تكنلوجيا الأنابيب المفرغة من الهواء

هناك عدة تصميمات لهذا النوع من الألواح المجمعة للحرارة كالتالي:

1- الأنابيب الساخنة Heat-Pipe

2- أنابيب الماء الجاري بشكل مباشر

3- أنابيب الماء الجاري بشكل غير مباشر/ تقنية سدني

الكل منا يعرف دلة القهوة، أو حافظات القهوة والشاي. هذا النوع من الحافظات يحفظ لنا السوائل بشكل ساخن لمدة طويلة اعتمادا على جودة المصنعية والعزل. فهي أنابيب زجاجية بداخل أنابيب زجاجية مفرغة من الهواء. الفراغ هو ناقل سئ للحرارة، لأن الوسط ذو الضغط المنخفط أقل توصيل للحرارة من الوسط ذو الضغط المرتفع. فهذه القاعدة هي مبدأ عمل الأنابيب المفرغة من الهواء لتسخين الماء.

النوع الأول لهذه الانابيب وهو الشائع حاليا، كما هو موضح في الصورة، يعتمد هذا النوع على وسط ناقل للحرارة، يتبخر عند درجة حرارة 25 مئوية. يرتفع البخار إلى اعلى الأنبوب و يعطي حرارته إلى المبادل الحراري الذي بدوره يسخن الماء القادم من الخزان. يفقد هذا البخار حرارته و يتكثف ويتحول لسائل لينزل مرة اخرى إلى الاسفل ويمتص حرارة من الوسط المحيط و هكذا. يجب أن لا يقل ميلان الأنابيب المفرغة من الهواء عن 25 درجة.

النوع الثاني من الأنابيب المفرغة يعتمد على جريان الماء بشكل مباشر داخل الأنابيب المفرغة وامتصاصها للحرارة بشكل مباشر. هذا النوع له كفاءة مرتفعة لكن استخدامه قليل بسبب المخاطر الناجمة عن كسر في الأنابيب وفقدان كمية كبيرة من المياه فوق سطح المنزل.

النوع الثالث و هو منتشر الاستخدام. يتم نقل الحرارة إلى الماء الموجود في داخل أنابيب معدنية موجودة بداخل الأنبوب المرفغ كما في الرسمة أسفل:

هذه التقنية هي أفضل من نقل الماء إلى داخل الأنابيب المفرغة بشكل مباشر بدون أنابيب معدنية. فحدوث كسر في الأنبوب المفرغ يتم تغيير هذا الانبوب بسهولة بدون احداث خراب في المكان بسبب تدفق الماء من الأنابيب.

تعتمد كفاءة هذا النظام على عدة عوامل منها قدر الأنبوب. قطر الانابيب ما بين 49 ملم و 59 ملم هي الشائعة و المناسبة. كذلك طول الأنبوب هو شئ مهم. و طبعا نوع التقنية المستخدمة. فتقنية التسخين رقم 2 هي الافضل يليها رقم 3 و ثم رقم 1.

تقنية الأنابيب المفرغة هي أفضل حيث الكفاءة عن تقنية الألواح المجمعة القديمة بنسبة تصل إلى أكثر من 30 %.

و احتمالها للحرارة المرتفعة أو المنخفضة. فارتفاع الحرارة إلى حد كبيير لا يؤثر على النوع الأول لأن الوسط الناقل يتخلص من الحرارة بالتبخر و بشكل دائم. اغلب الشركات الصانعة تعطي بيانات عن أقل درجة حرارة يتحملها النظام، فلنقول أنا هناك رسما بيانيا يصل إلى أن قطر 70 ملم يتحمل ناقص 50 درجة مئوية و الدارج هو ناقص 30 درجة مئوية. أما انخفاض الحرارة، فهذه الحرارة قد تؤثر بشكل كبير على كفائة النظام لكن لا تؤدي إلى حدوث خراب بالنظام أو حدوث تشققات تعمل على رفع الضغط في داخل الأنابيب المفرغة و هذا يستوجب تغيرها فورا.

في الصورة الأولى هناك وصف لكل أجزاء الأنبوب، فلوح الالمنيوم الخاص بامتصاص أشعة الشمس الموضح بالصورة له شكلان. الشكل الأول يكون مسطح و الشكل الاخر يكون على شكل قطع مكافئ كما في الشكل: