تدفئة المباني بالاستفادة من الطاقة الشمسية

مقدّمة:

تستخدم بعض الأنظمة الطاقة الشمسية لتشغيل أنظمة تدفئة المباني، عن طريق الاستفادة من الطاقة الحرارية للشمس في تسخين وسيط التدفئة، أو عن طريق توليد الطاقة الكهربائية اللازمة لتشغيل نظام التكييف، وانتشرت هذه الأنظمة في أنحاء العالم بسبب كفاءتها الاقتصادية ونظافتها. ^

**الأنظمة الشمسية للتدفئة وتسخين المياه:**

& في السنوات الأخيرة، تم تطوير أنظمة تقوم بعملية تسخين الماء وتدفئة الهواء باستخدام الطاقة الشمسية، وتحتاج مجمعات شمسية كبيرة، انتشرت هذه الأنظمة في الأسواق الأوروبية، خاصة في السويد، النرويج، التشيك، وألمانيا.

يبين الشكل التالي مخطط نظام شمسي لتأمين التدفئة والماء الساخن:

 الشكل 1: مخطط نزام شمسي لتأمين التدفئة و الماء الساخن 

يقوم المجمع الشمسي بامتصاص الطاقة الشمسية وتسخين وسيط نقل الحرارة الخاص بدارة المجمع الشمسي، ينتقل هذا الوسيط الساخن ليقوم بتسخين الماء الموجود في خزان معزول بشكل جيد، يستخدم ماء هذا الخزان في عملية التدفئة حيث ينتقل إلى المشعات ساخناً ليشع الحرارة في المكان ويدفئ الهواء ثم يعود بارداً إلى أسفل الخزان ليسخن من جديد، وهناك دارة ثالثة في هذا النظام تعمل على تسخين الماء عن طريق مجموعة من الأنابيب في الخزان، يأتي الماء بارداً عن طريقها ليسخن ويذهب الى الاستخدام، ويزود هذا النظام بمرجل لرفع درجة حرارة الماء في حال عدم كفاية الطاقة الشمسية أو في أوقات غيابها كلياً، ويقوم متحكم خاص بالتحكم بعمليات الدارات الثلاث (الدارة الشمسية، دارة التدفئة، دارة الماء الساخن)، عن طريق التحكم بالمضخات والصمامات. &

**أنظمة التكييف بالطاقة الشمسية:**

& ارتفع استخدام أنظمة التكييف الشمسية من 60 نظام في عام 2004 إلى أكثر من 1000 نظام مركب في عام 2013، ويمكن لنظام التكييف الشمسي أن يكون مكملاً لنظام التدفئة خاصة في المناطق التي تتطلب تدفئة في فصل الشتاء وتبريد في فصل الصيف، ويتطلب هذا النظام مساحة أكبر لمجمعات الطاقة الشمسية لتأمين الطاقة اللازمة لعملية التكييف صيفاً، وتستخدم الطاقة الفائضة في الشتاء لتأمين الماء الساخن للأعمال المنزلية، وتتميز هذه الأنظمة بكفاءة عالية لاستخدام الطاقة، وتقسم أنظمة التكييف الشمسية بشكل عام إلى قسمين.