سیستم گرمایش خورشیدی استخر یکی از روش‌های اقتصادی و مقرون به صرفه در تامین گرمایش آب استخر می‌باشد. با استفاده از این سیستم می‌توان دمای آب را 50 درجه سانتیگراد در حجم‌های بالا افزایش داد. پنل‌های خورشیدی برای استخرهای روباز و استخرهای بسته مناسب می‌باشند به شرطی که هنگام انتخاب این سیستم نکات و معیارهای مناسب رعایت شوند. با فروشگاه تجهیزات استخر و جکوزی آبیکو تا پایان این مطلب همراه باشید تا اطلاعات جامعی در ارتباط با نحوه انتخاب این سیستم و عیب یابی آن کسب نمایید.
معیارهای انتخاب سیستم گرمایش خورشیدی استخر
معیارهایی که به منظور مشخص کردن اندازه سیستم‌های گرمایش خورشیدی مورد توجه قرار می‌گیرند، عبارتند از:
- حجم آب استخر
- مدت زمان استفاده از استخر در طول یک سال
- میزان متوسط دمای هوای منطقه
- وضعیت تابش خورشید در منطقه
- جهت‌گیری کلکتورهای خورشیدی و شیب آنها در مقایسه با سطح تراز
- بازدهی کلکتورهای بکار رفته
- استفاده یا عدم استفاده از روکش‌های استخر
فاکتورهای محاسبه مساحت صفحات خورشیدی
1. سطح کلکتورهای گرم کن خورشیدی حداقل باید برابر 50 درصد سطح استخر باشد. لازم به ذکر است در عمل، برای جبران بخشی از کلکتورها که در ساعات مختلف روز در سایه قرار می‌گیرند یا اوقاتی از روز که هوا ابری است، سطح کلکتور اغلب بیش از مقدار حداقل در نظر گرفته می‌شود.
در استخرهای سرپوشیده که در تمام طول سال مورد استفاده قرار می‌گیرند، برای تامین انرژی گرمایی مورد نیاز فصول سرد سال سطح کلکتور سیستم خورشیدی استخر باید افزایش یابد، به این معنی که اگر قرار است استخر در تمام طول سال مورد بهره‌برداری قرار گیرد باید سطح مورد نیاز کلکتورها به حد بالاتری نسبت به مقدار ذکر شده نزدیک شود.
در مقابل به میزانی که دوره زمانی استفاده از استخر محدودتر باشد، این سطح متناسب با شرایط فصلی کوچک‌تر انتخاب می‌شود. همچنین اگر از روکش استخر استفاده می‌کنید، به دلیل کاهش نرخ آب می‌توان سطح کلکتورها را بر مبنای حد پایین انتخاب کرد.
قاعده سرانگشتی برای تخمین صفحات خورشیدی
به عنوان یک قاعده‌ی سرانگشتی، برای تخمین زدن سطح صفحات خورشیدی تقریبا باید 75 درصد از سطح استخر در نظر گرفته شود. البته گاهی 50 یا 60 درصد سطح استخر نیز پیشنهاد می‌شود، اما براساس تجربه تقریب 75 درصد اغلب بهترین انتخاب می‌باشد.
زیرا در روزهای ابری یا روزهایی که هوا غبارآلود است، مجموعه با کمبود ظرفیت مواجه نمی‌شود. همچنین در روزهای معمولی و آفتابی نیز زیاد بودن سطح پنل‌های خورشیدی نیز موجب سریع‌تر گرم شدن آب استخر می‌شود. از این رو ضریب اطمینان اطمینان 10 تا 15 درصدی، ضریب اطمینان خوبی به همراه خواهد داشت. گرچه با افزایش صفحات هزینه پروژه افزایش می‌یابد، اما در تمامی روزهای سال نتیجه آن عملکرد مطلوب و بدون دغدغه سیستم خواهد بود. دیگر عواملی که باید هنگام انتخاب این سیستم مورد توجه قرار گیرند عبارتند از:
- محاسبه دبی مورد نیاز برای سیستم گرمایش خورشیدی استخر که در اغلب مواقع دبی موردنظر آب با استفاده از پمپ استخر اصلی مجموعه تامین می‌گردد.
- وضعیت وزش باد منطقه، مورد دیگری است که بر کارایی این سیستم تاثیر داشته و باید مورد توجه قرار گیرد. زیرا وزش باد در واقع نرخ انتقال حرارت جابجایی را افزایش می‌دهد. بنابراین به میزانی که وزش باد بیشتر باشد، صفحات خورشیدی گرمای بیشتری را از دست می‌دهند.
عیب یابی سیستم های گرمایش خورشیدی استخر
این سیستم‌ها با وجود مزایایی زیادی که دارند، از تعمیر و نگهداری مستثنی نمی‌باشند و باید باتوجه به شرایط هر دو یا سه ماه یکبار از نظر نشتی به دقت مورد بررسی قرار گیرند. در ادامه متداول‌ترین مشکلات پیش آمده برای این سیستم را معرفی می‌نماییم:
گرم نشدن آب استخر به اندازه کافی
اصلی‌تری عامل گرم نشدن آب استخر این است که مساحت صفحات خورشیدی بکار رفته برای کاربرد مورد نظر کافی نیست. البته گاهی مساحت کلکتورها کافی است، اما عوامل دیگر نظیر
- جهت گیری نامناسب
- یا سایه اندازی روی آنها
موجب افت ظرفیت سیستم گرمایش خورشیدی استخر می‌باشد که حاصل آن گرم نشدن آب استخر به اندازه کافی است. توصیه می‌کنیم بطور معمول حداقل به صورت سالانه وضعیت سایه اندازی روی پنل‌ها را در زمان‌ها مختلف روز بررسی نمایید. زیرا سایه روی کلکتورها به میزان زیادی بازدهی سیستم را کاهش می‌دهد.
پایین بودن نرخ گردش آب در صفحات خورشیدی
پایین بودن نرخ گردش آب در صفحات خورشیدی عامل دیگری است که کاهش ظرفیت گرمایی این سیستم را به همراه دارد. به علاوه در صورتی که گردش آب در صفحات در زمان مناسب انجام نشود، به سیال انرژی گرمایی کافی منتقل نمی‌شود و آب استخر تا دمای موردنظر گرم نمی‌شود.
برای نمونه اگر در شب آب در کلکتورها جریان داشته باشد، ممکن است آب بجای گرم شدن گاهی سرد هم بشود. لازم به ذکر است که این وضعیت با کارکرد کنترل کننده‌ها ارتباط دارد. از این رو عملکرد کنترل کننده‌های اتوماتیک موجود در مدار نقش موثری در صحت عملکرد سیستم و دستیابی به حداکثر بازدهی دارد. برای دستیابی به بالاترین سطح بازدهی باید سطح کلکتور تمیز شود. زیرا کثیف بودن آن مانع جذب میزان کافی نور خورشید می‌شود.
گرم بودن بعضی صفحات و سرد بودن برخی دیگر
این مشکل زمانی در سیستم گرمایش خورشیدی استخر رخ می‌دهد که سیستم گردش آب کلکتورها دچار مشکل شده باشد. برای بررسی این مشکل باید شدت جریان آب عبوری از سیستم خورشیدی اندازه گرفته شود و با مقادیر متداول مقایسه و کنترل شود.
گاهی ممکن است شیرهای تعبیه شده در مسیر جریان بسته شده باشند. برای این منظور لازم است وضعیت پمپ سیستم خورشیدی، وضعیت لوله‌کشی و اتصالات فشار قوی UPVC مربوطه به دقت کنترل شود. اگر در یک روز آفتابی گرم سطح کلکتور سرد باشد، تنها دلیلی آن کاهش جریان آب درون سیستم می‌باشد که در اثر ضعف پمپاژ آب حاصل شده است. از این رو توصیه می‌کنیم پمپ مناسب برای این سیستم را با دقت بالایی انتخاب کنید. همچنین لازم است محلول ضد یخ مدار داخلی به صورت دوره‌ای تعویض گردد.
نشتی کلکتورها یا لوله کشی منتهی به سیستم گرمایش خورشیدی استخر
نشتی از متداول‌ترمشکلات ایجاد شده برای سیستم‌های خورشیدی می‌باشد. نشتی اغلب دلیل انبساط و انقباض شدید مواد در اثر تبادل حرارت و تابش مستقیم خورشید ایجاد می‌شود.
برخی اوقات نیز عدم توازن PH آب موجب اسیدی شدن آن و خوردگی شدید اتصالات و لوله‌ها می‌شود که نتیجه حاصل فرسودگی زود هنگام و نشتی آن می‌باشد.
در حالت کلی نشتی یکی از شدیدترین مشکلاتی است که در طولانی مدت عملکرد سیستم خورشیدی را تحت تاثیر قرار می‌دهد. برای کاهش این مشکل در صورت امکان از اتصالات جوشی استفاده نمایید. اگر از اتصالات روزهای استفاده می‌کنید، حتما از نوارهای آب‌بندی مناسب جهت محکم‌کاری استفاده کنید.
استفاده از تجهیزات ایمنی
به منظور استفاده از تمام اجزای سیستم‌های خورشیدی در کنار سایر تجهیزاتی که به منظور گرمایش آب یا ذخیره آب گرم استفاده می‌شود، برای حفاظت بیشتر از سیستم در برابر فشار و دمای بیش از حد لازم است از تجهیزات ایمنی مورد تایید نظیر
- شیر اطمینان فشار
- و شیر اطمینان دما
استفاده نمایید. همچنین کلیه تجهیزات ایمنی بکار رفته در سیستم گرمایش خورشیدی باید با معیارها و الزامات تعیین شده در استانداردهای UL و ASME سازگار باشد.