، مما يوفر أيضًا مساحة هوائية معزولة.

جامعات الأنابيب المفرغة بالطاقة الشمسية

مجمع الأنابيب المفرغة هو تقنية تم تطويرها مؤخرًا وتم طرحها في الأسواق في السبعينيات، وهناك أنواع عديدة من الأنابيب المفرغة، ولكن النوع الأكثر شيوعًا هو استخدام الأنابيب الحرارية المحاطة بأنابيب زجاجية تحت التفريغ، والأنبوب الزجاجي هو في الواقع يتكون من جدارين زجاجيين، ويتم إزالة كل الهواء من بين الجدارين، مما يخلق فراغًا، تمامًا كما يمكن أن يعمل الترمس الشفاف، وهذا الفراغ هو أفضل مادة عازلة يمكن للمرء أن يطلبها ويمنح الأنبوب المفرغ عزلًا أفضل من الفضاء الهوائي. .

يتم أيضًا ضغط أنبوب الحرارة، مما يسمح للسائل (عادة الماء) بالغليان بسرعة كبيرة عند درجات حرارة منخفضة جدًا (عادةً بين 75 درجة فهرنهايت و80 درجة فهرنهايت).عندما يغلي الماء، فإنه يجمع الحرارة المجمعة إلى أعلى المجمع ، ثم يجمع الحرارة من خلال الماء أو سائل العمل الذي يتدفق حول الجزء العلوي من أنبوب الحرارة ثم ينقلها إلى خزان تخزين أو إلى أي مكان آخر في النظام.

تصميم

عادةً ما يتم تصميم مجمعات الألواح المسطحة بغلاف غير محكم الغلق. وهذا قد يجعلها عرضة للتكثيف بمرور الوقت، مما قد يؤدي إلى التآكل. ومع ذلك، فإن هذا لا يؤثر في المقام الأول على الأداء الفعلي للوحة المسطحة إلا إذا كانت مسببة للتآكل وهي في المقام الأول سقوط مستحضرات التجميل.

مجمع الألواح المسطحة - في حالة تلفه، سيستمر في العمل ويمكن إصلاحه في بعض الأحيان، وفي أحيان أخرى، يجب استبدال اللوحة المسطحة بأكملها.

من ناحية أخرى، فإن الأنبوب المفرغ يكون محكم الغلق، مما يمنحه خصائص عزل عالية، ومع ذلك، بدون مثل هذا الفراغ، يكون أداء مجمع الأنبوب المفرغ سيئًا للغاية، وإذا فقد الأنبوب فراغه، فعادةً ما يكون من السهل تصحيحه ويمكن القيام بذلك بسهولة عن طريق استبدال الأنبوب.

أداء

عادة، يعمل الأنبوب المفرغ بشكل أفضل في الأيام الباردة أو الأكثر غيومًا من الطقس العام. ويرجع ذلك إلى الفراغ الموجود في الأنبوب الزجاجي، والذي يسمح لمجمع الأنبوب بالحفاظ على نسبة عالية من الحرارة المجمعة. وهي تعمل بشكل جيد في ظروف التجميد حيث تكون مسطحة لوحة لا تعمل.

ومع ذلك، في المناطق التي قد يمثل فيها الثلج الكثيف مشكلة، لا يقوم مجمع الأنابيب المفرغة بتسريب الكثير من الحرارة من المجمع، لذلك لا يذيب الثلج والصقيع الثقيل بنفس سرعة مجمع الألواح المسطحة. يمكن لمجمع الأنابيب المفرغة في المناخات الباردة أن يتم تركيبها بزوايا أعلى لمواجهة الشمس بشكل أفضل، وهذا مع الفصل بين الأنابيب يسمح للثلج بالانزلاق بسهولة أكبر، ومن ناحية أخرى، تجمع اللوحة المسطحة بعض الحرارة من ضوء الشمس المنعكس عن الثلج والجليد وترتفع فوق نقطة التجمد، وبالتالي ذوبان الثلج أو الصقيع الشديد بسرعة أكبر، على الرغم من أنها قد لا تنتج أي ماء ساخن في الظروف الباردة.

للعملاء الذين يحتاجون إلى الماء الساخن الحقيقي، مثل غسيل الملابس وغسيل السيارات وعملية التصنيع وما إلى ذلك، يرجى ملاحظة أن مجمع الأجهزة اللوحية لا يمكنه أداء 130-140 فهرنهايت أو أكثر بشكل موثوق، ويمكن لمجمع الأنبوب المفرغ إنتاج ما يصل إلى 200 فهرنهايت من الماء الساخن.

نظرًا لتصميم التتبع التلقائي لمجمعات الأنابيب المفرغة، فإنها تجمع الحرارة بالتساوي طوال اليوم من شروق الشمس، ويجب على مجمعات الألواح المسطحة أن تجمع كل الحرارة تقريبًا في منتصف اليوم.

[خاتمة]

يتمتع مجمع الطاقة الشمسية ذو الأنابيب الحرارية بعمر خدمة أطول.إن مجمع الألواح المسطحة هو الأنسب للمستخدمين في المناخ الجنوبي أو العائلات الموسمية الشمالية التي تستخدم فقط خلال أشهر الصيف.إن مجمع الأنابيب المفرغة هو الأنسب للمناطق التي تنخفض فيها درجة حرارة الشتاء بشكل متكرر إلى 40 درجة فهرنهايت أو أقل. يجب على العملاء الذين يحتاجون إلى مياه ساخنة ذات درجة حرارة عالية في جميع الظروف المناخية أن يفكروا في استخدام مجمع الأنابيب المفرغة. في المناطق التي يكون فيها الهواء شديد التآكل، مثل البحر، يوصى باستخدام مجمعات الأنابيب الحرارية.