گرمایش خورشیدی آب خانگی
عناوین محتوا
Toggleگرمایش خورشیدی آب خانگی
ایــن مقاله درباره اینکه انرژی خورشــیدی چیســت صحبت میکنــد و خصوصاً بر گرمایش خورشیدی آب تمرکز میکند. همچنین اینکه انرژی خورشــیدی شــبیه چیست، مفاهیم و ایده اصلــی کدامند و اینکــه چگونه این ایده اصلی بــه فناوری انرژی خورشیدی تبدیل شده است را توصیف میکند.
گرمایش خورشیدی آب چیست؟
انرژی خورشــیدی منبع الیزال حیات برای گیاهان و حیوانات اســت. این انرژی به ســطح زمین به شــکل تابش میرســد. رشد گیاهان و حیوانات بر اســاس پدیده فتوسنتز است. خورشید گرما تولید میکند که میتواند ذخیره شده و به الکتریسیته تبدیل شود. هنگامیکه پرتویی از نور خورشــید بر روی ســطح تابیده میشود، انرژی خورشــید جذب شده و سطح گرم میشود.
اگر سطحی را با رنگ تیره رنگ کنید، انرژی بیشــتری را جذب میکند. اگر سطح ورق را به شــکل مکعب مستطیل درآورده و آن را آبکاری و عایق کنید، انرژی کمتری را به محصوالت اطراف خویش انتقال میدهد.
این گرمــا برای باال بردن دمای آب کــه میتواند برای تمیزکاری، پختوپز و دیگر فرآیندها اســتفاده گردد، بهکار برده میشود. آبی که توسط انرژی خورشــیدی گرم شده است میتواند برای استخر شنا، گرمایش فضاها و حتی سرمایش فضاها بهکار برده شود.
ســامانه گرمایش خورشیدی چگونه بهدست می آید؟
ســامانه گرمایش خورشیدی آب گرم خانگی میتواند آب گرم منــازل و ادارات را تأمیــن کند. حتی در مناطق ســردتر و ابریتر جهان میتوانیم انتظار داشــته باشــیم که نیمیاز تقاضای سالیانه آب گرم تأمین شــود. در برخی نقاط گرمســیری میتوان کل نیاز آب گرم را تأمین کرد.
بیشــتر دارندگان گرمایش خورشیدی میتواننــد بیــن 40 تا 90 درصــد کل نیاز آب گرم ســالیانه را از تجهیزات گرمایش خورشــیدی بسته به موقعیت ساختمان داشته باشند. در فصل تابستان آنها میتوانند 90 تا 100 درصد نیاز آب گرمشان را تأمین کنند.
ســامانههای گرمایش خورشیدی بهطور منفرد، مشارکتی و تجاری بینالمللی با در نظر گرفتن مقدار مصرف ســوخت و بدون وابســتگی به نوسانات قیمت ســوخت به فروش میرسند. نیاز کل مصرف انرژی استرالیا در سال میتواند با منطقهای به وسعت km2 4000 پوشیده از گیرندههای خورشیدی تأمین شود.
مقاله پیشنهادی : برج خنک کننده چیست ؟
اگــر این فناوری به عنوان یک نیروگاه با عمر طوالنی ســاخته شــود با نرخ تقریبی 20 درصد پوشــش زمین( زمینی به وسعت 85×85 miles) 138×138 km را نیاز دارد که به اندازه زمینی به وسعت تمام منازل استرالیاست، 20 برابر این برای امریکا و 2 برابر آن برای انگلیس الزم است.
مخزن ذخیره آب که برای ذخیره کردن آب گرم بهکار میرود، بخش داخلی ســامانه گرمایش خورشیدی است که محل نصب آن بســتگی به شــرایط آب و هوایی دارد؛ یا در داخل ساختمان قرار میگیــرد یا خــارج آن. ســامانهها میتوانند بیشــتر از یک مخزن ذخیره داشــته باشــند. دیگر اجــزاء، نظیر پمپهــا و کنترلهای فصلی است، در صورتی که سامانههای گرمایش خورشیدی آب در تمام سال مورد نیازند. برخی سامانههای گرمایش خورشیدی فضا، هوا را در گیرندهها گرم میکنند.
سـامانه گرمایش خورشیدی غیر فعـال
این فناوری بــرای طراحی و ســاخت ساختمانها به منظور بهترین اســتفاده از انرژی خورشید است و ساختمانها را در تابستان سرد و در زمستان گرم نگه میدارد. در زمســتان در ساختمانهای دارای سامانه گرمایش خورشیدی غیر فعال، تابش خورشید از شیشههای دربها و پنجرهها گذشته و داخل ســاختمان، خصوصاً اشــیاء چوبی را گرم میکند.
بهطور مشــابه در تابستان از سایبانها برای خنککردن ساختمانها استفاده میکنند. این سرمایش غیر فعال نامیده میشود، زیرا که دیگر منابع انرژی برای انتقال گرما نظیر پمپها، شیرها و جریان الکتریسیته الزم نیست.
سـامانههای فتوولتاییـک (PV) : یــک نوع فناوری اســت که مســتقیماً الکتریســیته را از تابش خورشــید تولیــد میکند. گیرندهها که ماژولهای فتوولتاییک نامیده میشوند، از سلولهای فتوولتاییک نازک ویفر شکل ســاخته میشوند.
آنها غالباً صفحه نامیــده میشــوند، واژهای که گاهــی با صفحههای تخت ســامانه گرمایــش خورشــیدی آب گــرم اشــتباه میشــود. در حقیقــت، ســامانههای فتوولتاییک و ســامانههای گرمایش خورشــیدی دو فناوری کامالً متفاوت هســتند. امــا از دور ماژولهای فتوولتاییک میتوانند مشابه گیرندههای ســامانههای گرمایش خورشیدی آب گرم به نظر آیند.
سرمایش خورشیدی فعال: سامانههای حرارتی خورشیدی میتوانند برای سرمایش ساختمان نیز بهکار روند و سرمایش غالباً وقتی نیاز اســت که خورشید میتابد.
فناوری بهکار رفته سرمایش جذبی اســت که از حرارت خورشــیدی برای انتقال دادن به چیلر جذبی که خود انرژی سرمایش یا تن تبرید را تأمین میکند بهکار میرود که از ســوختهای فســیلی خیلی بهتر اســت. ســرمایش خورشــیدی، فنــاوری در حال توســعهای اســت و در حال حاضر مجموعه خیلی گران است.
انرژی خورشیدی متمرکز (CSP) : با استفاده از مجموعهای از لنزها و آینهها میتوان انرژی تابشــی خورشید را بسیار متمرکز کرد که دمای آب بسیار باالیی را بهدست میدهد. این مشابه تولید بخار در یک مخزن تحت فشــار است که برای به حرکت در آوردن توربین یا موتور استرلینگ و تولید توان بهکار میرود.
ضدعفونیکننده، نمکزدا و خشـککن خورشیدی: در شــرایط تابش بسیار شدید خورشید و آب و هوایی گرم، گندزدایی توسط تکنیکهای غیر فعال آسان است. انرژی خورشیدی میتواند برای خشــککردن خردههای چوب مستقیماً یا توسط هوای گرم بهکار رود.
موضوعات تأمین انرژی، شرایط بهرهبرداری کامل از نفت و اتمام منابع انرژی
بهطورکلــی انرژی مــورد نیاز برای گرمایش آب از ســوختهای فســیلی، نفــت و گاز طبیعی تأمین میشــود.
اگر اســتفاده از منابع ســوختهای فسیلی بطور پیوسته کنترل نشــود، تمام منابع نفت و گاز طبیعی تا پایان قرن 21 میالدی تمام خواهند شــد و فقط منابع زغالسنگ برای دوره طوالنی ای موجود خواهد بود. فقط اندازه منابع ذخیره ســوختهای فسیلی تاکنون کشف شده مشخص است. منابع دیگر که تاکنون کشف شدهاند میتوانند فقط تخمین زده شوند.
از بهرهبــرداری از نفت کاهش مییابد. تحلیلگران اعتقاد دارند که زمان بیشــترین بهرهبرداری از نفت در طول یک دهه اتفاق افتاده موجب اغتشاشــات زیادی در اقتصاد جهانی شــده است. دیگران اعتقاد داشتهاند هنگامیکه قیمت نفت افزایش مییافته منابع غیر اقتصادی قبلی به بهرهبرداری میرسیدهاند.
منابــع اورانیم برای نیروگاههای هســتهای محدود هســتند و بهخاطــر قوانین مدیریتی و مســایل ایمنی نیروگاههای هســتهای اخیراً کمتر ســاخته میشــوند. آینده قیمت انرژیهای کوتاهمدت نامشــخص اســت. متغیرهای متعددی وجود دارنــد. چنانچه در تاریخ آمده اســت قیمت انرژی از قیمت نفت پیروی میکند که به نوبه خود تأثیری شــگرف بر روی رشــد اقتصادی و تجارت جهانی دارد.
قیمت انرژی خانگی در برخی کشورهای توسعه یافته و صنعتی در خالل سال 2008 میالدی 20 درصد نوسان داشته است- همان زمان که قیمت نفت در اوج 140 دالر برای هر بشکه بود (هر بشکه نفت 159 لیتر گنجایش دارد)- که بعد از آن افت شدید قیمتی به میــزان 40 دالر در هر بشــکه را در پی بحران جهانی به خود دید. سیاســت دولت برای کاهش سود از سوختهای پایه کربنی منجر به اخذ مالیات برای سوختهای غیر کربنی و کربن شد. جستجوی طوالنی مدت برای یافتن ســوختهای فســیلی افزایش قیمتی را تخمین میزند.
تغییرات آب و هوا و آلودگی CO2
تولیــد رو بــه افــزون گازهــای گلخانــهای نظیر دیاکســیدکربن، متــان، کلروفلروکربن، دیاکســید نیتــروژن، ازن و بخــار آب منجــر بــه افزایش دمای متوســط جهــان شــده اســت و موجــب آب شــدن کوههای یخ قطبها و افزایش ســطح آب دریاها شده اســت.
بدین دلیل کاهشــی شــدید در میــزان تولید دیاکســیدکربن تولید شده توســط انسان الزم است. جایگزینی ســوختهای فســیلی با انرژی خورشیدی بــرای گرم کــردن آب داغ یکی از ســادهترین و قابل اعتمادترین راههاست.
مصــرف آب داغ خانگی در شــرکتهای صنعتی 5 درصد کل مصرف ســوخت اســت. با در نظر گرفتن مصرف آب داغ در ســاختمانها مقدار 5 درصد به 10 درصد خواهد رســید. مصرف انرژی بهطور گسترده در ساختمانها بین 500 تا million BTU( 5000 kwh )17-1/7 در سال تغییر میکند.
برای بســیاری از ســاختمانها در شــرایط آب و هوایی ســردتر، بهترین راه مقرونبهصرفه برای کاهش آلودگی دیاکســیدکربن در اولین گام کاهش نیاز به گرمایش فضــا، قبل از افزودن تجهیــزات آبگرمکن خورشــیدی اســت. در اینجــا بهبود عایق ســازی و اســتفاده از دیگها با بازده باالتر اولین گام است.
این کار بهطــور قابــل توجهی موجب کاهــش هزینههای سالیانه سوخت میشود. دیگر از این راهحلها استفاده از گرمایش خورشیدی آب گرم است که موجب ذخیره انرژی بیشتر میشود.
خریداری یک سامانه گرمایش خورشیدی
در ابتدای انتخاب محصولات گرمایش خورشیدی آب گــرم، نامهای ســامانهها و برندهــا میتواند گیج کننده باشد. واژهها ممکن است غیر آشنا و گیج کننده به نظر آینــد، هر چند در تبلیغات با آیندهای بســیار عالی و بهترین کارایی.
اگر شــما نمیخواهید درگیر جرئیات مشخصات فنی، ســاخت و نصب ســامانههای گرمایش خورشــیدی شــوید، بهترین راه برای خرید چنین ســامانهای، تهیه یک ســامانه خوب از شــرکت نصب کننده مسئول در نزدیکی خودتان است.
از آنجا که گیرندهها بهطور خارجی نصب میشــوند و بنابراین قابل دیدن هســتند، پیدا کردن و اســتفاده از تجربه اشــخاص برای بهبود و توسعه شرکتهای نصاب سامانههای خورشیدی نسبتاً آسان است.
شرکتهای نصاب ترجیح میدهند فهرستی از مشتریان راضی داشــته باشــند. هر چند باید فرصت حمایــت از نصابان جدید در نظر گرفته شــود.
آنها لزوماً دارای تحصیالت در مورد سامانههای خورشــیدی نیســتند و تنها دارای تجربیاتی در مورد ســامانههای گرمایش، لولهکشــی، سقفکاری و سامانههای الکتریکی میباشند الزم اســت دورههایی را در مورد سامانههای خورشیدی ببینند. همچنین ممکن است با گرمایش توسط آب گرم ساختمانی خاص آشنا باشند که آنها را برای شرایط سخت آماده میکند.
مهم است که یادآور شویم با نصبی کیفی نیز ممکن است نتیجه نهایی نامطلوبی حاصل شــود. استانداردهای ساختمان نیاز دارد با مالیاتهــای دولتی و دیگر امور مالــی که فقط وقتی که محصولی خاص و نصب مورد استفاده قرارگرفته، اعمال میشود، تلفیق شود.
دیدگاهتان را بنویسید