أنواع المجمعات الحرارية الشمسية للمياه الساخنة والطاقة تشمل خمس تقنيات مختلفة لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية فعالة للاستخدام المنزلي والصناعي.
خمسة أنواع من المجمعات الحرارية الشمسية للمياه الساخنة والطاقة
تعتبر المجمعات الحرارية الشمسية من التقنيات المهمة في تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية يمكن استخدامها لتسخين المياه وتوليد الكهرباء. فيما يلي خمسة أنواع شائعة من المجمعات الحرارية الشمسية:
- المجمعات الشمسية المسطحة
- المجمعات الأنبوبية المفرغة
- المجمعات المركزة “Concentrated Collectors”
- المجمعات المدمجة “Integral Collector Storage (ICS)”
- المجمعات الحرارية ذات الأنابيب الحرارية “Thermosiphon Collector”
المجمعات الشمسية المسطحة هي الأكثر شيوعاً وسهولة في الاستخدام. تتكون من صندوق يحتوي على أنابيب معدنية، ويعمل على تحويل أشعة الشمس إلى حرارة تستخدم لتسخين المياه داخل الأنابيب.
تتكون المجمعات الأنبوبية المفرغة من مجموعة من الأنابيب الزجاجية المفرغة من الهواء، والتي تحتوي على أنابيب معدنية داخلية تمتص الحرارة. هذا النوع يتميز بكفاءة عالية خصوصاً في المناطق الباردة حيث يقل فقدان الحرارة.
تستخدم هذه المجمعات مرايا أو عدسات لتركيز أشعة الشمس على مساحة صغيرة جداً، مما يؤدي إلى توليد حرارة عالية تُستخدم في تطبيقات صناعية أو لتوليد الكهرباء. هناك أنواع عديدة منها مثل الأطباق الشمسية و المجمعات الطولية.
هذا النوع يجمع بين تخزين المياه والمجمع الشمسي في وحدة واحدة. يتم تخزين المياه في خزان معزول يشكل جزءاً من المجمع الشمسي، وهذا يتيح تخزين الحرارة لمدة أطول.
تستفيد هذه المجمعات من مبدأ الحمل الحراري، حيث يتم من خلالها تسخين المياه في أنابيب بواسطة أشعة الشمس. الماء الساخن يتصاعد بتأثير الجاذبية ويحل محله الماء البارد من خزان فوق المجمع، مما يخلق دورة مستمرة.