მზის ენერგიაზე მომუშავე წყალგამაცხელებელი
წყლის გამაცხელებლებში დღეისათვის უკვე ადგილი დაიმკვიდრა მზის ენერგიაზე მომუშავე გამაცხელებელმა, რომელიც მუშაობს წლის ნებისმიერ დროს და უზრუნველყოფს ცხელი წყლის მიწოდებას.
მზე მიეკუთვნება ჩვენი პლანეტის ე.წ „განახლებად ენერგეტიკულ რესურსს“, ანუ ენერგიის ეს სახე, ყველა სხვა ტრადიციული წყაროსგან განსხვავებით, პრაქტიკულად, ამოუწურავია. მზის ენერგია არ საჭიროებს მოპოვებას, არ აბინძირებს გარემოს, უვნებელია, არ წარმოქმნის პირდაპირ ნარჩენებს და არ არღვევს პლანეტის თბურ წონასწორობას.
მზის კოლექტორებში გამოსხივების ენერგია გარდაიქმნება თბურ ენერგიად და ათბობს წყალს ან ჰაერს;
არსებობს ორი ტიპის მზის კოლექტორი-ბრტყელი (პანელური) და მილოვანი ანუ ვაკუუმური.
მილოვანი ანუ ვაკუუმური კოლექტორი
მზის გამოსხივების თბურ ენერგიად გარდაქმნა ერთნაირად მიმდინარეობს როგორც ბრტყელ, ისევე ვაკუუმირებულ კოლექტორებში; განსხვავება თბოიზოლაციაშია.
ვაკუუმ მილოვან კოლექტორში აბსორბერი, თერმოსის მსგავსად, ჩაშენებულია ვაკუუმირებულ მინის მილში. საერთოდ, ვაკუუმი ხასიათდება კარგი თბოსაიზოლაციო თვისებებით, ამიტომ ასეთ კოლექტორებში თბოდანაკარგები გაცილებით ნაკლებია ბრტყელ კოლექტორებთან შედარებით, განსაკუთრებით, მაღალი ტემპერატურისას.
პანელური კოლექტორი (ბრტყელი)
ბრტყელი მზის კოლექტორი- ყველაზე გავრცელებული სახეობაა მზის კოლექტორის.
კოლექტორის ძირითადი შემადგენელი ნაწილია
- აბსორბერი (მუქი ფერის, ბრტყელი, მშთანთქმელი ზედაპირსგან), რომელშიც მზის გამოსხივება გარდაიქმნება სითბოდ. აბსორბერის ზედაპირიდან სითბო გადაეცემა თხევად თბოშემცველს. ბრტყელ კოლექტორებში აბსორბერი წარმოადგენს ფოლადის ფირფიტებს ან ფურცლებს. ფირფიტოვანი აბსორბერის ფირფიტებზე მიმაგრებულია სწორი მილები, რომლებიც მიერთებულია ორი სქემით შედგება;
- გამჭვირვალე საფარისგან, რომელიც ამცირებს თბოდანაკარგს
- სითბოს გადამცემი სითხისგან (წყალი,ჰაერი, ანტიფრიზის სითხე), რათა გადმოიტანოს სითბო ფირფიტიდან
- სითბოს საიზოლაციო უკანა ფირფიტისაგან.
მშთანთქმელი ზედაპირი შედგება თხელი ფირფიტისგან
- პოლიმერებისგან
- ალუმინისგან
- რკინისგან ან
- სპილენძისგან
რომელსაც შემდეგ ეფარება შავი გლუვი ან შერჩევითი საფარი. შერჩევითი საფარი უკეთ შთანთქვას და ინარჩუნებს სითბოს ვიდრე ჩვეუკებრივი გლუვი. ყველაზე კარგი არის სპილენძის ფირფიტა, რადგან მას გააჩნია სითბოს სწარაფად გადაცემის თვისება.
ბრტყელი კოლექტორები მარტივი და საიმედოა. მათი განლაგება ნებისმიერ კონსტრუქციაზეა შესაძლებელი. ეს კოლექტორები იაფია და ფართოდ გამოიყენება გათბობის და ცხელწყალმომარაგების სისტემებში. ბრტყელი კოლექტორების გარე ზედაპირის ფართობი 2-2,5 მ2-ია.
მზის სისტემის გაანგარიშებისას მნიშვნელოვანია გათვალისწინებულ იქნას
კონკრეტული რეგიონის მზის გამოსხივების მახასიათებლები ზამთარსა და ზაფხულში.
საქართველოში ზაფხულის თვეებში 1 კვ.მ ზედაპირზე დაახლოებით დღეში 7 - 7.5 კვტ*სთ/მ2 ენერგია მოდის. ზამთრის თვეებში ეს მაჩვენებელი - 2 -2.5 კვტ*სთ/მ2-ია.
მზის ბრტყელ კოლექტორებს მასზე დასხივებული სრული ენერგიის მხოლოდ ნაწილის გარდაქმნა შეუძლია სასარგებლო ენერგიად; მაგალითად, მზის კოლექტორის მარგი ქმედების კოეფიციენტის გათვალისწინებით, სასარგებლო ენერგია, რომელიც შეიძლება მივიღოთ ბრტყელი კოლექტორის ზედაპირის 1მ2-იდან ზაფხულში შეადგენს 3.5-4 კვტ*სთ/მ2-ს. ზაფხულის თვეებში დღის განმავლობაში კოლექტორის 1კვ.მ ფართობი დაახლოებით 50-70 ლიტრ წყალს გააცხელებს 70-800C ტემპერატურამდე. ზამთარში ეს მაჩვენებელი დაახლოებით 4-ჯერ მცირდება.
მიახლოებითი გამოთვლებისთვის შეიძლება ვისარგებლოთ შემდეგი მონაცემებით: სანიტარული მოხმარებისათვის ადამიანს დღე-ღამეში დაახლოებით 50 ლიტრი ცხელი წყალი ( 55-60 0C-მდე გაცხელებული) ჭირდება, ხოლო ამ რაოდენობის წყლის გასაცხელებლად საჭიროა ბრტყელი კოლექტორის 1-1.5 მ2 ფართობი. მაგალითად: 6 სულიანი ოჯახისათვის საჭიროა 300 ლიტრიანი მოცულობითი ბოილერი და 3-დან 4.5 მ2-მდე ფართობის კოლექტორი. ასეთი მზს სისტემა ზაფხულში თითქმის მთლიანად უზრუნველყოფს ოჯახის მოთხოვნილებას, ხოლო ზამთარში დაახლოებით 25%-ით. წლიური ეკონომია, ტრადიციულ ენერგიის წყაროს გამოყენების პირობებთან შედარებით 40 – 55% იქნება.
რაც შეეხება ვაკუუმურ კოლექტორებს, მათ მეტი სითბოს აკუმულირება შეუძლიათ და ტემპერატურა 160 0C -მდე შეუძლიათ აწიონ, ამიტომ სამხრეთ რეგიონებში ზაფხულში ვაკუუმურ მილებში წარმოიქმნება ზედმეტი ენერგია, რომლის მთლიანად ართმევა ვერ ხერხდება-წყალი იწყებს დუღილს, წარმოიქმნება მაღალი ტემპერატურები და დანადგარის ექსპლუატაციის ვადა მნიშვნელოვნად მცირდება. საქართველოს პრობებში ვაკუუმური კოლექტორები ეფექტურია მაშინ, თუ ზაფხულში ზედმეტი სითბოს რაოდენობის გამოყენება მოხდება, მაგალითად აუზის გასათბობად. ჩრდილოეთ რეგიონებისთვის არაეფექტურია ბრტყელი კოლექტორები და გამოიყენება მხოლოდ ვაკუუმური კოლექტორები.
ვაკუუმური კოლექტორები გაცილებით მაღალ ყინვებს უძლებს, რადგან ვაკუუმი შუშის კოლბის ორმაგ კედელს შორის საუკეთესო იზოლაციაა.
მზის სისტემის წყლის გამაცხელებლის გამოყენება საშუალებას გვაძლევს ენერგომატარებლის (ელ.ენერგია, გაზი, შეშა...) 75-80%-იანი ეკონომიისა წლის განმავლობაში . ასევე . დღეისათვის ყველაზე ეკოლოგიური მეთოდია ცხელი წყლის მისაღებად:
- არ ვიყენებთ ორგანულ საწვავს;
- არ ვწვავთ ჟანგბასდს;
- არ ვაბინძურებთ გარემოს;
თუმცა ასევე უნდა გავითვალისწინოთ რომ :
- მზის ენერგიით წყლის გამაცხელებლისთვის აუცილებელია დიდი ფართობი სახლის სახურავზე
- სისტემა არ ფუნქციონირებს მოღრუბლულ, წვიმიან და ნისლიან დღეებში
- სისტემა საჭირო მაკომპლექტებლებთან ერთად საკმაოდ ძვირია სხვა გათბობის სისტემებთან შედარებით
- მონტაჟი არ არის მარტივი
