نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية

مقدمة المنتج:

يتكون نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية من خمسة أجزاء: خزان المياه، مجمع الطاقة الشمسية ذو اللوحة المسطحة، وحدة التحكم، محطة العمل والملحقات الأخرى.

يتم استخدام مجمع الطاقة الشمسية الأنبوبي لنظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية لامتصاص الطاقة الشمسية ونقلها إلى خزان المياه من خلال الدورة الدموية، وعندما تصل درجة حرارة المجمع إلى القيمة المحددة، يبدأ المتحكم في تشغيل مضخة الدورة تلقائيًا. تجعل مضخة الدورة السائل الموصل للحرارة يدور تلقائيًا. ثم يتم فحص شهاداتنا من قبل مركز الاختبار، مما يثبت أن جودة منتجنا ذات جودة عالية حيث ينقل السائل الحرارة إلى الماء بواسطة المبادل الحراري في الخزان لتسخين الماء.

معلمات المنتج:

نظام سبليت لتسخين المياه بالطاقة الشمسية.

خزان المياه من الفولاذ المقاوم للصدأ:

تفاصيل الإنتاج:

مُكَمِّلاتيكون:

تحتوي هذه الصورة على جميع صور نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية، والتي يمكن اختيارها وفقًا للمتطلبات الشخصية.

حالات المشروع:

المؤهلات والجوائز:

لقد تم فحص شهاداتنا من قبل مركز الاختبار، مما يثبت أن جودة منتجنا عالية الجودة.

يُمثل نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية المنفصلة نهجًا معياريًا عالي الكفاءة لتسخين المياه بالطاقة الشمسية. صُمم هذا النظام لتحسين التقاط الطاقة وتوفير مرونة في التركيب، حيث يفصل مكوناته الرئيسية لتحسين الأداء وسهولة الصيانة. تتناول هذه المقالة الجوانب الفنية، والمبادئ الهندسية، واعتبارات المواد، والامتثال التنظيمي، وأفضل الممارسات التشغيلية لأنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية المنفصلة، مما يُمكّن أصحاب المصلحة من اتخاذ قرارات مدروسة تستند إلى معايير الصناعة والبيانات الواقعية.

ما هو نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية؟

يتميز نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية المنفصلة بالفصل المادي لمصفوفة المجمع الشمسي عن خزان تخزين المياه. بخلاف الأنظمة المتكاملة التي يُربط فيها خزان التخزين بالمجمع، تُركّب الأنظمة المنفصلة الخزان داخل المنزل أو في مكان محمي، بينما يُركّب المجمع (أو المجمعات) خارجيًا، عادةً على أسطح المنازل أو المناطق المفتوحة ذات التعرض الأقصى لأشعة الشمس.

المكونات والمواد الرئيسية

• مجمعات الطاقة الشمسية:غالبًا ما تكون المجمعات ذات اللوحات المسطحة أو الأنابيب المفرغة مصنوعة من النحاس أو الألومنيوم مع طلاءات انتقائية لتحقيق كفاءة امتصاص عالية.

• خزان التخزين:خزانات معزولة جيدًا مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الفولاذ الكربوني المطلي لتقليل فقدان الحرارة ومقاومة التآكل.

• شبكة الأنابيب:أنابيب معزولة، مصنوعة عادةً من البولي إيثيلين المترابط (PEX) أو النحاس، لنقل السوائل الساخنة بين المجمع والخزان.

• سائل نقل الحرارة:إما مياه صالحة للشرب أو خليط من الجليكول والماء لمنع التجمد في المناخات الباردة.

• وحدة التحكم:تنظم وحدات التحكم الآلية المزودة بأجهزة استشعار مضخات الدورة ودرجة حرارة النظام.

• مضخات):توزيع السائل بين المجمع وخزان التخزين، مما يحسن كفاءة الطاقة.

مزايا أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية المنفصلة

1.المرونة في التثبيت

يسمح فصل الخزان والمجمع بوضع وحدة التخزين في الداخل، مما يقلل من فقدان الحرارة ويتيح التكامل الأسهل مع السباكة الموجودة.

2.حماية معززة من التجمد

من خلال وضع خزان التخزين داخل الداخل واستخدام محاليل مضادة للتجمد في حلقة التجميع، تعتبر الأنظمة المنقسمة مثالية للمناطق ذات درجات الحرارة المتجمدة.

3.تحسين الصيانة وطول العمر

يؤدي عزل المكونات إلى تسهيل الوصول إليها لإجراء عمليات الفحص والتنظيف والإصلاح دون مقاطعة النظام بأكمله.

4.الأداء الحراري الأمثل

غالبًا ما تتضمن الأنظمة المنفصلة وحدات تحكم في درجة الحرارة التفاضلية التي تنظم الدورة بناءً على تدرجات درجات الحرارة، مما يعمل على تعظيم التقاط الحرارة وتقليل استهلاك الطاقة.

مبادئ الهندسة وتصميم النظام

• الديناميكا الحرارية:يعتمد النظام على الإشعاع الشمسي لتسخين سائل النقل في المجمع. ثم تُنقل الحرارة إلى مياه الشرب في خزان التخزين عبر مبادل حراري.

• الهيدروليكية:يعد الحجم المناسب للأنابيب واختيار المضخة أمرًا بالغ الأهمية لتقليل انخفاض الضغط وضمان دوران السوائل بكفاءة.

• العزل:ضروري لكل من الأنابيب وخزانات التخزين للحفاظ على السلامة الحرارية، وتقليل الخسائر الحرارية التوصيلية والحملية.

• أنظمة التحكم:تعمل وحدات التحكم الآلية التي تلتزم بمعايير IEC 60730 على تعزيز السلامة وكفاءة النظام.

المعايير التنظيمية والصناعية

الامتثال ضروري لضمان السلامة والكفاءة والمتانة. تشمل المعايير ذات الصلة ما يلي:

• ايزو 9459- أداء أنظمة التدفئة الشمسية.

• EN 12976 وEN 12977- أنظمة الطاقة الشمسية الحرارية المصنعة والمبنية حسب الطلب.

• AS/NZS 2712- معايير سخانات المياه الشمسية في أستراليا/نيوزيلندا.

• قوانين البناءتتطلب دمج الطاقة المتجددة في البناء الجديد.

اعتبارات التثبيت والتشغيل

• تقييم الموقع:يعمل التوجيه الأمثل للمجمع وزاوية الميل (عادةً خط العرض ±10°) على تعظيم مكاسب الطاقة الشمسية.

• توجيه الأنابيب:قم بتقليل الطول وتجنب الانحناءات المفرطة لتقليل فقدان الحرارة وانخفاض الضغط.

• شحن النظام:استخدم خلطات مانع التجمد المناسبة عند الحاجة، مع مراعاة دورات التجميد/الذوبان المحلية.

• تخفيف الضغط والتوسع:دمج خزانات التمدد وصمامات تخفيف الضغط وفقًا لمعايير ASME الخاصة بالغلايات وأوعية الضغط.

• جودة المياه:استخدم مثبطات التآكل واختبارات جودة المياه الدورية لمنع الترسبات والتلوث البيولوجي.

تطبيق المثال

في منشأة تجارية تقع في منطقة مناخية معتدلة، تم توفير نظام تسخين مياه بالطاقة الشمسية مع 50 مترًا مربعًا من مجمعات الأنابيب المفرغة إلى جانب خزان معزول من الفولاذ المقاوم للصدأ سعة 2000 لتر:

• توفير الطاقة السنوي:حوالي 60% من الطلب على تسخين المياه.

• فترة الاسترداد:4 سنوات، مع الأخذ في الاعتبار الدعم الحكومي.

• صيانة:الحد الأدنى، مع عمليات تفتيش مجدولة مرتين في السنة.

الأسئلة الشائعة

س1: كيف يختلف النظام المنفصل عن سخان المياه الشمسي المتكامل؟
أ1:يقوم النظام المنقسم بفصل خزان التخزين عن مجموعة المجمعات ماديًا، مما يوفر مرونة أكبر في التركيب والحماية من التجمد.

س2: هل يمكن استخدام الأنظمة المنفصلة مع أنظمة التدفئة الحالية؟
A2:نعم، يمكن دمجها مع أنظمة النسخ الاحتياطي الكهربائية أو الغازية لتوفير إمداد مستمر بالماء الساخن.

س3: ما هي السوائل المستخدمة في حلقة التجميع؟
A3:عادة ما يكون عبارة عن خليط مضاد للتجمد من الجليكول والماء في المناخات الباردة أو مياه الشرب في المناطق غير المتجمدة.

س4: ما هي الصيانة المطلوبة؟
A4يوصى بإجراء فحص منتظم لمستويات السوائل، وتشغيل المضخة، وإعدادات التحكم، وسلامة الخزان سنويًا.

الخاتمة والدعوة المهنية للعمل

تُمثل أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية المُنفصلة حلاً متينًا وقابلًا للتكيف لتسخين المياه بالطاقة الشمسية بكفاءة، وهي مُناسبة بشكل خاص للمناطق ذات المناخات المُتغيرة وصعوبات التركيب. يضمن استخدام المواد المُتطورة، والتحكم الذكي، والامتثال للمعايير الدولية، طول عمر النظام وأدائه الأمثل.

نوصي بالتشاور مع متخصصي الطاقة الشمسية الحرارية المعتمدين لإجراء تقييم مفصل للموقع وتصميم النظام المصمم لتلبية احتياجاتك المحددة.يعد الاستثمار في نظام منفصل خطوة استراتيجية نحو كفاءة الطاقة وتسخين المياه بشكل مستدام.