سخانات المياه بالطاقة الشمسية أصبحت ضرورة للعديد حول العالم، فهي توفر الأداء المتميز وتعتمد على طاقة نظيفة ومستدامة، وتستخدم الكثير من المنازل والأعمال التجارية هذه السخانات لأسباب بيئية واقتصادية، ولذلك سوف نتعرف في هذا المقال على فوائد تسخين الماء بالطاقة الشمسية وأفضل مواصفات السخان الشمسي وكيفية اختيار النوع المناسب للمنزل، بالإضافة إلى المزيد من الأمور الأخرى حولها.
كيف يعمل سخان المياه بالطاقة الشمسية
يعتمد سخان المياه بالطاقة الشمسية على تقنية تحويل الطاقة الشمسية إلى حرارة لتسخين الماء ويتكون عادة من مجموعة من الألواح الشمسية التي تجمع الطاقة الشمسية وتحولها بعد ذلك إلى حرارة، وهذه الحرارة تستخدم لتسخين الماء المار داخل أنابيب مخصصة لذلك.
يمر الماء من خلال هذه الأنابيب حيث يتم تسخينه بواسطة الطاقة الشمسية المجمعة، ثم يخزن بعد ذلك في خزان معزول لاحتياجات الاستخدام المستقبلية، وهذا النظام فعال جداً من حيث الطاقة وصديق للبيئة، حيث يقلل من الاعتماد على الوقود الأحفوري ويقلل من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.
مزايا سخان الماء بالطاقة الشمسية
مزايا سخان الماء بالطاقة الشمسية في المنازل تتضمن ما يلي:
- تستخدم السخانات الشمسية نظام تدفئة مركزي يعتمد على طاقة الشمس النظيفة، مما يحافظ ذلك على بيئة خالية من التلوث.
- يوفر شراء سخان شمسي الكثير من المال، حيث تعتمد على طاقة الشمس المتجددة مما يقلل من استهلاك الكهرباء.
- باستخدام سخان طاقة شمسية في المنزل، يمكنك الابتعاد عن مشاكل الكهرباء والغاز، مما يوفر لك مصدر آمن وموثوق للطاقة.
فوائد استخدام الطاقة الشمسية لتسخين المياه
فيما يلي فوائد تسخين الماء بالطاقة الشمسية :
- توفير مستوى عالي من الأمان بفضل عدم وجود الاحتمالية للحوادث مثل الحرائق والاختناقات.
- قدرة على امتصاص وتخزين الحرارة بشكل فعّال لضمان توفير المياه الساخنة عند الحاجة.
- عدم الحاجة لتخصيص مساحة داخلية في المنزل أو المباني، مما يساهم في توفير المساحة والحفاظ على الشكل الداخلي.
- سهولة التركيب والصيانة مما يقلل من التكاليف والجهد المبذول في الصيانة الدورية.
- عدم إصدار أي ضجيج مما يساهم في الحفاظ على هدوء المكان
- تنوع في سعات التخزين لتلبية احتياجات مختلفة للمستخدمين.
- عدم الحاجة لاستخدام الكهرباء مما يقلل من فواتير الطاقة ويحافظ على البيئة.
- وجود نظام طوارئ يعمل بشكل مستقل في حالة عدم توفر الشمس لضمان استمرارية توفير المياه الساخنة.
- تجربة مثبتة في السوق لأكثر من عقد، مما يضمن الجودة والموثوقية
- متعدد الاستخدامات حيث يمكن استخدامه لعدة وحدات داخل المنزل أو المباني التجارية دون الحاجة لتركيب أكثر من جهاز.
أنواع سخانات المياه بالطاقة الشمسية
فيما يلي أنواع سخانات المياه بالطاقة الشمسية:
سخان الأنابيب الحرارية الغير مضغوط
هذا النوع من السخانات الشمسية، المعروف أيضاً بإسم ICS أو المجمّع المتكامل والتخزين، يعد الأبسط بين كافة أنواع السخانات الشمسية المتاحة ويتكون من دبابة تحت ضوء الشمس، حيث يتم تسخين الماء وتخزينه دفعة واحدة في كل مرة.
يمكن لهذا النوع من السخانات توفير كمية كافية من المياه الساخنة للاستخدام المنزلي دون الحاجة للاعتماد على السخانات الكهربائية، خاصةً بعد الظهر المشمس، ويقدم كمية مناسبة من المياه الساخنة للأسر المكونة من 2-3 أفراد، ويمكن أن يكون استثمار منخفض التكلفة ولكن من الضروري أن يكون خزان التخزين محكم الإغلاق، لأنه يحتفظ بالماء الساخن على السطح طوال الليل.
سخان الأنابيب الحرارية المفرغة Heat Pipes
يتميز هذا السخان بفاعلية فائقة في تسخين المياه، ويبرز أدائه الاستثنائي خاصة في المناطق ذات الطقس البارد حيث تكون أشعة الشمس قليلة، ويعتمد أساساً على تقنية الأنابيب النحاسية ذات الجودة العالية التي تمتلئ بمواد حرارية متطورة داخل أنابيب زجاجية مفرغة من الهواء، ومن خلال هذه التركيبة المتقنة يتم تعزيز عملية تسخين المياه وتسريعها، حيث يبدأ الغليان بدرجة حرارة لا تتجاوز 30 درجة مئوية فقط.
السخان الشمسي المسطح Flat Plate
تم استخدام السخان الشمسي المسطح، المعروف أيضاً بإسم Flat Plate، على نطاق واسع منذ منتصف القرن العشرين، ويتكون هذا النوع من السخانات الشمسية من مجمع شمسي مغطى بمواد عالية الامتصاص، ويحتوي على شيت من النحاس يمر به الماء أو سائل التبادل الحراري، ومغلف بغلاف معدني للحفاظ على الحرارة، ويغطى بلوح زجاجي للحماية.
على الرغم من أن أنظمة FPC تدوم طويلاً بسبب متانتها المعدنية، إلا أن بعض الأشخاص يرون أن تكلفتها مرتفعة، مما يجعلهم يفضلون البحث عن بدائل أقل تكلفة، كما قد تتطلب عملية تشغيلها إضافة حلول مضادة للتجمد، مما يزيد من التكلفة الإجمالية للنظام.
كيفية استخدام سخان المياه بالطاقة الشمسية
يتوقف اختيار نوع السخان الشمسي على المزيد من العوامل بما في ذلك الغرض المقصود لاستخدام المساحة المخصصة له فإذا كنت تبحث عن سخان شمسي للمناطق ذات الإشعاع الشمسي العالي، فكل ما عليك هو البحث عن النماذج المناسبة.
وإذا كنت تخطط للقيام باستخدامه في بيئة مكتبية أو سكنية، فمن المنطقي القيام باختيار سخان يوفر حرارة عالية الجودة ويتطلب صيانة أقل، لأن السخان الذي ينتج حرارة أقل قد يؤدي إلى إهدار الطاقة وزيادة التكاليف، ولذلك يجب اختيار الطراز الأمثل وفقاً لكافة احتياجات الاستخدام الخاصة بك.
كيفية اختيار سخان المياه بالطاقة الشمسية
عند النظر إلى اختيار جهاز سخان شمسي يجب مراعاة المزيد من العوامل أساسية وهي:
- تقدير الاحتياجات اليومية من الماء الساخن لاختيار الحجم المناسب للجهاز.
- تحليل الميزانية المتاحة، مع مراعاة التكلفة المتغيرة لأنظمة سخان المياه الشمسية بناءً على الحجم والنوع.
- النظر في الظروف المناخية المحلية خاصةً فيما يتعلق بدرجات الحرارة المتوقعة خلال فصل الشتاء.
- التأكد التام من توافر المساحة الكافية على سطح المنزل لتثبيت الألواح الشمسية.
- الاختيار من بين المصنعين الذين يتمتعون بسمعة جيدة ويقومون بتقديم ضمانات موثوقة.
العوامل المؤثرة على أسعار سخانات المياه بالطاقة الشمسية
تختلف الأسعار وذلك يكون بناءاً على عدد اللوحات في الحزمة، حيث تقل التكلفة بزيادة العدد ولكن مع ذلك يجب أن لا يتم القيام باختيار اللوحات فقط بناء على السعر، بل يجب أيضاً مراعاة كافة متطلبات المنطقة والشهادات المطلوبة وذلك للحصول على الدعم الحكومي، وقد لا تضمن اللوحات الأرخص أداءا مثالياً لتحقيق العائد الاقتصادي المرجو، أو قد تفتقر إلى ضمان موثوق من شركة موثوقة، وتتأثر أسعار ألواح الطاقة الشمسية بالمزيد من العوامل بما في ذلك:
- القدرة بالواط.
- الحجم.
- العلامة التجارية.
- جودة المواد.
- المتانة/طول العمر.
- أي شهادات قد تحملها.
تبرز فوائد تسخين الماء بالطاقة الشمسية كاختيار لا يقدر بثمن في تحقيق الاستدامة البيئية وتخفيض اعتمادنا على مصادر الطاقة الأحفورية من خلال استغلال قوة الشمس، نحن لا نقوم فقط بتوفير تكاليف الطاقة، بل نقلل من بصمتنا الكربونية ونحافظ على نظافة البيئة، وهذا التحول نحو الطاقة الشمسية ليس فقط حل عملي، بل هو أيضا بيان قوي عن التزامنا بتحسين العالم من حولنا، فإن استثمارنا في تسخين الماء بالطاقة الشمسية يعكس تطلعنا المشترك نحو مستقبل أكثر استدامة ورفاهية للجميع.
الاسئلة المتكررة عن فوائد تسخين الماء بالطاقة الشمسية
ما هي الفوائد البيئية لاستخدام سخانات المياه الشمسية؟
تسخين الماء بالطاقة الشمسية يقلل من الاعتماد على الوقود الأحفوري، مما يقلل من انبعاثات الكربون ويساهم في حماية البيئة. الطاقة الشمسية هي مصدر طاقة نظيف ومتجدد يساعد في الحد من التلوث البيئي والاحتباس الحراري.
هل يوفر استخدام سخانات المياه الشمسية تكاليف الطاقة؟
نعم، استخدام سخانات المياه الشمسية يمكن أن يقلل بشكل كبير من فواتير الكهرباء أو الغاز. بفضل استخدام الطاقة المجانية من الشمس، يمكنك توفير تكاليف تسخين المياه بنسبة تصل إلى 70% على المدى الطويل.
هل سخانات المياه الشمسية فعالة في جميع الفصول؟
نعم، سخانات المياه الشمسية مصممة لتكون فعالة حتى في الفصول الباردة. العديد من الأنظمة تأتي مع خزان عازل للحفاظ على حرارة الماء لفترات أطول، وبعضها يحتوي على نظام مساعدة كهربائي لضمان توفر المياه الساخنة في الأيام الغائمة.
ما هي مدة صلاحية سخانات المياه الشمسية؟
سخانات المياه الشمسية تتميز بمتانتها وطول عمرها الافتراضي. معظم الأنظمة يمكن أن تستمر في العمل بكفاءة لمدة تتراوح بين 15 إلى 20 عامًا مع الصيانة الدورية البسيطة.
هل يمكن تركيب سخانات المياه الشمسية على جميع أنواع الأسطح؟
نعم، يمكن تركيب سخانات المياه الشمسية على معظم أنواع الأسطح، سواء كانت مسطحة أو مائلة. يتطلب التركيب مساحة كافية للحصول على أكبر قدر من أشعة الشمس، ويجب أن يتم التثبيت من قبل متخصصين لضمان الأداء الأمثل.
