عمل السخان شمسي

يعتبر السخان الشمسي أحد التطبيقات التي أصبحت منتشرة بشكل كبير جداً في العالم وفي البلاد العربية على الاستفادة من الطاقة الشمسية في تسخين المياه، إذ إنّه يقوم بتحويل الطاقة التي تصدرها الشمس والتي تأتي إلينا على شكل الأشعة الشمسية إلى طاقة حرارية في المياه، فتعتبر أحد الوسائل المُثلى لتسخين المياه من دون الحاجة إلى استعمال الكهرباء في تسخينها أو الغاز وبذلك يتم توفير الأموال بشكل كبير والتخفيف من التلوث باستعمال الطاقة الشمسية والتي تعد أحد أشكال الطاقة النظيفة.

والسخان الشمسي يعمل على الاستفادة من أشعة الشمس التي تقع عليه بأقصى حدٍّ ممكن والذي يختلف بحسب تصميم السخان الشمسي والغرض من استعماله، أمّا السخان الشمسي الشائع بشكل كبير في المنازل فيعتمد بتجميع المياه على المجمع وهو الصندوق المعدني الذي يوجد على السطح، ويكون هذا الصندوق معزولاً لتجميع أكبر قدر من أشعة الشمس والحرارة في داخله وعدم السماح لهذه الحرارة بالخروج، ويكون هذا الصندوق مغطاً بغطاء زجاجي والذي يسمح في العادة لأشعة الشمس بالمرور في اتجاه واحد فقط وهو إلى داخل الصندوق ويمنعه من الخروج خارجه.

أمّا في داخل الصندوق فيوجد اللوح الماص لأشعة الشمس والذي يكون أسود اللون لقدرته على امتصاص أشعة الشمس بأكبر قدرٍ ممكن، ويكون في داخل اللوح مجموعة الأنابيب المعدنية غير المعزولة والتي تكون مصنوعة من مواد لا تؤثر على المياه فلا تكون قابلة للصدأ كما انّها تكون قادرة على توصيل الحرارة بسرعة كبيرة جداً إلى المياه في داخلها، ومن ثم يتم وضع المياه التي تمّ تسخينها في خزان يكون متصلاً مع السخان الشمسي ويعمل على تزويده بالماء باستمرار، فيكون الماء البارد في أسفل الخزان وهو الذي ينزل إلى السخان عن طريق أنبوب يكون في أسفل الخزان، أمّا الماء الساخن فيتم سحبه من أعلى الخزان فيكون الماء الساخن في أعلاه بفعل كثافته وبعد ذلك يتم نقل المياه الساخنة للمنزل من أجل الاستعمالات المختلفة في المنزل أو من أجل التدفئة عن طريق تمريرها في أنابيب التدفئة في المنزل، كما أنّ التصاميم الأكثر تقدماً تستخدم من أجل تبخير المياه من أجل توليد الطاقة الكهربائية.

كما أنّ أنواعاً أخرى من السخانات الشمسية تستعمل من أجل تدفئة الهواء، فتعمل سخانات الهواء الشمسية على تسخين الهواء بنفس الطريقة التي تسخّن فيها المياه بتمريرها في الأنابيب عن طريق المراوح ومن ثم يتم نقلها إلى المنزل من أجل استعمالها في تدفئة المنزل.