کلکتورهای حرارت خورشیدی

Solar Thermal collectors

کلکتورهای حرارتی خورشیدی وظیفه جذب انرژی خورشیدی و انتقال آن به سیال درون خود را دارند. این کلکتورها با صفحات برق خورشیدی متفاوت هستند. در صفحات برق خورشیدی، الکتریسیته تولید می شود. امادر کلکتورهای حرارت خورشیدی آب گرم تولید می شود که با انتقال آن به مخازن یا مبدلهای حرارتی، ذخیره سازی و مصرف می شود.

به طور کلی دو دسته کلکتور خورشیدی وجود دارد:
​​​​​​​
1- کلکتورهای خورشیدی تخت

2- کلکتورهای خورشیدی لوله خلاء


شرکت سولارکار تولید کننده هر دو نوع این کلکتورها در ایران می باشد. 
​​​​​​​​​​​​​​

در مورد کلکتورهای حرارت خورشیدی بیشتر بدانید:

کلکتورهای صفحه تخت

کلکتورهای صفحه تخت آبگرم خورشیدی (Flat plate solar collectors) از اجزای زیر تشکیل شده اند:

 
​​​​​​​   ​​​​​​​1- شیشه
   2- صفحه جاذب
   3- لوله های ارتباطی
   4- عایق بدنه
   5- قاب

​​​​​​​
روش عملکرد کلکتورهای تخت به این صورت است که تابش خورشید با گذر از شیشه به سطح جاذب می تابد و باعث گرم شدن آن می شود. آب یا سیال انتقال حرارت، در داخل لوله های ارتباطی متصل به صفحه قرار دارد و به همین واسطه گرم می شود. در واقع انرژی خورشید پس از جذب توسط صفحه، به سیال انتقال حرارت منتقل می شود و با هدایت آن به مبدل های حرارتی انرژی جذب شده از خورشید به سیستم های تاسیساتی منتقل می شود. 
شیشه روی کلکتور باعث ایجاد حالت گلخانه ای در محفظه کلکتور شده و حرارت داخل آنرا حتی در زمستانها بالا می برد. 
بدنه عایق کلکتورها هم مانع از اتلاف حرارت جذب شده می شود. 
مهمترین عامل در کیفیت و راندمان کلکتورهای حرارت خورشیدی، کیفیت صفحه جاذب (Absorber plate) آن است. جنس این صفحات معمولا از مس یا آلومینیوم است. نوع پوشش سطحی آن باید به گونه ای باشد که حداکثر جذب انرژی تابشی خورشید را در عین حداقل انتشار حرارت داشته باشد. به این نوع از پوشش های سطح، سلکتیو (Selective coating) یا انتخابی می گویند. بالاترین کیفیت سطوح جاذب در تکنولوژی لایه نشانی اکسید تیتانیوم بدست آمده است (Tiox sputtering). این تکنولوژی در آلمان توسعه یافته است و به پوشش های آبی معروف هستند. دو شرکت Tinox و Alanod تولید کنندگان اصلی صفحات جاذب با این روش در دنیا هستند. 

​​​​​​​پارامتر مهم دیگر نحوه اتصال لوله های انتقال سیال به صفحه جاذب است. نوع این اتصال در کیفیت انتقال حرارت نقش بسزایی دارد. این اتصال میتواند اتصال مکانیکی (Mechanical Bonding) و یا انواع جوش التراسونیک یا لیزر باشد. 

بالاترین کیفیت هم اکنون در جوش لیزر محقق شده است که امکان اتصال صفحات نازک آلومینیوم و لوله های مسی را بدون آسیب سطحی فراهم می نماید. 

کلکتورهای لوله خلاء

مزیت مهم دیگری که لوله های خلاء به صنعت گرمایش خورشیدی هدیه کردند، اتلاف دمای بسیار پایین در حد صفر است. به نحوی که مسئله یخ زدگی آب در داخل این لوله ها در دمای منفی 20 درجه منتفی شد و عملا نیاز به ضد یخ و عایق کاری مرتفع گردید.
برای تولید این محصول، نیاز به کوره های ذوب دائم کار و دستگاه های پوشش دهنده سطح شیشه است که به دلیل نیاز به سرمایه گذاری بالا، عملا تولید انبوه این محصول در کشور چین متمرکز شد و با وجودی که دانش فنی آن مربوط به آلمان بود، اما توسعه و تجاری سازی آن در چین محقق شد. ​​​​​​​​​​​​​​
کلکتورهای لوله خلاء از دو لوله شیشه ای داخل هم تشکیل شده اند که در فضای بین این دولوله خلاء نسبی ایجاد می شود. با پوشش دهی سطح بیرونی از لوله داخلی از ترکیب لایه نشانی شده از نانوذرات مس، الومینیوم و استیل، سطح جاذب ایجاد می شود. خلاء باعث ایجاد عایق حرارتی بسیار خوبی میشود. بنابر این در زمانی که آب داخل لوله در حد جش است، سطح بیرونی لوله سرد است. همچنین زمانیکه هوای محیط پیرامونی لوله زیر صفر است، آب داخل لوله یخ نمی زند. 

مزیت لوله های خلاء ارزانی در قیمت و عدم اتلاف حرارت است. عیب آن کم بودن طول عمر آن نسبت به صفحات تخت و آسیب پذیری بیشتر آن می باشد. 

از لوله های خلاء، آبگرمکن های کم فشار ترموسیفونی ساخته می شوند. همچنین با اضافه کردن یک مغز مسی و فین های آلومینیومی در داخل آن، کلکتورهای هیت پایپ نیز قابل ساخت است که می توان از آنها در تولید آبگرمکن های خورشیدی لوله خلاء پر فشار استفاده نمود. 

با لوله های خلاء، انواع کلکتورهای عمودی و افقی (پروانه ای) ساخته می شود که در تولید آبگرم در ظرفیت های بالا قابل استفاده است.

به کارگیری لوله های خلاء در گرمایش خورشیدی، اختراع ارزشمند دانشمندان در حوزه انرژی های تجدید پذیر در دهه های اخیر است. با عرضه کلکتورهای لوله خلاء، امکان ساخت آبگرمکن های خورشیدی ارزان قیمت میسر شد. چون مواد اولیه به کار رفته در تولید این محصول، شیشه است که نسبت به فلزات گران قیمتی چون مس و آلومینیوم از هزینه بسیار کمتری برخوردار است. 

درصورت نیاز به اطلاعات بیشتر در خصوص این محصول با ما تماس بگیرید

سایر محصولات گروه حرارت خورشیدی