آبگرمکن خورشیدی

آبگرمکن خورشیدی  وسیله ای برای تبدیل نور خورشید به گرما برای گرم شدن آب با استفاده از یک کلکتور حرارتی خورشیدی است. انواع مختلف از آبگرمکن با توجه به هزینه‌های گوناگونی برای شرایط آب و هوایی مختلف و موقعیت جغرافیایی مورد استفاده قرار می گیرند. آبگرمکن خورشیدی به طور گسترده ای برای برنامه های کاربری مسکونی و برخی از صنایع استفاده می شود و استفاده از انرژی خورشیدی جهت گرم نمودن آب به جهت رایگان بودن این منبع عظیم انرژی، از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه می‌باشد.

کلکتور خورشیدی دارای یک مایع یا سیال کاری است که پس از برخورد نور خورشید به منظور ذخیره سازی به سیستم ذخیره حرکت می‌کند. آبگرمکن خورشیدی به دو صورت  فعال (پمپدار) و منفعل (بدون پمپ) است. آنها تنها با آب یا آب و سیال کاری کار می کنند و به طور مستقیم یا از طریق آینه های متمرکز نور گرم می شوند. این آبگرمکن خورشیدی هم به صورت مستقل و هم به صورت ترکیب با آبگرمکن‌های گازی و الکتریکی یا پکیج قابل استفاده می باشد.

سیستم‌های آبگرمکن خورشیدی دارای تقسیم بندی‌های مختلفی می‌باشند که عبارتند از:

• بدون پمپ(ترموسیفون)
• پمپ دار (تحت فشار)
• برگشت ثقلی

ترموسیفون  این سیستم‌ها فاقد هرگونه پمپ جهت جابجایی آب می‌باشند و با استفاده از گرمای آفتاب عمل می‌کنند. مشکل عمده این سیستم پدیده یخ زدگی در فصول سرد سال می‌باشد.

پمپ‌دار تحت فشار در این سیستم مدار بسته می‌باشد و برای جابجایی سیال از پمپ استفاده می‌کنند. برای جلوگیری از یخ زدگی از ضد یخ استفاده می‌شود. این سیستم در مناطقی که اختلاف دمای زیادی را تجربه می‌کند، کارایی کمتری دارد.

برگشت ثقلی سیستمهای برگشت ثقلی عموماً جزء سیستمهای غیرمستقیم گرمایش آب است که در آن آب در یک سیکل بسته حرارت خورشید را از کلکتور دریافت کرده و به وسیله یک مبدل حرارتی آب داخل مخزن را گرم می‌نماید. سیستم تا زمانی که انرژی خورشید به میزان کافی موجود باشد، کار می‌کند. در غیر اینصورت پمپ از کار افتاده و سیال داخل کلکتور در اثر نیروی گرانشی به داخل مخزن تخلیه می‌شود. این سیستم‌ها برای مناطقی که اختلاف دمای زیادی را تجربه می‌کنند بسیار مناسب است.

کلکتور حرارت خورشیدی حرارت از خورشید جذب و حفظ می‌کنند و از آن برای گرم کردن مایع داخل استفاده میکنند. دو تکنولوژی در کلکتورهای حرارتی خورشیدی می روند.

تکنولوژی صفحه تخت

تکنولوژی صفحه گسترده از ایده برای قرار دادن یک جمع کننده در یک جعبه مانند کوره با شیشه ای که به طور مستقیم به سمت خورشید است. اغلب جمع کننده های صفحه تخت دارای دو لوله افقی در بالا و پایین هستند، به نام هدرها، و بسیاری از لوله های عمودی کوچکتر آنها را متصل می کنند. مایع انتقال حرارت (مخلوط آب یا آب / ضد یخ) از مخزن ذخیره آب گرم یا مبدل حرارتی به هدر پایین کلکتور پمپ می شود و از رایزرها عبور می کند.

لوله های خلا

کلکتورهای لوله‌های خلا یک راه برای کاهش تلفات گرما که ذاتی در صفحات صاف وجود داشته می‌باشد. از آنجایی که تلفات حرارتی ناشی از جریان همرفت نمی تواند از یک خلاء عبور کند، این مکانیسم مؤثر جداسازی برای ایجاد گرما درون لوله های جمع کننده است. از آنجایی که دو ورق شیشه ای تخت به طور کلی به اندازه کافی قوی نیستند تا بتوانند خلاء را تحمل کنند، بین دو لوله متمرکز ایجاد می شود. به طور معمول، لوله‌های آب در یک لوله خلا توسط دو لوله مرکزی شیشه ای جدا شده توسط خلاء احاطه شده است، اما این اتلاف گرما را کاهش می دهد. لوله داخلی با یک جذب کننده حرارتی پوشش داده شده است. عمر خلاء از ۵ تا ۱۵ سال در کلکتورهای مختلف متفاوت است.