Արևային ջերմայինը

Արևային էներգիան ջերմայինի փոխակերպման դեպքում Արեգակի էլեկտրամագնիսական էներգիան փոխակերպվում է նախ ջերմայինի և այնուհետև կամ անմիջապես օգտագործվում է, կամ ավանդական մեթոդներով փոխակերպվում է էներգիայի այլ ձևերի: Արևային ջերմային էներգիան կարող է օգտագործվել հետևյալ նպատակներով.
  • կացարանների կամ արդյունաբերական շինությունների ջեռուցման, ներածող օդափոխության և տաք ջրամատակարարման,
  • աբսորբցիոն տեղակայանքներով` հովացման կամ օդորակման նպատակով ցրտի արտադրության,
  • գյուղատնտեսական մթերքների մշակման կամ ապխտման, անասնակերի մշակման կամ չորացման,
  • թորած ջրի արտադրության,
  • շինարարական նյութերի մշակման և չորացման,
  • կենցաղային խոհանոցային պրոցեսներում,
  • մետաղների հալման, գերմաքուր մետաղների կամ համաձուլվածքների արտադրության,
  • զանազան նյութերի հրակայուն, ջերմակայուն, երկարակեցության և այլ հատկությունների ուսումնասիրության, ջերմային ու ջերմաստիճանային հարվածների մոդելավորման և այլն:
Արեգակի էներգիայի օգտագործման մյուս տարբերակի դեպքում ստացված ջերմային էներգիան մի երկրորդ փոխակերպումից հետո վերածվում է մեխանիկական կամ էլեկտրական էներգիայի:
Արևային էներգիան ջերմայինի փոխակերպման լայնորեն կիրառվող տեղակայանքը դա արևային ջրատաքացուցիչն է, որը կիրառվում է տաք ջրամատակարարման համար:
Ժամանակակից արևային ջրատաքացուցիչները կարող են հասցնել ջուրը մինչև եռման աստիճանի՝ նույնիսկ օդի բացասական ջերմաստիճանի պայմաններում, միաժամանակ՝ ապահովել ջրամատակարարում տնտեսական կարիքների համար, ինչպես նաև՝ ավտոնոմ ջեռուցում:
Բնակելի տներում տաք ջրի արևային համակարգերի երկու հիմնական տեսակներն են`
  • Հարթ կոլեկտոր,
  • Վակումային ջրատաքացուցիչ:

Հարթ կոլեկտորներ

Հարթ կոլեկտորը բնակելի տներում օգտագործվող արևային ջեռուցման համակարգերի հիմնական տեսակն է: Այն բաղկացած է մի շարք բաղադրիչներից`
  • Կլանիչ` սովորաբար մուգ գույնի բարձր ջերմահաղորդականության մակարդակ ունեցող մետաղի շերտ, ինչպիսին է պղինձը կամ ալյումինը, որին ամրացված են խողովակները: Արևի ճառագայթները տաքացնում են կլանիչ շերտը` փոխակերպելով արևային էներգիան ջերմային էներգիայի, որը այնուհետև հաղորդվում է կլանիչ շերտին ամրացված խողովակներով հոսող հեղուկին: Ժամանակակից մոդելները ունեն այլ շերտեր ևս, որոնք ունեն ջերմային կլանման բարձր գործակից և ջերմային ճառագայթման ցածր գործակից (շերտերը իրենցից ներկայացնում են նյութերի բարդ համախմբություն ներկի կամ շերտերի մեջ),
  • Մետաղական արկղ, որը ջերմամեկուսացված է կողքերից և հետևից ջերմության կորուստը նվազեցնելու համար,
  • Ապակուց կամ պլաստիկից ծածկ, որը թույլ է տալիս արևի ճառագայթներին անցնել կլանիչի միջով, ինչպես նաև ջերմամեկուսացնում է կլանիչի վերևում գտնվող տարածքը,
  • Տաք ջրի բաք, որը սովորաբար գտնվում է կոլեկտորի վերևում (պարզ վակումային տեսակի):

Հարթ կոլեկտորի առավելություններն են`

  • Ցածր արժեք,
  • Հեշտ են տեղադրվում և սպասարկվում,
  • Պարզ են շահագործման մեջ և սովորաբար այլ սարքավորումների անհրաժեշտություն չկա (ինչպիսին են պոմպերը),
  • Ապացուցված տեխնոլոգիա կյանքի երկար տևողությամբ (ավելի քան 25 տարի),
  • Կատարյալ է ոչ հաստատուն ծանրաբեռնվածությունների համար (տներ, ռեստորաններ և փոքր բիզնեսներ):

Հարթ կոլեկտորի բացասական կողմերն են`

  • Ցածր արդյունավետություն համեմատած վակումային ջրատաքացուցիչների հետ,
  • Ջերմաստիճանի միջակայքը կատարյալ չէ արևային հովացման համար,
  • Երկար ցուրտ եղանակի դեպքում չի կարող ապահովել տաք ջրի պահանջարկը,
  • Զգայուն է ձյան տեղումների և կարկուտի նկատմամբ:

Վակումային ջրատաքացուցիչներ

Վակումային ջրատաքացուցիչները ստեղծված են մի քանի բաղադրիչներից`
  • Երկշերտ ապակե խողովակներ և արտացոլիչներ, որոնք տաքացնում են ներքին խողովակի մեջ գտնվող հեղուկը: Ներքին խողովակը ունի բարձր ջերմային կլանիչ հատկություններ ունեցող ծածկ, և երկու շերտերի միջև առկա վակումը ջերմամեկուսացնում է ներքին խողովակը և ապահովում է, որ այն պահի հնարավորինս շատ ջերմություն: Խողովակի մեջ գտնվող հեղուկը (glycol) հոսում է բնական ճանապարհով և խողովակը միացված է ջերմափոխանակիչին, որտեղ ջերմությունը փոխանցվում է ջրին,
  • Տաք ջրի բաք, որը սովորաբար տեղադրվում է կոլեկտորի վերևի մասում:

Վակումային ջրատաքացուցիչների առավելություններն են`

  • Բարձր արդյունավետություն համեմատած հարթ կոլեկտորների հետ,
  • Կատարյալ է բարձր և կայուն ծանրաբեռնվածությունների համար (հյուրանոցներ, լողավազաններ, մարզասրահներ),
  • Կատարյալ է ջեռուցման և հովացման համար,
  • Բավարարում են ջրի պահանջարկը ձմռանը, բացի ծայրահեղ ցուրտ պայմաններից,
  • Հիմնականում չեն վնասվում ձյան կամ կարկուտի տեղումներից:

Վակումային ջրատաքացուցիչների բացասական կողմերն են`

  • Համեմատաբար թանկ են,
  • Կատարյալ չեն տաք ջրի փոքր ծանրաբեռնվածության (պահանջի) համար (տներում),
  • Ամառային տաք եղանակը կարող է առաջացնել գլիկոլի պիրոլիզ, եթե չկա ջրի կայուն սպառում կամ ջրի շրջանառություն,
  • Հակված են վնասվելուն ոչ շարունակական ծանրաբեռնվածությունների դեպքում,
  • Էլեկտրաէներգիայի քիչ սպառում ամռանը անհրաժեշտ վերաշրջանառությունը ապահովելու համար: