بخشی از مقاله
چکیده :
آنچه که باعث اهمییت انرژی های تجدیدپذیر می شود،رو به پایان بودن منابع نفتی و سوخت های فسیلی است. به همین خاطر،جایگزین کردن منابع انرژی های تجدیدپذیر امری ضروری است.
یکی از این منابع انرژی های تجدیدپذیر،انرژی خورشیدی است،که در صورت استفاده ازآن در صنعت ساختمان سازی به خصوص درامرسرمایش وگرمایش باعث صرفه جویی قابل توجهی در این امر می گردد.ازمیان انرژی های تجدیدپذیر،انرژی خورشیدی از اهمییت خا صی برخوردار است که به فناوری پیشرفته وپرهزینه جهت استفاده در بخش مسکن نیاز ندارد.
فناوری ساده،آلوده نشدن هوا،حفظ محیط زیست از مزایای استفاده از این نوع انرژی است. با وجوداینکه ساختمان ها نزدیک به 50درصد از انرژی مصرفی کل جهان را به خود اختصاص داده اند،بنا به گزارش سازمان انرژی های نو در ایران،بیش از 30 درصد منابع مختلف انرژی کشور در ساختمان ها مصرف می شود. یکی ازکاربردهای معمول استفاده از انرژی های خورشیدی،آبگرمکن های خورشیدی است. نبود یک برنامه جامع در استفاده از آبگرمکن های خورشیدی درنظام فعلی ساخت وسازهای مسکونی کشور به روشنی نیز،قابل مشاهده است.
مقدمه:
در کشور ما ایران که میزان تابش خورشیدی در بخش وسیعی از خاک کشور از متوسط جذب جهانی بسیاربیشتر می باشد، استفاده از انرژی خورشیدی امری ضروری و مقرون به صرفه است. با توجه به اینکه تقریباً 50 درصد انرژی های خانگی صرف سرمایش و گرمایش می شود. همچنین، به دلیل عدم عایق بندی و درز بندی مناسب و نیز عدم استفاده از مصالح مرغوب و یا عدم تطابق ساختمان با شرایط اقلیمی و فرهنگی ، مصرف انرژی در ساختمان ها بخصوص در ایران بسیار بالاست و در آینده با مشکلات و معضلات کمبود انرژی و اعتبارات مربوط به آن روبرو خواهیم شد.یکی از راهکارها ، استفاده از انرژی های تجدیدپذیر است.
که یکی از منابع رایگان و قابل دسترسی این نوع انرژی در دنیا ، خورشید است . استفاده از انرژی خورشیدی برای گرم کردن آب مصرفی یا شوفاژ جهت گرمایش ساختمان ، می تواند هزینه های آب گرم منازل مسکونی را که حدود70 درصد ساختمان های هر شهر را تشکیل می دهد تا حدود 60 درصد در طی سال کاهش دهد . در حال حاضر تکنولوژی سیستم های خورشیدی در جهان رو به پیشرفت می باشد.
از جمله سیستم های خورشیدی که امروزه به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند، سیستم های آبگرمکن خورشیدی است. با استفاده از آبگرمکن های خورشیدی و سیستم های گرمایشی و سرمایشی خورشیدی می توان در کل عمر ساختمان ، هزینه های بسیاری را صرفه جویی کرد و این سیستم ها می تواند در حفظ منابع طبیعی و محیط زیست به مردم کمک موثری کنند. استفاده از سیستم های خورشیدی ، یک سرمایه گذاری منطقی از دیدگاه حفظ محیط زیست و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای است .
آبگرمکن های خورشیدی از کاربردهای رایج و اساسی انرژی خورشیدی هستند که به دلیل امکان تبدیل مستقیم انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی و نیز مزایایی از قبیل قابلیت اطمینان بالا، عدم ایجاد آلودگی، عمر طولانی و امکان بکارگیری در قدرتهای کوچک مورد توجه قرار دارند،اگرچه استفاده از آبگرمکن های خورشیدی در حال افزایش است.
گرمایش آب به طور متوسط 20 الی30 درصد کل انرژی مصرفی در منازل را شامل می شود . با استفاده از آبگرمکن خورشیدی میتوان سالیانه %70 انرژی مورد نیاز برای گرمایش آب را تأمین نمود. اکثر آبگرمکن های خورشیدی به سادگی بر روی بام منازل قابل نصب بوده و با لوله کشی و اتصال تانک ذخیره به سیستم آبگرمکن داخلی قابل استفاده می باشند .استفاده از آبگرمکن خورشیدی تا حدود %70 از میزان هزینه های انرژی را جهت تأمین آبگرم مصرفی می کاهد. به دلیل بهره مندی از انرژی خورشیدی، خطرات مسمومیت، آتش سوزی، انفجار و برق گرفتگی که ناشی از مصرف گاز و سوختهای مایع، جامد و برق است، کاملاً حذف می شود
معرفی آبگرمکن خورشیدی
آبگرمکن های خورشیدی به طوری که از نام آنها پیداست، از طریق جذب انرژی خورشید و تابش نور بر صفحات جاذب - کلکتور - عمل می نمایند و راندمان گرمایشی آنها در فصول مختلف سال و بر حسب موقعیت های جغرافیایی هر شهر متفاوت می باشد. این محصول می تواند در اقلیم های مختلف و متفاوت تا 85 درصد انرژی مورد نیاز آب گرم مصرف کنندگان را تأمین نماید.
اجزاء اصلی تشکیل دهنده یک آبگرمکن خورشیدی عبارتند از:
- کلکتورهای حرارتی خورشیدی
- سیستم گردش آب
-پمپهای انتقال آب
- مخزن آب
آبگرمکن خورشیدی دارای مزایای قابل توجه ای است که از جمله می توان به موارد ذیل اشاره نمود: 1ین.ا سیستم تقریباً در هر اقلیم قابل استفاده است.
.2 یک منبع تأمین انرژی مستقل است و انرژی مورد نیاز آن به راحتی در دسترس می باشد.
.3در زمان قطع گاز یا برق همچنان آبگرم در اختیار مصرف کننده است.
.4پس از خرید و نصب هزینه تأمین سوخت ندارد.
.5 با محیط و نگهداری زیست سازگار است .
.6تعمیر و نگهداری آن آسان است .
.7به راحتی به سیستم های گرمایی غیر خورشیدی موجود اضافه می گردد.
.8 هزینه نگهداری و تعمیر آن پایین است.
.9عمر مفید آن طولانی است و به 15 تا 30 سال می رسد.
-1 کلیات آبگرمکن های خورشیدی
سیستم های آبگرمکن خورشیدی, انرژی خورشیدی را به دو جهت عمده مورد استحصال قرار می دهند که مشتمل بر گرمایش مستقیم آب گرم مصرفی و یا سیال عامل ناقل حرارت بوده که این سیال عامل ضدیخ عموما" ترکیب آب-گلیکول می باشد. در کلکتورهایی که بر روی پشت بام نصب می شوند, همچون سایر آبگرمکن های معمولی, آبگرم در داخل مخزن ذخیره شده و در پاره ای از موارد به جهت به چرخش درآوردن سیال در داخل کلکتور از پمپ استفاده می شود.
آبگرمکن های خورشیدی قابلیت نصب در هر شرایط آب و هوایی را داشته و در هر مکان میزان عملکرد آن متفاوت بوده و به عواملی همچون شدت تابش خورشید در محل و همچنین میزان درجه حرارت آب ورودی به سیستم وابسته است که هر چند درجه حرارت آب ورودی پایین تر باشد, سیستم دارای راندمان بالاتری خواهد بود. قبل از نصب هرگونه سیستم آبگرمکن در منزل به جهت بالا بردن راندمان و کم کردن هزینه ها لازم است اقداماتی صورت پذیرد که دو عامل بسیار مهم آن, کاهش اتلاف حرارتی از آبگرمکن و متعلقات مربوطه و همچنین کاهش درجه حرارت آبگرم مصرفی و رساندن آن به اندازه معقول می باشد که با این دو کار علاوه بر کاهش میزان سرمایه گذاری اولیه, موجبات کوچکتر شدن اندازه آبگرمکن انتخابی نیز فراهم می شود.
