حلول تسخين المياه بالطاقة الشمسية

تسخين المياه بالطاقة الشمسية هي تقنية نظيفة وموثوقة وفعالة من حيث التكلفة يمكنها تقليل فواتير المرافق لآلاف المنازل والشركات. اليوم ، يقوم الناس في جميع أنحاء البلاد بتصنيع وتركيب هذه الأنظمة ، مما يقلل بشكل كبير من اعتمادنا على الوقود المستورد. نحن بحاجة إلى سياسات ذكية لتوسيع هذه الصناعة سريعة النمو التي توفر فرص العمل.

يشمل التسخين الشمسي تكنولوجيا التدفئة والتبريد بالطاقة الشمسية ، بالإضافة إلى تدفئة حمامات السباحة بالطاقة الشمسية ، وتدفئة المساحات الشمسية ، والتبريد بالطاقة الشمسية ، والتسخين المسبق للعمليات الصناعية الشمسية باختصار ، يجمع نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية الحرارة من الشمس ويستخدمها لتسخين المياه للاستخدام المنزلي أو التجاري بدلاً من استخدام الكهرباء أو الغاز الطبيعي.

يمكن تركيب نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية 1 في كل منزل في الولايات المتحدة ويتكون من ثلاثة عناصر رئيسية: مجمعات الطاقة الشمسية ، والأنابيب المعزولة ، وخزانات المياه الساخنة.

يمكن أن تشمل أيضًا أدوات التحكم الإلكترونية وأنظمة التجمد للمناخات الباردة. تقوم مجمعات الطاقة الشمسية بتجميع الحرارة من الإشعاع الشمسي وتحويل الحرارة إلى مياه الشرب. يتدفق هذا الماء الساخن من المجمع إلى خزان الماء الساخن ويستخدم عند الضرورة. يسمى هذا النوع من النظام بنظام الحلقة المفتوحة أو النظام المباشر. إذا لزم الأمر ، يمكن أن يظل السخان الإضافي متصلاً بخزان الماء الساخن لاستخدامه لاحقًا.

في المناخات الباردة ، قد تتجمد درجة الحرارة ، لذلك يتم استخدام نظام غير مباشر. . يتم تسخين محلول مانع التجمد (مثل البروبيلين غليكول غير السام) في المجمع الشمسي وتعميمه على خزان تخزين الماء الساخن من خلال المبادل الحراري. يتم تسخين المياه المحمولة في الخزان بواسطة مبادل حراري مملوء بمضاد التجمد ، ومن ثم يمكن استخدام الماء الساخن حسب الحاجة ، بينما يتم نقل الجليكول المبرد مرة أخرى إلى المجمع الشمسي لإعادة التسخين.

يُطلق على تصميم آخر شائع لنظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية للمناخات الباردة اسم "الصرف". عادةً ما يستخدم هذا النوع من النظام الشمسي الماء كسائل لنقل الحرارة وهو مصمم للسماح لجميع المياه الموجودة في المجمع الشمسي "بالتجفيف" مرة أخرى في خزان تخزين المياه في الجزء الساخن من المبنى الذي يستخدمه. عندما لا يكون هناك ضوء الشمس للتدفئة ، ستغلق المضخة الشمسية وسيتدفق الماء إلى خزان الصرف بسبب الجاذبية.

بغض النظر عن نوع النظام الشمسي المستخدم ، يمكن لنظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية المصمم والمركب بشكل صحيح أن يلبي جزءًا كبيرًا (40٪ إلى 80٪) من طلب الماء الساخن في المبنى.