انواع سیستم های خورشیدی شامل موارد زیر می باشد:
۱- یخچال خورشیدی (یخچال DC)
۲- کولر گازی خورشیدی
۳- اجاق خورشیدی
۴- پمپ خورشیدی
۵- آبگرمکن خورشیدی
۱- یخچال خورشیدی (یخچال DC) :
در این یخچال‌ها از انرژی خورشید برای تامین انرژی استفاده می کنند. در این سیستمهای خنک‌کننده نیز مانند یخچال‌های سنتی بخش‌های مختلفی مقل کمپرسور، شیر انبساط، کندانسور، فریزر و اپراتور وجود دارد. تفاوت اصلی یخچال خورشیدی dc و سنتی این است که انرژی موردنیاز برای عملکرد یخچال خورشیدی به‌جای شبکه برق شهری از طریق پنل‌های خورشیدی تامین می‌شود.
در فرایند تامین برق خورشیدی برای یخچال، دستگاه را به دو بخشی اصلی به نام واحد خورشیدی و قسمت تبرید تقسیم میکنند. از نظر سیستم تبرید، این محصول کاملا مشابه یخچال‌های سنتی است. اما واحد خورشیدی آن برای جمع‌آوری انرژی به پنل وابسته خواهد بود.
این پنل‌ها در حقیقت سلول‌هایی هستند که انرژی نورانی خورشید را به جریان الکتریسیته تبدیل می‌سازند و در باتری دستگاه ذخیره میکنند. هنگام استفاده از دستگاه، برق موردنیاز آن از نور خورشید تامین خواهد شد.
ولتاژ اصلی باتری و منبع خروجی برق در پنل‌ها ۱۲ ولت است. یک سولار پنل معمولی بر اساس نیاز یخچال قادر به تولید برق با ولتاژ ۳۰۰ تا ۶۰۰ وات خواهد بود. برای تبدیل برقی DC دارای ولتاژ پایین به جریان AC ولتاژ بالا، از تنظیم‌کننده ولتاژ یا Regulator voltage استفاده می‌شود.
این تنظیم‌کننده برای فعالیت عادی کمپرسور ضروری است. فعالیت با استفاده از برق شهری یکی دیگر از مزیت‌های این نوع یخچال‌ها محسوب می‌شود. در برخی از یخچال‌های خورشیدی از کمپرسورهایی بهره می‌برند که به‌صورت مستقیم با برق DC کار میکنند. هنگام بررسی قیمت یخچال dc باید به این موارد نیز توجه کنید.
انرژی خورشیدی برای سیستم تبریدی این یخچال‌ها بسیار مفید است. باید به این نکته اشاره کنیم که از آب گرم مخلوط با لیتیوم برومید یا آمونیاک به‌عنوان مبرد استفاده می‌شود. در این سیستم‌ها شرایط برای تبدیل و جایگزینی گرمای حاصل از بخار آب با انرژی خورشیدی وجود دارد.
مزایای استفاده از یخچال‌های خورشیدی
- صرفه‌جویی قابل‌توجه در میزان مصرف انرژی
- کاهش آلودگی محیط زیست به‌دلیل جایگزینی انرژی خورشید به‌جای سوخت‌های فسیلی
- قابلیت استفاده از برق اضافی تولیدشده توسط پنل برای سایر مصارف
- امکان استفاده از یخچال در محیط‌های دوردست فاقد برق شهری
- استفاده از کشتی‌ها یا قایق‌های ماهیگیری برای تازه نگهداشتن صید
- پایین بودن قیمت پنل خورشیدی برای یخچال
۲- کولر گازی (اسپلیت) خورشیدی چیست ؟
کولرگازی یا اسپلیت های خورشیدی در کل یک سیستم ساده هستند و به راحتی با انرژی خورشید می توانند خانه شما را خنک کنند. در واقع این کولر ها با استفاده از یک منبع تجدید پذیر که هزینه ای هم برای شما نخواهد داشت اقدام به سرماسازی هر محیطی می کنند.
استفاده از کولر هایی که انرژی خود را از خورشید دریافت می کنند می تواند باعث کاهش مصرف برق و بر طبع هزینه های آن بین ۳۰ تا ۵۰ درصد نسبت به مدل های برقی شود!. از نظر ظاهری این اسپلیت ها کاملا مشابه مدل های معمولی موجود در بازار هستند و تنها یک پنل خورشیدی دارند که به یک باتری یا مخزن انرژی وصل می شود.
نحوه کار کردن اسپلیت گازی خورشیدی
این کولر گازی خورشیدی فوتوولتتالیک از نور خورشید به واسطه یک پنل که آن را به الکتریسته تبدیل می کند کار می کنند و کولر در نقش یک سیستم تقسیم معمولی کار می کند. سیستم های حرارتی که در آن ها استفاده می شود در واقع یک مبدل برق می باشند. این انرژی تبدیل شده در یک مخزین انرژی یا باتری بزرگ دخیره می شود و سیستم برای خنک سازی از آن استفاده می کند باقی پروسه کار کردن درست مانند کولر های نرمال و معمولی است.
مزیت های کولر خورشیدی
طبیعتا اصلی ترین و مهم ترین مزیتی که این کولر ها دارند مصرف برق کم یا هیچ آن هاست که هزینه های انرزی شما را بسیار کاهش می دهد. در ضمن برند های معتبر تولید کننده این محصولات از پانل هایی استفاده می کنند که از ان فرکانس های اشعه یو وی خورشید یا فرابنفش برای تولید برق استفاده می کنند یعنی شما حتی در روز های ابری و پوشش کامل خورشید توسط غبار یا ابر ها می توانید از کولر خود استفاده کنید.
- اصلاح الگوی مصرف انرزی و کم شدن هزینه های شما
- کمتر شدن آلودگی های زیست محیطی و کمک غیر مستقیم تاثیر گذار روی تمیز تر شدن هوا
- بالاتر رفتن بازدهی سیستمی
یکی از مزیت های مهم این کولر ها این است که اختلالات در شبکه برق را کم تر می کنند و در هنگان طوفان و باد های شدید هم شاهد کاهش بازدهی و یا اختلال در منبع تغذیه نخواهید شد. تعمیر کم و نگهداری راحت یکی دیگر از مزایای عمده این محصولات است. اگرچه در صورت بروز مشکل بهتر است به جای اینکه خودتان جهت تعمیر دست به کار شوید با یک متخصص تماس بگیرید تا ایشان اسپلیت شما را درست کنند.
معایب اسپلیت گازی خورشیدی
قیمت بالاتر این کولر ها نسبت به مدل های معمولی و حتی دارای اینورتر یکی از عیب های آن است برخی مدلها حتی تا دو برابر نمونه های معمولی در بازار قیمت دارند و این مسئله خرید کولر های خورشیدی را برای بسیاری از افراد سخت تر می کند. در ضمن در صورت بروز مشکل برای پانل تعویض آن می تواند برای شما سخت و هزینه بر باشد. به غیر از این دو مورد نمی توان ایراد بزرگ دیگری در این محصولات مشاهده کرد پس می توان به راحتی گفت مزیت هایی که دارند از معایبشان پیشی می گیرند. این تصور که شما تنها در فصل تابستان می توانید از این اسپلیت های گازی استفاده کنید کاملا اشتباه است بلکه شما می توانید با فعال کردن حالت گرمایشی از این کولر ها در سرمای زمستان هم استفاده کنید. البته دقت کنید که از آن جا که آفتاب در فصل گرما بیشتر است بازده این اسپلیت ها در تابستان و در خنک سازی بیشتر است.
۳- اجاق خورشیدی
اجاق خورشیدی دستگاهی است که با مصرف انرژی خورشیدی به عنوان سوخت غذای خود را بپزید. اجاق خورشیدی بی خطر می باشد و با اجاق خورشیدی می توانیم در زمان و سوخت صرفه جویی کنیم.
پژوهش های اخیر نشان داده است که غذاهای پخته شده در دماهای ملایم و متوسط سالم تر و دلپذیر تر هستند و در این دمای پخت، طعم و ویتامین های موجود در غذا حفظ می شود. اجاق خورشیدی به شما این امکان را می دهد که همه ی غذاهای شما به آرامی و به تدریج بجوشد و برشته شود.
از زمان دور تا امروز پخت و پز روزانه نیاز به آتش و مصرف سوخت دارد و همچنین نیاز به رسیدگی و توجه بسیار دارد به این که غذا خوب و به اندازه پخته شده باشد و یا نسوخته باشد و یا به قابلمه نچسبیده باشد، اما وقتی که پخت به وسبله اجاق خورشیدی انجام می شود دیگر نیاز به هم زدن یا نگرانی در مورد غذا نیست. آشپز تنها دو دقیقه زمان صرف می کند، یک دقیقه برای گذاشتن غذا در اجاق خورشیدی و یک دقیقه برای بیرون آوردن غذا از داخل آن.
اجاق خورشیدی می تواند هرکاری را که یک پلوپز یا اجاق انجام می دهد انجام دهد ولی این اجاق خورشیدی فقط از انرژی طبیعی پاک، رایگان و فراوان خورشید استفاده می کند. ما با استفاده از پلوپزها و اجاق ها می توانیم غذاهایی مانند گوشت، سبزیجات، حبوبات، نان، برنج و میوه ها را به هر شکلی که دوست داریم بپزیم. ما می توانیم با استفاده از یک اجاق خورشیدی همان کارها را انجام دهیم ولی به جای استفاده از برق و گاز از نور خورشید استفاده می کنیم.
عملکرد اجاق خورشیدی
حال می خواهیم عملکرد اجاق خورشیدی را به ساده ترین شکل بیان کنیم. تبدیل نور خورشید به گرما وقتی اتفاق می افتد که فوتون هایی که در حال حرکت در محیط از طریق امواج نوری هستند با مولکول های مواد برخورد کنند.
امواج الکترومغناطیس که توسط خورشید تابش می شوند دارای انرژی فوق العاده ای می باشند. این امواج وقتی که به یک ماده برخورد کنند موجب می شوند که مولکول های درون آن ماده شروع به نوسان کنند و سپس نوسان مولکول های ماده شدید تر شده و مولکول ها جنبش می کنند. با این کار گرما تولید می شود.
اجاق خورشیدی جعبه ای نمونه ای ساده از اجاق خورشیدی با حدود ۱ تا ۵/۱ متر عرض است. این اجاق درست مانند یک جعبه است که در دارد و گرما را درون خودش نگه می دارد.
اگر دقیق تر بخواهیم توضیح دهیم اجاق خورشیدی جعبه ای درست مانند یک جعبه است که از بالا باز است و درون آن به رنگ سیاه است و یک تکه شیشه یا پلاستیک شفاف در بالای آن قرار دارد. این اجاق همچنین چندین منعکس کننده در بیرون خود دارد که نور خورشید بیشتری را جمع آوری و به سمت شیشه هدایت می کند.
برای پختن غذا شما جعبه را در حالی که یک قابلمه درون آن قرار دارد در مقابل نور خورشید می گذارید. وقتی که نور خورشید از طریق شیشه بالایی وارد جعبه می شود. امواج نوری به ته و اطراف ظرف برخورد می کنند و موجب داغ شدن آن می شوند.
رنگ های تیره برای جذب کردن گرما بهتر عمل می کنند این دلیل سیاه بودن درون جعبه است. جعبه گرما را به دام می اندازد و اجاق داغ تر و داغ تر می شود. نتیجه همان است که در یک اجاق معمولی رخ می دهد و در نهایت غذا پخته می شود.
اجاق خورشیدی جعبه ای می تواند به دمای ۳۰۰ درجه فارنهایت (۱۵۰ درجه سانتی گراد) برسد. این دما برای پختن گوشت به صورت کامل کافی است. اما اجاق خورشیدی سهمی شکل می تواند حتی داغ تر از اجاق خورشیدی جعبه ای باشد و به دمای ۴۰۰ درجه فارنهایت (۲۰۴ درجه سانتی گراد) برسد. این دما برای سرخ کردن غذا یا برشته کردن نان کافی است.
طراحی سطوح صیقلی منحنی شکل برای متمرکز کردن نور خورشید در یک ناحیه کوچک کمی سخت و پیچیده است. اجاق خورشیدی سهمی شکل بسیار شبیه به فر خوراک پزی کار می کند.
یک قابلمه غذا بر روی یک بازو که آن را در مرکز سطح منحنی قرار می دهند جای می گیرد. این قابلمه کمی بالاتر از نقطه پایینی اجاق یعنی جایی که تمام نور متمرکز شده است قرار دارد. این نقطه کوچک آن قدر داغ می شود و مولکول ها آن قدر نوسان می کنند که امواج گرمایی مثل یک رودخانه یکنواخت رو به بالا می روند و به ته قابلمه برخورد می کنند.
اجاق های خورشیدی جعبه ای و سهمی گون بسیار بزرگ هستند و برای حمل و جا به جایی به مشکل می خوریم. همچنین اجاق خورشیدی جعبه ای به علت وجود شیشه سنگین است. اجاق صفحه ترکیبی که اغلب به نام اجاق پانلی شناخته می شود ترکیبی از عناصر اجاق جعبه و اجاق سهموی می باشد.
ویژگی و مزایای اجاق خورشیدی
- اجاق خورشیدی در زمان و هزینه صرفه جویی می کند.
- تابش آفتاب رایگان است و اجاق خورشیدی این سوخت را برای روزهای ابری و آب و هوای سرد ذخیره می کند.
- غذا به طور خودکار می پزد و شما وقت کافی برای رسیدگی به سایر کارهای تان را خواهید داشت.
- قابلمه به راحتی پاک می شود و غذا به کناره های داخلی قابلمه نمی چسبد و هیچ دوده سیاه رنگی بیرون قابلمه وجود ندارد.
- اجاق های خورشیدی امن، سالم و مناسب می باشند.
- در این اجاق ها آتش وجود ندارد که باعث سوختن شود.
- در این اجاق ها هیچ دودی وجود ندارد که باعث اذیت چشم ها و مشکلات ریوی شود پس برای کسانی که مشکلات آسم و آلرژی دارند بسیار مناسب می باشد.
- در برخی از این اجاق ها امکان تا زدن وجود دارد که به راحتی قابل حمل برای آشپزی در بیرون از خانه می باشد.
- در زمان آشپزی با اجاق خورشیدی در روزهای گرم و آفتابی آشپزخانه ی شما خنک می ماند.
- اجاق های خورشیدی متنوع، متحرک و انطباق پذیرند.
- با اجاق خورشیدی نیاز به چوب و سوخت های فسیلی خانواده ها به نصف کاهش می یابد.
- پخت آب و شیر در اجاق خورشیدی می تواند به کاهش وبا و سایر بیماری هایی که از راه آب انتقال می یابد کمک کند .
- اجاق خورشیدی باعث صرفه جویی در قطع درختان می شود.
- اجاق خورشیدی به کیفیت هوا کمک می کند.
۴- پمپ خورشیدی
پمپ آب خورشیدی در واقع نوعی از پمپ‌های الکترونیکی است که انرژی الکتریکی خود را از طریق پنل‌های خورشیدی دریافت می‌کند. با وجود نور خورشید و تولید انرژی توسط آن دیگر نیازی به برق‌رسانی یا سوخت خاصی نیست. پمپ آب خورشیدی از یک درایور و چند پنل خورشیدی تشکیل شده است. نوری که در طول روز توسط پنل‌ها دریافت می‌شود، به درایور انتقال پیدا می‌کند تا به انرژی الکتریکی تبدیل شود و قابل استفاده باشد.
پمپ آب خورشیدی چیست؟
برای اینکه بخواهیم از یک سیستم پمپ آب خورشیدی استفاده کنیم ابتدا باید با توجه به نیاز خود پمپ مناسبی را انتخاب کنیم سپس با توجه به توان پمپ آب سیستم برق خورشیدی آن را طراحی کنیم.
شرکت همیارسولار جهت سهولت و تسریع کار برای بیش از ۲۰ مدل پمپ آب از یک اینچ تا چهار اینچ سیستم برق خورشیدی مناسب آن ها را طراحی کرده و به صورت پکیج پمپ آب خورشیدی در آورده است.
یک پکیج پمپ آب خورشیدی از چهار بخش شامل پمپ آب، پنل خورشیدی، درایو کنترل کننده و سازه نگهدارنده صفحات خورشیدی تشکیل شده است.
تبدیل فاصله در سیستم های پمپ آب
برای یافتن ارتفاع مناسب پمپ یا شناور مورد نیاز خود در هر فاصله و عمقی نیاز است که نحوه تبدیل فاصله عمودی به فاصله افقی را بدانید.
برای مثال ما می خواهیم از یک چاه با ارتفاع ۴۰ متر آب را تا سطح زمین بالا بیاوریم و به فاصله ۱۰۰ متر آب را روی سطح زمین بدون شیب انتقال دهیم. در این حالت برای یافتن ارتفاع کل نیاز است که به ازای هر ۱۰ متر انتقال آب برروی سطح زمین یک متر به عمق چاه اضافه کنیم.
با توجه به توضیحات فوق می بایست به دلیل فاصله ۱۰۰ متری به عمق ۴۰ متری خود ۱۰ متر اضافه کنیم که مجموع ارتفاعی که پمپ آب ما باید بتواند بالا بیاورد ۵۰ متر باشد. هد پمپ ما باید ۳۰ درصد از عدد بدست آمده بیشتر باشد بنابراین پمپ مناسب برای ما دارای هد ۶۵ متر می باشد.
آب دهی پمپ آب (دِبی پمب)
آب دهی پمپ های آب را معمولا بر حسب مترمکعب بر ساعت(m3/h) بیان میکنند که هر یک مترمکعب، ۱۰۰۰ لیتر می‌باشد. برای مثال وقتی می گوییم آب‌دهی یا همان دبی یک پمپ ۵ مترمکعب بر ساعت است یعنی این پمپ میتواند یک منبع آب ۱۰متر مکعبی را در دو ساعت پر کند.
آب دهی پمپ آب های خورشیدی را می توان بر حسب متر کعب در روز هم بیان کرد با توجه به اینکه در طول روز به صورت میانگین ۸ ساعت آفتاب داریم میتوان گفت پمپ آب فوق در طول روز ۴۰ متر مکعب در روز به ما آب می دهد.
برق DC(مستقیم) و ACمتناوب
قبل از معرفی انواع پمپ آب خورشیدی نیاز است که با این دو نوع برق آشنا شویم. برق AC یا در اصطلاح برق متناوب همان برقی است که ما توسط آن وسایل برقی خانگی نظیر یخچال، کولر و … را روشن میکنیم و برق DC یا همان برق مستقیم همان برقی است که در باتری های خودرو و سایر انواع باتری ها وجود دارد.
تفاوت اصلی بین این دو برق نوع وسایل برقی است که می توان توسط آن ها روشن کرد.
- توسط برق DC شما می توانید تمامی وسایل برقی غیرمتوری را روشن کنید ولی نمی توانید وسایل برقی متوری را روشن کنید. برای مثال توسط برق DC شما میتوانید لامپ یا تلویزیون را روشن کنید ولی نمی توانید پنکه، کولر یا یخچال را روشن کنید.
• توسط برق AC شما می توانید تمامی وسایل برقی چه از نوع متوری باشد یا غیر متوری روشن کنید.
پمپ آب DC وAC چه تفاوتی دارند؟
جدول مشخصات و قیمت پکیج پمپ خورشیدی AC
پمپ های خورشیدی AC برعکس پمپ های DC محدودیت توانی نداشته و در هر اینچ و توانی در دسترس هستند؛ علاوه بر این همانطور که قبلا اشاره شده در صورتی که پمپ های AC به تعمیر و تعویض قطعات نیاز داشته باشند تجهیزات آن ها به راحتی در بازار پیدا می شوند لذا از این بابت جای نگرانی نیست
۵- آبگرمکن خورشیدی
آبگرمکن خورشیدی (Solar water heating)
دستگاهی است که با جذب انرژی خورشیدی آب مورد نیاز را گرم می‌کند. استفاده از انرژی خورشیدی جهت گرم نمودن آب به جهت رایگان بودن این منبع عظیم انرژی، از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه می‌باشد.
تقسیم‌بندی سیستمهای آبگرمکن خورشیدی
سیستمهای آبگرمکن خورشیدی دارای تقسیم‌بندی‌های مختلفی می‌باشند که عبارتند از:
- ترموسیفون
- پمپ دار تحت فشار
- برگشت ثقلی
ترموسیفون (Thermosiphon) :
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 ضدیخ 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. 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.
بدون دیدگاه