يشتكي الكثير من المواطنين من ارتفاع قيمة فاتورة الكهرباء، الأمر الذي عدا البعض إلى اللجوء لاستخدام تقنية السخان الشمسي التي تستخدم لتحويل اشعة الشمس إلى طاقة حرارية لتسخين المياه بواسطة مجمع الطاقة الشمسية.
وبات استخدام السخانات الشمسية مطلب أساسي لبعض الجهات، حيث تمنت الدكتورة إلهام محمود إبراهيم نائب رئيس مجلس الطاقة العالمي لمنطقة أفريقيا أن تعود الصناعة المصرية للنهوض مرة أخرى، سواء التي توقفت أو الجديد منها نعود لتنمية الصناعة من جديد.
ويتطلب السخان الشمسي تركيب سخان كهربائي صغير، ليحافظ على درجة حرارة المياه، حال غياب الشمس، ويعمل أتوماتيكيا بواسطة ترموستات »منظم حرارة»، ما يجعله موفرا للكهرباء.
ويستعرض لقطات في التقرير التالي أبرز المعلوملت والتفاصيل عن السخانات الشمسية:
السخان الشمسي وفكرة عمله
تتلخص فكرة عمل السخان الشمسي في تحويل طاقة الشمس إلى طاقة حرارية في السخان الشمسي، حيث تتم عملية تسخين المياه بواسطته باستخدام أشعة الشمس فقط، لذلك يتم تثبيته أعلى المباني بزاوية ميل معينة ويتم توصيله بخط المياه البارد والساخن بالمنشأ ليقوم بهذه العملية.
وتستخدم السخانات الشمسية ألواح، وبلغ نسبة السخانات الشمسية إلى 40 % من إجمالي السخانات الموجودة هناك، وعاد عليها ذلك عليها بتوفير كبيراً في الطاقة مع الحفاظ على نسبة الاكسجين الطبيعية.
مكونات السخان الشمسي
وفقًا لما جاء في بعض الرسوم الهندسية للسخان الشمسي، فإنه يتكون من مجمعات شمسية تقوم بتجميع أشعة الشمس فترتفع درجة حرارتها.
يتم جمع أشعة الشمس باستخدام «اللواقط»، وهناك نوعان منها وهي اللواقط المسطحة Flat Plate Collectors ولواقط الأنابيب المفرغة Vacuum Tubes Collectors.
كما يتضمن السخان الشمسي خزان معزول عزل حراري وسعة تبدأ من 100 حتى 500 لتر في الاستخدامات المنزلية.
كما يحيط بالسخان هيكل تثبيت معدني يحمل المجمعات الشمسية والخزان معا، ويجب أن يتم التثبيت بما يحقق زاوية ميل مثالية كما هو الحال في الألواح الشمسية.
وعن تسخين المياه داخل السخان الشمسي، فهناك ملف تسخين كهربائي احتياطي يعمل بصورة تلقائية بواسطة حساس يقوم بقياس درجة حرارة المياه في الخزان، وتتراوح قدرة هذا الملف بين 2 و4 كيلو وات ساعة لمعظم الاستخدامات المنزلية.
ويتم استخدام هذا المصدر التقليدي للكهرباء في الشتاء أو في حال زيادة كبيرة ومؤقتة في استهلاك المياه مع عدم وجود لواقط شمسية كافية.
أسعار السخانات الشمسية
هناك نوعان من السخانات الشمسية، النوع الأول سخانات تعمل بنظام السريان الطبيعي، والذي يعتمد على القاعدة الفيزيائية التي تقول إن الماء تقل كثافته كلما ارتفعت درجة حرارته، وبالتالي فإن الماء الساخن ينتقل بشكل طبيعي من السخان إلى الخزان، ويتطلب ذلك تركيب الخزان في مستوى أعلى من السخان.
وأنا النوع الثاني فهو سخانات «فولكان»، والتي تعمل بنظام الأنابيب المفرغة، وهذه السخانات مصنوعة من طبقتين من الزجاج القوي، تمتص الأنابيب الزجاجية أشعة الشمس، وتحولها إلى حرارة، وتحول أنابيب التسخين المصنوعة من النحاس المتصلة بالأنابيب المفرغة، الحرارة إلى داخل خزان المياه.
سخانات تعمل بنظام السريان الطبيعي
1 – سعة 180 لترا (4000 جنيه)
وفقًا لعروض بعض الشركات المتخصصة في هذا النوع من السخانات، يتكون من مجمع شمسي، أبعاده 90×250 سم، بمساحة 2.25 متر، وسعته 4 لترات، ويبلغ وزن المجمع الشمسي فارغا 40 كيلوجراما.
وهذا السخان مزود بخزان حراري من الصلب المجلفن، «مادة عازلة»، أو إستانلس ستيل، سعته 180 لترا، وتبلغ قدرة السخان الكهربائي الاحتياطي 1200 وات.
2 – سعة 360 لترا (9000 جنيه)
يتكون من مجمعين شمسيين، أبعاده 250 × 90 سم، وتبلغ سعة المجمع الشمسي الواحد 4 لترات، ووزن المجمع فارغا 40 كيلو جراما، وهو مزود بخزان حراري، سعته ۳٦۰ لترا، مصنوع من الصلب المجلفن أو إستانلس ستيل، أما السخان الكهربي الاحتياطي، فتبلغ قدرته 2000 وات.
3 – سعة 500 لتر (12 ألف جنيه):
يتكون من ۳ مجمعات شمسية، أبعاد المجمع 250 × 90 سم، بسعة 4 لترات، ويزن المجمع فارغا 40 كيلوجراما.
ويأتي هذا السخان مع خزان حراري سعته ٥۰۰ لتر، مصنوع من الصلب المجلفن أو الإستانلس ستيل، وتبلغ قدرة السخان الكهربي الاحتياطي 3000 وات.
4 – سعة 750 لترا (15 ألف جنيه)
يتكون من عدد ٤ مجمعات شمسية، أبعاد المجمع الواحد ۲٥۰× ۹۰ سم، ويسع المجمع 4 لترات مياه، ويزن فارغا 40 كيلو جراما.
كما يتضمن خزان حراري من الصلب المجلفن أو الإستانلس ستيل، يسع 750 لترا، مع سخان كهربائي يعمل بقدرة 3000 وات.
سخانات الأنابيب المفرغة
1 – فولكان 165 لترًا (10 آلاف جنيه)
خزان مياه بسعة 165 لترا، وطبقتين من معدن الإستانلس ستيل ذي المقاومة العالية للصدأ، وطبقة بسمك 5.5 سم من مادة عازلة للحرارة، بين طبقتي الخزان المعدني الداخلية والخارجية.
وتتلخص وظيفة هذه الطبقة في منع انتقال وفقد الحرارة على المدى البعيد، مع 24 أنبوبا زجاجيا مفرغا، مع سخان كهربائي احتياطي، ويصل سعره شاملا جميع المكونات إلى 9600 جنيه.
2 – فولكان 200 (12 ألف جنيه)
خزان مياه بسعة 200 لتر، وطبقتين من معدن الإستانلس ستيل، وطبقة بسمك 5.5 سم من مادة عازلة للحرارة، بين طبقتي الخزان المعدني الداخلية والخارجية، مزودة بـ 24 أنبوبة زجاجية مفرغة، وسخان كهربائي احتياطي.
3 – فولكان 245 (14 ألف جنيه)
خزان مياه بسعة 245 لترا، وطبقتين من معدن الإستانلس ستيل، وطبقة بسمك 5.5 سم من مادة عازلة للحرارة، بين طبقتي الخزان المعدني الداخلية والخارجية، مزود بـ 30 أنبوبا زجاجيا مفرغا، وسخان كهربائى احتياطي.
4 – فولكان 300 (17 ألف جنيه)
خزان مياه بسعة 300 لتر، وطبقتين من معدن الإستانلس ستيل، وطبقة بسمك 5.5 سم من مادة عازلة للحرارة، بين طبقتي الخزان المعدني الداخلية والخارجية، مزود بـ 30 أنبوبا زجاجيا مفرغا، وسخان كهربائي احتياطي.
