مشروع صناعة سخان شمسي للاستفادة من الطاقة الشمسية

عملية صناعة سخان شمسي سهلة وبسيطة جدًا وأدواتها متوفرة في كل مكان وليست مكلفة نهائيًا بالمقارنة مع أسعار السخانات العادية، وبكل صراحة يجهل الكثير من الناس وخاصة في الوطن العربي كيفية استغلال الطاقة الشمسية، في ظل الاستغلال الرهيب لهذه الطاقة من قبل العديد من الدول أقربها إسرائيل، حيث تقدر نسبة استغلالها بأكثر من ثمانين بالمائة وهي بذلك تعد الأعلى في العالم مع دولة قبرص، ومن الجدير بالذكر أن هناك العديد من المؤسسات التي تقوم بتصنيع السخانات الشمسية وبيعها للعملاء، ولكنها بالطبع لن تكون ذات تكلفة بسيطة ولذا هناك أيضًا عزوف عنها من قبل الناس، وهنا يكون الحل الأفضل والأمثل القيام بعملية صناعة سخان شمسي من قبلنا باستخدام أدوات بسيطة ومتوفرة، والمادة الأساسية المستخدمة في السخان هو الجزء المستقبل للحرارة مع تخزينها، وتأتي تلك المادة من المعدن سواء النحاس أو الألومنيوم أو الحديد وإن صعب عليك جلب أحد هذه المواد فيمكنك استخدام البلاستيك، ولكنه رديء وبطيء في امتصاص الحرارة وبالطبع لن يعطي لك نفس النتائج المأخوذة من المعدن وخاصة النحاس.

لماذا السخان الشمسي ؟

توجد العديد من أنواع السخانات والتي تستخدم في تسخين المياه للأغراض المنزلية والاستحمام وما شابه، ولكن معظم هذه الأنواع تعد ذات تكلفة عالية وغير موفرة للطاقة تمامًا مثل سخانات الغاز وسخانات الكهرباء، ونظرًا لجودة الطاقة الشمسية في المنطقة العربية بأكملها فإن الاعتماد على السخانات الشمسية هو الأفضل من بين السخانات الأخرى، فهو موفر للطاقة بدرجة كبيرة جدًا وذات تكلفة بسيطة فلن تدفع أية أموال سوى في المرة الأولى فقط، فالأموال المدفوعة ستكون عند صناعة سخان شمسي فقط أما بعد ذلك فالموضوع سيكون مجاني بالكامل، ومن الجدير بالذكر أن استخدام السخانات الشمسية يرجع إلى أكثر من ألف وثماني مائة عام تقريبًا وذلك عندما استخدمته الأراضي الأمريكية.

ولكن شيوع هذا الأمر وزيادة الإقبال عليه كان في عام أزمة النفط عام 1973 وهو العام الذي منعت فيه الدول العربية النفط عن جميع الدول الغربية المساندة للكيان الصهيوني، وعلى ذكر الكيان الصهيوني فهو يعد صاحب المركز الأول على العالم في استخدام الطاقة الشمسية، حيث أن ما يزيد عن خمسة وثمانين بالمائة من أبنية الكيان تستعمل الطاقة الشمسية وهو المعدل الأكبر في العالم، وفائدته كبيرة أيضًا فهو يوفر مليونين ونصف برميل نفط في العام الواحد.

مكونات السخان الشمسي

قبل أن نقوم بعملية صناعة سخان شمسي بسيط يتوجب علينا أن نتعرف على المكونات أو الأجزاء الأشهر للسخانات الشمسية، وأولى هذه الأجزاء هي الإطار الخشبي والذي يكون دوره الأساسي هو تجميع قطع السخان الشمسي بداخله، بجانب دور فرعي وهو صد الرياح المسربة للحرارة التي يتلقاها السخان الشمسي، بعد ذلك لدينا خزان المياه والذي نأتي به لتجميع المياه بعد تسخينها بداخله وكلما كبر هذا السخان كلما كانت سعة تخزين المياه الساخنة أكثر وأكثر، ويوجد أيضًا من أجزاء السخان الشمسي مضخة المياه والتي تستعمل في ضخ المياه الساخنة لنقلها إلى أي مكان، ويمكننا أن نستغني عن مضخة المياه هذه وننقل المياه بدون ضخ.

بعد ذلك لدينا الطلاء الذي يعمل على امتصاص الحرارة من الشمس، ويجب أن نحضر الطلاء ذو اللون الأسود لكونه الأقوى في امتصاص الحرارة، وهذا ما نلمسه في أي شيء لونه أسود عندما يتعرض للشمس نجده الأكثر سخونة بالمقارنة مع الألوان الأخرى، عامة سيقوم هذا الطلاء بامتصاص الحرارة من الشمس قدر الإمكان ثم يخزنها في السخان الخاص بنا وهذا هو المطلوب، تأتي بعد ذلك المادة العازلة والتي يتم إحضارها لتبطين الإطار الخشبي من الجهة الخلفية، والهدف من ذلك هو منع تسرب الحرارة التي يتم استقبالها من واجهة الإطار الخشبي، يتبقى لنا جزئيين فقط الأول هي النافذة الزجاجية والتي يتم إحضارها ووضعها على الجزء المعرض للشمس، فهي تعمل على احتجاز الحرارة التي تم استقبالها من الشمس وهذا بفعل الزجاج القوي جدًا في حفظ الحرارة، أما الجزء الثاني والأخير فهذا ما سنتحدث عنه في الفقرة التالية.

حجر الأساس في صناعة سخان شمسي

وأخيرًا من مكونات السخان الشمسي المادة المستخدمة في استقبال الحرارة وتخزينها، وهي تعد حجز الأساس في السخانات الشمسية ومن دونها لن يكون هناك سخان من الأساس، وهذه المادة تصنع من المعدن المستقبل الجيد للحرارة القادمة من الطاقة الشمسية، ويفضل أن نجلب المادة مصنوع من النحاس وإن لم نتمكن فسنتجه ناحية الألومنيوم، وإن لم نتمكن فسيكون الخيار الثالث هو الحديد وبعده يأتي البلاستيك، ولكن إذا أردت كفاءة ودقة وسرعة في امتصاص الحرارة فعليك أن تأخذها بالترتيب كما ذكرناها، وننصح بالابتعاد قدر الإمكان عن البلاستيك لأنه رديء للغاية ولا يمتص الحرارة بالشكل الجيد، وإن كان هدفك من صناعة سخان شمسي هو تسخين المياه فقط فيجب عليك أن تحضر مواسير معدنية ملفوفة يمكن للماء أن يسير فيها.

وأيضًا الملفوفة تأخذ مكان صغير جدًا بسبب طيها أكثر من مرة مع كونها تتعرض للشمس وتسحب الحرارة بشكل أكبر، وتوجد مواسير بلاستيكية يمكن أن تفي بهذا الغرض ورخيصة جدًا مقارنة مع المواسير المعدنية سواء نحاس أو ألمونيوم أو حديد، ولكنها للأسف رديئة بعض الشيء وكفاءتها في امتصاص الحرارة ضعيفة نوعًا ما، هكذا تعرفنا على المادة المستقبلة للحرارة بالنسبة لمن يريدون صناعة سخان شمسي للمياه، أما من يريدون صناعته لتسخين الهواء في فصل الشتاء فهنا سيحضرون شرائح معدنية مغرفة، فهذه الشريحة المعدنية أو العبوات العادية المفرغة تتمكن من تسخين الهواء بعكس الأخرى المخصصة للمياه فقط.

طريقة صناعة سخان شمسي

نأتي هنا للحديث عن أبسط طريقة لصناعة سخان شمسي لتسخين المياه وهي عن طريق خرطوم الري البلاستيكي، وسنعتمد في هذه الطريقة على شيء أساسي واحد وهو خرطوم المياه مع بعض الأشياء الأخرى إن أمكن، فسنقوم أولًا بشراء ما بين خمسة وثلاثين إلى خمسين متر من الخرطوم البلاستيكي القوي، ولابد من كونه قابل لتحمل الحرارة القادمة من الشمس وامتصاصها مهما كانت شدتها بدون أي مشكلة، وبعدما نحضر هذا الخرطوم سنقوم بلفه جيدًا بشكل دائري ثم نضعه على لوح خشبي، ونقوم بتثبيت الخرطوم بأي شيء مثل الربط بالحبل أو التثبيت بالمسامير، بعد ذلك نقوم بأخذ اللوح الخشبي وفوقه الخرطوم ونضعه فوق سطح المنزل ولابد من كون الخرطوم معرض بشكل كامل لحرارة الشمس.

بعدها سنحضر النافذة الزجاجية والإطار الخشبي ومادة العزل حتى يعمل السخان بشكل جيد ويحفظ الحرارة بقدر الإمكان، وطريقة تركيب هذه الأشياء موجودة بالأعلى فسنتبعها حتى نصل إلى الشكل النهائي للسخان، ومن الجدير بالذكر أن المياه ستخرج من الخرطوم بشكل مباشر، فإن كنت تريد الاحتفاظ بالمياه الساخنة لاستخدامها طوال اليوم على فترات متقطعة فيجب أن تحضر خزان المياه وتضع طرف الخرطون الثاني فيه مباشرة، ومن الأفضل أن يكون خزان المياه له صنبور حتى نأخذ منه المياه في الوقت الذي نريده، ويمكننا أن نوصل فتحة الصنبور بالمنزل من الأسفل لكي نستخدم الماء الساخن على النحو الذي نريده.

الكاتب: أحمد حمد