تسخين المياه بالطاقة الشمسية

أصبح استنفاد مصادر الوقود الأحفوري من أكثر القضايا التي نوقشت فيما يتعلق بإنتاج الطاقة. يأتي البحث عن مصادر طاقة بديلة كحل لهذه المشكلة.
الطاقة الشمسية هي أكثر أشكال الطاقة النظيفة وفرة في الطبيعة. وبالتالي ، فإن السخانات الشمسية تغزو المنازل والفنادق والصناعات والمباني والممتلكات الريفية وغيرها من الأماكن التي تحتاج إليها.
يتكون نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية الأساسي من ألواح تجميع الطاقة الشمسية وخزان مياه يعرف باسم الغليان.
لوحات التجميع مسؤولة عن امتصاص الإشعاع الشمسي. تنتقل الطاقة الحرارية التي تمتصها الألواح إلى الماء الذي يدور داخل أنابيبها النحاسية.
الخزان الحراري عبارة عن وعاء لتخزين الماء الساخن. إنها أسطوانات من النحاس أو الفولاذ المقاوم للصدأ ، ولكنها معزولة حرارياً بمادة البولي يوريثين الخالية من مركبات الكربون الكلورية فلورية (كلورو فلورو كربون) لتقليل فقد الحرارة من خلال عملية التوصيل الحراري. بهذه الطريقة ، تظل المياه ساخنة وجاهزة للاستهلاك في أي وقت من النهار أو الليل. يغذي صندوق الماء البارد الخزان ، ويبقيه ممتلئًا في جميع الأوقات.
يدور الماء بين المجمعات والخزان بفضل عملية تسمى الانشطار الحراري. في هذه العملية ، يكون الماء من المجمعات ، والذي يكون أكثر دفئًا ، أقل كثافة من الماء الموجود في الخزان ، وبالتالي فإن الماء الأكثر برودة يدفع الماء الساخن إلى الخزان ، مما يؤدي إلى الدوران.

في الأنظمة الأكثر تعقيدًا ، حيث يكون حجم الماء أكبر ، مثل حمامات السباحة ، على سبيل المثال ، يتم تدوير المياه بمساعدة المحركات الهيدروليكية.

بقلم كليبر كافالكانتي
تخرج في الفيزياء

مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aquecimento-agua-por-energia-solar.htm