تولید آبگرمکن خورشیدی

گسترده ­ترین کاربرد انرژی ­های تجدیدپذیر استفاده از آن­ ها برای تولید حرارت است که به طور عمده به سوخت‌های زیستی و آب‌گرمکن‌های خورشیدی مربوط می‌شود. بر این اساس، یکی از پرکاربردترین انواع فناوری­ های مرتبط با انرژی ­های تجدیدپذیر، فناوری آبگرمکن­ های خورشیدی است. مجموع ظرفیت نصب شدۀ مجموع آبگرمکن ­های خورشیدی در سطح جهان تا پایان سال ۲۰۱۲ به ۲۶۵۰۰۰ مگاوات حرارتی رسیده است . آمارها حاکی از آن است که اقتصادهای در حال توسعه پا­به­ پای کشورهای توسعه یافته در حال گسترش استفاده از فناوری آبگرمکن­ های خورشیدی هستند تا بتوانند مصرف سوخت‌های فسیلی را متوقف کنند. چین، آمریکا، آلمان، ترکیه، برزیل، هند و ژاپن در استفاده از انواع این آبگرمکن­ ها پیشرو هستند.آبگرمکن خورشیدی (Solar water heating) دستگاهی است که با استفاده از نور خورشید انرژی لازم جهت گرم کردن آب خانگی را فراهم می کند. در آبگرمکن های خورشیدی دو نوع سیستم گرمایشی بر اساس نوع سیال یا هوا وجود دارد. انرژی گرمایشی در کلکتورهای سیستم ذخیره می شود.(کلکتور وسیله ای است که سیال درون آن توسط خورشید گرم می شود). در سیستم هایی که با سیال کار می کنند یک سیال ضد یخ درون کلکتورها جریان دارد و در سیستم های هوایی، هوا درون کلکتورها گرم شده و گرما را انتقال می دهند.هر دو نوع سیستم حرارت و اشعه نور خورشید را جذب می کنند سپس آن را به منبع ذخیره داخلی انتقال می دهند. اگر سیستم نتواند حرارت لازم را فراهم کند، یک بخش کمکی گرمای لازم را تامین می نماید. آبگرمکن خورشيدی هزينه های انرژی را کاهش می دهد چون از انرژی رايگان خورشيدی استفاده می کند. از آنجايی که مصرف سوخت های فسيلی را کاهش می دهد، به دليل تأثير مستقيم در کاهش ميزان انتشار گازهای گلخانه ای، به ما در داشتن محيطی پاک کمک می کند. در برخی کشورهای جهان مانند ترکیه و چین از این آبگرمکن‌ها تقریبا در اکثر منازل استفاده می شود. در ایران می‌توان از آبگرمکن‌های خورشیدی در مناطقی که فاقد لوله کشی گاز هستند به طور مستقل و در مناطقی که دارای گاز کشی هستند به عنوان پیش گرمکن آب مصرفی استفاده کرد. منظور از پیش گرمکن آن است که آب شهر یا آب ورودی می‌تواند ابتدا توسط آبگرمکن خورشیدی گرم شود. در صورتی که میزان گرمایش ناکافی بود، سیستم حرارتی مرسوم مانند پکیج یا شوفاژ می‌تواند دمای آن را تا میزان دلخواه افزایش دهد. به این ترتیب در مصرف انرژی به میزان قابل ملاحظه‌ای صرفه جویی می‌شود.

سیستم های گرمایش خورشیدی با هوا

سیستم های گرمایش هوای خورشیدی ، از هوا یه عنوان جاذب و انتقال دهنده انرژی خورشیدی استفاده می کنند. کلکتورهای هوای خورشیدی می توانند مستقیما هوای هر اتاق را گرم یا هوایی که وارد کویل های پمپ حرارتی می شوند، پیش گرمایش کنند. کلکتورهای هوایی نسبت به آبی سریعتر تولید گرما می کنند از این رو آن ها انرژی مفید بیشتری نسبت به سایز مشابه خود در نوع آبی تولید می کنند.کلکتورهای هوای خورشیدی معمولا درون دیوارها و سقف نصب می شوند. در این حالت روکش سقف ها می تواند یک سطح جاذب برای هوا ایجاد کند، هوا در 21 درجه سلسیوس وارد کلکتور شده و تا 32 درجه سلسیوس گرم می شود. سرعت هوا در این حالت بین 5/1 تا 1/3 متر بر ثانیه میباشد.کلکتورهای هوا از قاب های عایق فلزی و یک سطح فلزی سیاه برای جذب گرما ساخته شده اند. تابش اشعه خورشید صفحه را گرم کرده و پس از آن هوا گرم می شود. فن یا دمنده هوا را از اتاق می کشد و پس از گرم کردن دوباره به اتاق باز می گرداند. کلکتورهای نصب شده روی سقف نیاز به کانال برای انتقال هوا بین اتاق و کلکتور دارند. کلکتورهای دیواری مستقیما درون دیوار جنوبی نصب می گردند و حفره هایی برای ورود و خروج هوا در آن ها تعبیه می گردند.

سیستم های گرمایش خورشیدی با آب

کلکتورهای آبی خورشیدی بیشتر در سیستم های حرارت مرکزی و گرم کردن آب در سیستم گرمایش کاربرد دارند. در کلکتورها سیال کاری ضد یخ (آب یا پروپیلن گلیکول) حرارت خورشید را جذب و در زمان مناسب کنترلر، پمپ سیرکولاسیون را روشن می کند و سیال را به گردش در می آورد. اجزای یک آبگرمکن خورشیدی شامل پمپ، لوله کشی داخلی، شیر، منبع انبساط، مبدل، مخزن ذخیره، و کنترلر می باشد.

آبگرمکن خانگی خورشیدی

جالب است بدانید که گرمایش آب و فضا مجموعاً بیش از ۸۰% انرژی را در ساختمان‌ها مصرف می‌کند و بنابراین بیش از یک سوم کل انرژی مصرفی جهان در جهت گرمایش مصرف می‌شود. از این میان گرمایش آب به طور متوسط ۲۰ تا ۳۰ درصد کل انرژی مصرفی در خانه را مصرف می‌کند. بنابراین با استفاده از آبگرمکن خورشیدی می‌توان سالیانه ۷۰% انرژی مورد نیاز برای گرمایش آب را تامین کرد. بخش اصلی یک آبگرمکن خورشیدی کلکتور آن است که خود شامل یک ورق است که به‌وسیله تابش کلی خورشید حرارت یافته و حرارت خود را به یک سیال جذب کننده (مانند آب ) که داخل لوله در حال جریان است، منتقل می‌کند. رنگ این ورق همیشه تیره انتخاب می‌شود و دارای پوشش خاصی است که بتواند ضریب جذب انرژی را به حداکثر و ضریب پخش را به حداقل برساند. برای رسیدن به دمای بالا، مجموعه ورق و لوله‌ها را در داخل یک جعبه عایق با روکش شیشه قرار می‌دهند تا از اثر گلخانه‌ای بتوان استفاده کرد . آبی که با این روش گرم می‌شود، بر اثر اختلاف دما و با گردش طبیعی وارد یک تانک دوجداره شده و آب مخزن را گرم می‌کند. این آب گرم شده یا به طور مستقیم به مصرف گرمایش خانوار می‌رسد و یا توسط یک مبدل حرارتی دمای آب مصرفی خانواده را افزایش می‌دهد.

انواع سیستمهای آبگرمکن خورشیدی

آبگرمکن خورشیدی کم فشار (سیستمهای چرخش طبیعی – ترموسیفون)

با آنکه چندین دهه از ساخت نخستین آبگرمکن خورشیدی ترموسیفون می گذرد، اما با اینحال یکی از تکنولوژیهای برتر برای بکارگیری انرژی خورشید استفاده از این نوع آبگرمکنها می باشد. کارایی بالا، سهولت ساخت، عدم حضور قطعات متحرک و عدم نیاز به نگهداری، باعث برتری آبگرمکنهای ترموسیفون نسبت به نوع دیگر، یعنی آبگرمکنهای جابجایی اجباری شده است. در آبگرمکنهای خورشیدی چرخش طبیعی، مخزن ذخیره در ارتفاع مشخصی ( ۳۰ تا ۶۰ سانتیمتر) نسبت به بالاترین قسمت لوله های تحت خلا قرار داده می شود تا از چرخش معکوس سیال در ساعاتی که تابش خورشید وجود ندارد، جلوگیری شود. در اوایل صبح، تابش خورشید باعث گرم شدن آب در لوله های تحت خلا می شود. آب گرم شده آن با جابجایی طبیعی بالا رفته، به مخزن ذخیره می رسد و آب سرد مخزن از پایین آن به داخل لوله های تحت خلا جاری می گردد

آبگرمکن خورشیدی تحت فشار (جابجایی اجباری)

در این سیستم مدار بسته می‌باشد و برای جابجایی سیال از پمپ استفاده می‌کنند. تفاوت اصلی این نوع سیستم با آبگرمکن ترموسیفون در این است که آب داخل لوله های تحت خلا در این حالت تحت فشار به گردش در می آید. بدلیل اینکه لوله های تحت خلا از جنس شیشه هستند و تحمل فشار آب را ندارند، از لوله های هیت پایپ مسی بعنوان ناقل حرارت استفاده شده است. سر لوله های هیت پایپ در داخل مخزن آب قرار دارد، لوله های هیت پایپ که در داخل لول های تحت خلا قرار دارند، در اثر جذب انرژی خورشید گرم شده و گرمای خود را به آب درون مخزن آب منتقل می کنندمزیت اصلی این سیستم این است که نیازی به اینکه آبگرمکن بر روی پشت بام قرار گیرد، نیست. بعبارت دیگر برخلاف آبگرمکن های کم فشار که می بایست حتما بر روی ارتفاع قرار گیرند تا بتوانند فشار آبگرم لازم را در خانه تامین نمایند، وجود ندارد و می توان آبگرمکن را در موقعیت دلخواه و مناسب مثلا در فضای زیر شیروانی، داخل حمام و یا در اطراف سقف قرار گیرد.

آبگرمکن خورشیدی برگشت ثقلی

سیستمهای برگشت ثقلی عموماً جزء سیستمهای غیرمستقیم گرمایش آب است که در آن آب در یک سیکل بسته حرارت خورشید را از کلکتور دریافت کرده و به وسیله یک مبدل حرارتی آب داخل مخزن را گرم می‌نماید. سیستم تا زمانی که انرژی خورشید به میزان کافی موجود باشد، کار می‌کند. در غیر اینصورت پمپ از کار افتاده و سیال داخل کلکتور در اثر نیروی گرانشی به داخل مخزن تخلیه می‌شود .بخش اصلی تشکیل دهنده آبگرمکن خورشیدی مجموعه لوله هایی است به نام کلکتور collector که از یک استوانه شیشه ای با روکشی از یک ترکیب خاص تیره رنگ که اشعه آفتاب آنرا بشدت داغ می کند . در داخل این استوانه ها آب جریان دارد که با جذب گرمای استوانه گرم می شود

دلایل استفاده از آبگرمکن خورشیدی

1-حفاظت محیط زیست
2-جلوگیری از افزایش گرمای زمین
3- انرژی پاک، ارزان، قابل دسترسی، پایان ناپذیر و ذخیره منابع انرژی تجدیدناپذیر
4- افزایش ضریب اطمینان ایمنی
5- دسترسی همیشگی به منبع انرژی
6- کاهش هزینه های انرژی گرمایی

اجزاء آبگرمکن خورشیدی

یک آبگرمکن خورشیدی از اجزاء زیر تشکیل شده است:
1- گردآورنده
2- مخزن ذخیره
3- مبدل گرمایی
4- کنترل کننده های اتوماتیک
5- پمپ، لوله ها ,شیرآلات و اتصالات

انواع صفحات جاذب بکار رفته در آبگرمکنهای خورشیدی

۱-صفحه جاذب
2-سیال انتقال دهنده گرما
3- صفحات پوششی
4- قاب گردآورنده
5- مخزن ذخیره
6- مبدل گرمایی
7- عایقبندی حرارتی

وضعیت واردات و صادرات آبگرمکن خورشیدی

در نمودار زیر وضعیت واردات و صادرات آبگرمکن خورشیدی در کشور به تفکیک سال آمده است .

چک لیست شاخص های کلیدی سرمایه گذاری – طرح تولید آبگرمکن خورشیدی

ظرفیت تولید سالیانه : 2,000 عدد
مساحت زمین موردنیاز : 2,000 مترمربع
زیربنای ساختمان‌ها : 1,000 مترمربع
تعداد نیروی انسانی موردنیاز : 15 نفر
میزان سرمایه‌گذاری کل : 65 میلیارد تومان (361.1 هزار دلار)
میزان سرمایه‌گذاری ثابت : 52 میلیارد تومان (288.9 هزار دلار)
ارزش ماشین‌آلات و تجهیزات : 26 میلیارد تومان (144.4 هزار دلار)
هزینه زمین و زیرساخت : 20 میلیارد تومان (111 هزار دلار)
سرمایه در گردش : 13 میلیارد تومان (72.2 هزار دلار)
دوره بازگشت سرمایه : 3.4 سال
نرخ بازده داخلی (IRR) : 31strong> 31 درصد
حاشیه سود تقریبی : 24 درصد
فروش برآوردی سالیانه : 90 میلیارد تومان (500 هزار دلار)
هزینه تولید سالیانه : 68.4 میلیارد تومان (380 هزار دلار)
سود خالص سالیانه : 21.6 میلیارد تومان (120 هزار دلار)
نقطه سر به سر تولید : 35 درصد ظرفیت اسمی
ارزش افزوده تولید : 42 درصد
صرفه‌جویی ارزی سالیانه : 18 میلیارد تومان (100 هزار دلار)
سهم بازار هدف داخلی : 5 درصد
هزینه انرژی و نگهداری سالیانه : 4.55 میلیارد تومان (25.3 هزار دلار)
قیمت فروش متوسط هر دستگاه : 45 میلیون تومان (250 دلار)

جمع‌بندی نهایی طرح تولید آبگرمکن خورشیدی

طرح تولید آبگرمکن خورشیدی با ظرفیت اسمی ۲,۰۰۰ دستگاه در سال، از جمله پروژه‌های صنعتی قابل‌توجه در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر و تجهیزات گرمایشی کم‌مصرف به شمار می‌رود. هدف اصلی این طرح، تولید و عرضه آبگرمکن‌های خورشیدی برای استفاده در ساختمان‌های مسکونی، واحدهای تجاری، مراکز گردشگری، کارگاه‌ها، واحدهای صنعتی و مناطق دارای تابش مناسب خورشید است. این محصول با استفاده از انرژی رایگان خورشیدی، موجب کاهش مصرف گاز، برق و سایر سوخت‌های فسیلی شده و می‌تواند نقش مؤثری در کاهش هزینه‌های انرژی مصرف‌کنندگان داشته باشد.

در مجموع، طرح تولید آبگرمکن خورشیدی با توجه به ظرفیت مناسب، سرمایه‌گذاری قابل‌کنترل، نرخ بازده داخلی ۳۱ درصد، دوره بازگشت سرمایه کوتاه‌مدت و امکان پاسخ‌گویی به نیاز بازار انرژی، از توجیه اقتصادی مناسبی برخوردار است. اجرای موفق این طرح مستلزم انتخاب فناوری مناسب، تأمین مواد اولیه باکیفیت، کنترل دقیق هزینه‌ها، رعایت استانداردهای فنی و ایجاد شبکه فروش و خدمات پس از فروش منسجم خواهد بود.

مذاکره فوری 3077 963 0915 📞

در صورت تمایل به تهیه طرح توجیهی یا مطالعات امکان‌سنجی اینجا کلیک نمایید و فرم درخواست را تکمیل فرمائید. کارشناسان ما در اسرع وقت با شما تماس می‌گیرند. شماره تلفن‌های 05632457004 و 05632457300 پاسخگو می‌باشند.

ثبت درخواست

رزومه شرکت مهندسین مشاور پارس رابین

ما بعنوان یک مشاور سرمایه‌گذاری می‌توانیم به همه کسب و کارهای قانونی و مشروع در مقیاس صنایع متوسط و بزرگ کمک کنیم. با این همه، در برخی از صنایع خاص ممکن است ما بهترین انتخاب نباشیم. ما خوشحال میشویم مشخصات پروژه شمارا بدانیم؛ در صورت عدم تناسب به صورت محرمانه به شما اعلام می‌کنیم.

دریافت رزومه شرکت

درصورت تمايل به اين مطلب امتياز دهيد: