تعتبر السخانات الشمسية من الابتكارات التكنولوجية الرائدة التي تسهم في تحقيق الاستدامة البيئية وتقليل الإعتماد على مصادر الطاقة التقليديّة، التي بدورها تعمل على زيادة فواتير الطاقة، بحيث تعتمد هذه السخانات على تحويل أشعة الشمس إلى طاقة حرارية، مما يوفر وسيلة فعّالة لتسخين المياه للاستخدامات المنزلية والصناعيّة، لذا فإن معرفة أفضل السخّانات الشمسيّة وأنواعها ليس بالمُهمة السهلة خاصةً مع وجود أنواع كثير من السخّانات الشمسية، لذا في هذا المقال المُقدّم من منصة طابو العقاريّة سنستعرض فوائد السخانات الشمسية، أنواعها، وكيفية اختيار النظام المناسب للاحتياجات المختلفة.

يقوم مبدأ عمل السخّان الشمسي على الإستفادة الكاملة من أشعة الشمس التي تقع عليه، ويختلف ذلك بحسب تصميم السخّان الشمسي والغرض من استخدامه، لكن يتخلص مبدأ عمله على النقاط التالية:

1- تجميع الماء في المجمع، وهو عبارة عن صندوق معدني موجود على سطح البيت، بحيث يكون هذا الصندوق معزولاً لتجميع أكبر قدر من أشعة الحرارة بداخله وعدم السماح لها بالخروج، ويكون الصندوق مُلحقًا بغطاء زجاجي يسمح لأشعة الشمس بالدخول في الصندوق ويمنع خروجها منه.

2- يكون دخول الحرارة إلى المجمّع من خلال الألواح الزجاجيّة السوداء والتي تمتص الحرارة الموجودة على سطحه.

3- انتقال الحرارة من الألواح إلى الأنابيب المعدنيّة غير المعزولة والمصنوعة من مواد غير قابلة للصدأ، بحيث تكون مُلامسة للمياه وتعمل على تسخينها.

4- انتقال الماء من الأنابيب إلى الخزّان المائيّ، بحيث يتجمّع الماء الساخن في أعلى الخزّان، والماء البارد في أسفله، ويُشار إلى أن انتقال الماء الساخن إلى الأعلى يكون نتيجة قلّة كثافته بالمُقارنة مع الماء البارد.

5- تدفّق الماء الساخن من الخزّان إلى المنزل عبر الأنابيب الخاصّة الموصولة بالحنفيات.

1- في البداية يجب التأكد من وجود مساحة كافية على سطح المنزل، فهو يُعد أفضل مكان للإستفادة من أكبر قدر ممكن من أشعة الشمس، نظرًا لعدم وجود أشجار أو بنايات أخرى قد تحجب من أشعة الشمس.

2- التأكد من وصول المياه إلى الخزّان الشمسي بشكلٍ مُستمر، نظرًا لأن انقطاع المياه عن السخّان يؤدي إلى دخول الهواء، الأمر الذي بدوره يتسبب في ظهور الصدأ في الأنابيب الفولاذيّة وبالتالي يعمل على تآكلها.

3- الإنتباه عند تركيب ألواح السخّان الشمسي بأن تكون متعامدة مع أشعة الشمس، بحيث يتم تركيبها بزاوية 45 درجة مئوية، وفي حال لم تستطيع تحديد مكانها يُمكن الإنتباه إلى السخّانات الشمسيّة التي توجد على أسطح المنازل القريبة.

4- الحرص على أن تكون الأنابيب نظيفة والتأكد من نظافة الغطاء الخاص بالسخّان الشمسي.

السخّان الشمسي المُسطح

يُعتبر هذا النوع من السخّانات من أشهر الأنواع وأكثرها استخدامًا في المنازل، ويمتاز بأن سطح الإمتصاص الخاص به مكوّن من مادة رقيقة مسطحة تسمح بامتصاص أشعة الشمس نهارًا لتسخين المياه التي توجد في الأنابيب وتوصيلها إلى منافذ الخروج الخاصّة بها، كما يتكوّن اللوح الخاص بهذا السخّان إمّا من مادة الألمنيوم أو من مادة النحاس والتي تُعتبر أفضل، نظرًا لأن النحاس يمتلك قدرة أعلى على امتصاص الحرارة وتوصيلها، ومن ثم يتم طلاء السطح الخاصً بالسخّان بأحد المواد التي تمتص أشعة الشمس من مثل طلاء الكروم أو التيتانيوم.

سخّان الأنابيب المُفرغة غير المضغوطة

يختلف هذا النوع من السخّانات عن السخّانات ذات الألواح المُسطحة في أنه يتكوّن من أنابيب وليس من مادة مُسطحة، وهو الأمر الذي بدوره يسمح له بالتعرض للأشعة العمودية للشمس معظم الوقت، مما يُمكنه من امتصاص أشعة الشمس الواقعة عليه خاصًة وأنه يسمح بنسبة قليلة جدًا من الإنعكاس، ويتكوّن هذا السخّان من أنابيب مصنوعة من زجاج بحيث يوجد بداخل كل أنبوبة واحدة أنبوبة أخرى مطلية بمادة داكنة اللون، تسمح بامتصاص الأشعة القادمة من الشمس بنسبة عالية، ويتم صهر الأنبوبتان معًا بعد التخلّص من الهواء الموجود بينهم لضمان تثبيتهم جيدًا ومنع الحرارة من التسرّب أو الإنتقال إلى الأنبوب الخارجي.

سخّان الأنابيب الحراريّة المفرغة

يمتاز هذا السخّان بكفاءته العالية وقدرته على تسخين المياه خاصةً في المناطق الباردة جدًا والتي لا تتمتع بأشعة الشمس لفترة طويلة من اليوم، وتحتوي هذه الأنابيب على انابيب نحاس عالية الجودة ومفرغة من الهواء بداخل الأنابيب الزجاجيّة، بحيث تحتوي الأنابيب النحاس الموجودة في السخّان على سائل حراري يُسرع بدوره من عملية غليان المياه، حيث أنها تبدأ في الغليان عند درجة حرارة 30 فقط وهو امر مُناسب للدول التي تُعاني من البرودة في معظم الأوقات من السنة.