أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية مبادل حراري للطاقة الشمسية في مجمعات الطاقة الشمسية التي تمتص والتي تستخدم السائل أو الهواء ، لتسخين المياه أو الفضاء لنقلها.
يمكن إجراء المبادلات الحرارية من الفولاذ والنحاس والبرونز والفولاذ المقاوم للصدأ والألمنيوم أو الحديد الزهر. الأنظمة الشمسية تستخدم النحاس ، ومقاومة أكبر للتآكل عادة لأنها موصل جيد للحرارة.
أنواع المبادلات الحرارية تستخدم أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية ثلاثة أنواع من المبادلات الحرارية:
السائل إلى سائل
يستخدم هذا المبادل الحراري Wärmeübertragungsfluid الذي يدور من خلال المجمع الشمسي يمتص الحرارة ثم يمر من خلال مبادل حراري لنقل الحرارة إلى الماء في خزان. سائل ناقل الحرارة مثل مضاد للتجمد ، يحمي المجمع الشمسي من التجمد في الطقس البارد. تم تجهيز مبادل الحرارة السائل إلى السائل إما بحاجز واحد أو حاجزين (حواجز مزدوجة أو جدار مزدوج) بين الناقل الحراري وإمدادات المياه المنزلية.
أعطى إلى أنبوب أو أنبوب من السائل مبادل حراري واحد. يمكن أن يكون السائل ، من خلال الخرطوم أو السائل الموجود حول الأنبوب ، مائعًا في حين أن الآخر يشرب ماء سائل النقل الحراري. تحتوي المبادلات الحرارية ذات الجدار المزدوج على جدارين بين السائلين. غالبًا ما يتم استخدام جدارين عندما يكون Wärmeübertragungsfluid سامًا مثل جلايكول الإثيلين (مضاد للتجمد). وغالبا ما تكون هناك حاجة إلى جدران مزدوجة كإجراء أمني في حالة التسرب ، ويساعد على التأكد من أن مزج التجمد مع إمدادات المياه. مثال على مبادل حراري ذو سداسي مزدوج ، من السائل إلى السائل هو عبارة عن "مبادل حراري يلتف حول & quot؛ ، يتم فيه التفاف أنبوب حوله ومع خارج خزان الماء الساخن. يجب عزل الأنبوب بما يكفي لتقليل فقد الحرارة.
في حين أن المبادلات الحرارية ذات الجدار المزدوج تزيد من الأمان ، إلا أنها أقل كفاءة ، لأن الحرارة يجب أن تكون على سطحين لنقلها. لنقل نفس المقدار من الحرارة ، يجب أن تكون المبادلات الحرارية ذات الجدران المزدوجة أكبر من مبادل واحد.
الهواء إلى سائل
لا يجب أن تكون أنظمة الطاقة الشمسية مع التدفئة عادة مبادل حراري بين المجمع وتوزع جامعات الهواء. هذه الأنظمة مع جامعي التدفئة حرارة المبادلات الحرارية السائلة الهواء ، والتي تشبه استخدام المياه مبادل حرارة الهواء السائل.
تصميم مبادل حراري
هناك العديد من تصاميم المبادلات الحرارية. فيما يلي بعض النقاط الأكثر شيوعًا:
لفائف في للدبابات المبادل الحراري هو ثعبان أنبوب في خزان التخزين. يمكن أن يكون أنبوب واحد (مبادل حراري واحد) أو سمك الأنبوبين (مبادلات حرارية مزدوجة الجدران). بديل أقل فعالية هو الملف على السطح الخارجي للحاوية السائبة مع غطاء من العزل.
شل وأنبوب يكون المبادل الحراري منفصلًا (خارجيًا) عن خزان التخزين. لديها اثنين من حلقات السائل منفصلة داخل حالة أو قذيفة. تتدفق السوائل في اتجاهين متعاكسين لبعضهما البعض من خلال المبادل الحراري ، مما يزيد من نقل الحرارة. في حلقة واحدة ، يدور السائل المراد تسخينه (مثل الماء الصالح للشرب) عبر الأنابيب الداخلية. في الحلقة الثانية ، يتدفق مائع نقل الحرارة بين الغلاف وأنابيب الماء. يجب أن تصنع الأنابيب والصدفة من نفس المادة. عندما يكون الموصل أو سائل النقل الحراري ساما ، يتم استخدام أنابيب مزدوجة الجدار ، ويتم وضع سائل نقل وسيط غير سام بين الجدران الخارجية والداخلية للأنابيب.
أنبوب في أنبوب
إن أنابيب المياه والحاملة الحرارية في اتصال حراري مباشر مع بعضها البعض فعالة جدا في هذا التصميم. الماء وسوائل نقل الحرارة في اتجاهين متعاكسين لبعضهما البعض. يحتوي هذا النوع من المبادلات الحرارية على حلقتين شبيهتين بالتبادل الحراري الموصوف.
التحجيم يجب أن يكون حجم المبادل الحراري صحيحًا ليكون فعالاً. هناك العديد من العوامل التي يجب مراعاتها لتحديد الحجم المناسب ، بما في ذلك ما يلي:
نوع المبادل الحراري
خصائص سائل النقل الحراري (حرارة محددة ، اللزوجة والكثافة)
تدفق
ودرجات حرارة مخرج لكل سائل.
عادة سوف يقوم المصنعون بنقل الحرارة لتوفير مراجعات لمبادلاتهم الحرارية (في BTU / ساعة) لدرجات حرارة مختلفة ومعدلات تدفق السوائل. أيضا تأثير حجم مبادل حراري منطقة سرعته وكفاءته: سطح كبير ينقل الحرارة أسرع وأكثر كفاءة.
التركيب
للحصول على أفضل أداء ، يجب دائمًا اتباع التوصيات الخاصة بالمبادل الحراري وفقًا لتعليمات التثبيت الخاصة بالشركة المصنعة. بالتأكيد ، سائل نقل الحرارة متوافق مع طبيعة المبادل الحراري الذي ستستخدمه هو الاختيار. إذا كنت ترغب في بناء مبادل حراري خاص بك ، يجب أن تدرك أن استخدام المعادن المختلفة في المبادل الحراري يمكن أن يسبب التآكل. أيضا ، لأن المعادن المختلفة من التمدد الحراري والانكماش المختلفة لديها ، قد يكون هناك تسريبات أو تصدعات. كل من هذه الشروط يمكن أن تقلل من عمر المبادل الحراري الخاص بك.
دخلت زهرة عباد الشمس الأولى مجال منتجات الطاقة الشمسية منذ عام 1998 بخبرة ومهارات عميقة في منتجات الطاقة الشمسية والمنتجات الخضراء ، مع القدرة على تصميم المنتجات الممتازة ، وتقديم الاستشارات للحلول وخدمات دعم الأعمال ، وهي ملتزمة بزيادة القيمة وتقليل التكاليف للعملاء. .
أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية مبادل حراري للطاقة الشمسية في مجمعات الطاقة الشمسية التي تمتص والتي تستخدم السائل أو الهواء ، لتسخين المياه أو الفضاء لنقلها. 
داخل حالة أو قذيفة. تتدفق السوائل في اتجاهين متعاكسين لبعضهما البعض من خلال المبادل الحراري ، مما يزيد من نقل الحرارة. في حلقة واحدة ، يدور السائل المراد تسخينه (مثل الماء الصالح للشرب) عبر الأنابيب الداخلية. في الحلقة الثانية ، يتدفق مائع نقل الحرارة بين الغلاف وأنابيب الماء. يجب أن تصنع الأنابيب والصدفة من نفس المادة. عندما يكون الموصل أو سائل النقل الحراري ساما ، يتم استخدام أنابيب مزدوجة الجدار ، ويتم وضع سائل نقل وسيط غير سام بين الجدران الخارجية والداخلية للأنابيب.