موضوع مقاله: آب‌گرم‌کن خورشیدی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # آب‌گرم‌کن خورشیدی | مقدمه: استفاده از انرژی خورشیدی جهت گرم نمودن آب به جهت رایگان بودن این منبع عظیم انرژی، از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه می‌باشد. | ## بخش 1: آب‌گرم‌کن خورشیدی | سیستم‌های آبگرمکن خورشیدی دارای تقسیم‌بندی‌های مختلفی می‌باشند که عبارتند از: 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. پمپ‌دار تحت فشار: در این سیستم مدار بسته می‌باشد و برای جابجایی سیال از پمپ استفاده می‌کنند. 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. سیستم برگشت ثقلی کلکتور‌های SGP متناسب با شرایط کشور ایران طراحی شده و به دلیل عدم استفاده از ضدیخ، نسبت به سیستم‌های ترموسیفون و تحت فشار برتری فراوانی دارد. آبگرمکن‌های خورشیدی امروزه با پیشرفت علم و گسترش انرژی‌های جدید، نگرانی انسان در نگه داری از طبیعت پیرامون خود دوچندان شده. برای حل مشکل باید به دنبال انرژی‌های جدید و جایگزین باشیم، از آن جمله استفاده از انرژی ارزان و در دسترس خورشید است. | ## بخش 2: آب‌گرم‌کن خورشیدی | این انرژی پاک، ارزان و بی پایان بوده و در اکثر کشور ها قابل استفاده است روند رو به رشد استفاده از آبگرمکن های خورشیدی در دنیا گسترده ترین کاربرد انرژی های تجدیدپذیر استفاده از آن‌ها برای تولید حرارت است که به‌طور عمده به سوخت‌های زیستی و آب‌گرمکن‌های خورشیدی مربوط می‌شود. بر این اساس، یکی از پرکاربردترین انواع فناوری‌های مرتبط با انرژی های تجدیدپذیر، فناوری آبگرمکن‌های خورشیدی است. مجموع ظرفیت نصب شدهٔ مجموع آبگرمکن های خورشیدی در سطح جهان تا پایان سال ۲۰۱۲ به ۲۶۵۰۰۰ مگاوات حرارتی رسیده‌است مجموع ظرفیت نصب شدهٔ آبگرمکن‌های خورشیدی لوله خلأ و صفحه تخت شیشه دار در دنیا آمارها حاکی از آن است که اقتصادهای در حال توسعه پا به پای کشورهای توسعه یافته در حال گسترش استفاده از فناوری آبگرمکن‌های خورشیدی هستند تا بتوانند مصرف سوخت‌های فسیلی را متوقف کنند. چین، آمریکا، آلمان، ترکیه، برزیل، هند و ژاپن در استفاده از انواع این آبگرمکن‌ها پیشرو هستند. لوله‌های خلأ خورشیدی که عمل گرم کردن آب را انجام می‌دهد، به شکل لوله مدور بوده که یک سر آن باز است که داخل تانک افقی ذخیره آب فرومی‌رود که به وسیله واشر سیلیکونی آب‌بندی می‌شود و انتهای لوله بسته‌است که در پایین به وسیله شبکه نگهدارنده حفظ می‌شود. لایه شیشه ای داخلی در تماس با آب لایه جاذب نور خورشید چسبیده به لایه شیشه ای داخلی، که تیره رنگ هست و از مواد جاذب تشکیل شده که تکنولوژی نانو در آن بکار برده شده‌است و همچنین از انعکاس نور جلوگیری می‌کند. بین لوله داخلی و لوله خارجی، خلأ کامل (وکیوم) ایجاد شده که هیچ مولکول هوایی در آن موجود نیست بنابراین انتقال دمایی وجود ندارد؛ و هر فوتون نور که وارد لوله می‌شود دیگر خروج ندارد و به دام می‌افتد؛ که باعث راندمان بالای دستگاه می‌شود. | ## بخش 3: آب‌گرم‌کن خورشیدی | شکل مدور لوله‌های خلأ باعث می‌شود که اشعه خورشید در هر زاویه ای به آن عمود باشد حتی در زمان طلوع و غروب آفتاب، که منجر به افزایش چشمگیر کارایی دستگاه می‌شود؛ که نقطه قوت آبگرمکن‌های لوله خلأ نسبت به آبگرمکن‌های صفحه تخت می‌باشد. همچنین باد و توفان از فضای بین لوله‌های خلأ که از هم فاصله حدود یک سانتیمتری دارند عبور می‌کند و به دستگاه آسیب نمی‌رساند؛ و اگر یک لوله دچار مشکل شد می‌توان آن را به راحتی تعویض کرد و نیازی به تعمیر کل سیستم نیست. آب گرم شده به علت سبک‌تر بودن با جابجایی طبیعی بالا رفته، به مخزن ذخیره می‌رسد و آب سرد مخزن که سنگین تر می‌باشد از پایین آن به داخل لوله‌های خلأ جاری می‌گردد. این فرایند چرخش طبیعی آب که به آن ترموسیفون گفته می‌شود در سیستم دائماً تکرار می‌شود. با توجه به اینکه هیچگونه پمپ استفاده نمی‌شود هزینه نگهداری دستگاه بسیار پایین است. | ## جمع‌بندی | کل سیستم عایق حرارتی می‌باشد بنابراین اتلاف دما بسیار پایین هست بنابراین هم افزایی گرمایی آب دائماً وجود دارد و به دماهای بالا بنا به شرایط جوی ۴۰ تا ۱۰۰ درجه سانتی گراد می‌رسد.