تسخين المياه بالطاقة الشمسية

تسخين المياه بالطاقة الشمسية هو تسخين المياه باستخدام ضوء الشمس ، وذلك بواسطة مُجمِّع حراري شمسي . تتوفر مجموعة متنوعة من التكوينات بتكاليف متفاوتة لتوفير حلول في مختلف المناخات وخطوط العرض. تُستخدم أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية على نطاق واسع في المنازل وبعض التطبيقات الصناعية. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

يقوم مُجمِّع شمسي مُوجَّه نحو الشمس بتسخين سائل عامل يمر إلى نظام تخزين لاستخدامه لاحقًا. تُصنَّف سخانات المياه الشمسية إلى نوعين: نشطة (تعمل بالضخ) وسلبية ( تعمل بالحمل الحراري ). تستخدم هذه السخانات الماء فقط، أو الماء مع سائل عامل. يتم تسخينها مباشرةً أو عبر مرايا مُركِّزة للضوء. تعمل هذه السخانات بشكل مستقل أو كأنظمة هجينة مع سخانات كهربائية أو غازية. ^{[ 3 ]} في المنشآت واسعة النطاق، قد تُركِّز المرايا ضوء الشمس في مُجمِّع أصغر.

في نهاية عام 2023، بلغت القدرة الحرارية العالمية لتسخين المياه بالطاقة الشمسية 560 جيجاواط _حراري ، بزيادة قدرها 3% عن عام 2022. [4] تهيمن الصين والولايات المتحدة وتركيا على السوق. [5] وتُعد باربادوس والنمسا ^{وقبرص وإسرائيل واليونان} من الدول الرائدة من حيث القدرة لكل ^فرد^.^[ 5 ] وبلغ عدد أنظمة تسخين المياه ^{بالطاقة}^{الشمسية}^{العاملة} 122 مليون نظام في نهاية عام 2022. ^[⁴^]

تاريخ

تعود سجلات جامعات الطاقة الشمسية في الولايات المتحدة إلى ما قبل عام 1900، ^{[ 6 ]} حيث كانت عبارة عن خزان مطلي باللون الأسود مثبت على سطح منزل. وفي عام 1896، قام كلارنس كيمب من بالتيمور بوضع خزان داخل صندوق خشبي، مُبتكرًا بذلك أول "سخان مياه دفعي" كما هو معروف اليوم. بنى فرانك شومان أول محطة طاقة شمسية حرارية في العالم في المعادي بمصر بين عامي 1912 و1913، مستخدمًا أحواضًا مكافئة لتشغيل محرك بقدرة تتراوح بين 45 و52 كيلوواط (60 إلى 70 حصانًا) كان يضخ 23000 لتر (6000 جالون أمريكي ) من الماء في الدقيقة من نهر النيل إلى حقول القطن المجاورة. ^[⁷^]

استُخدمت المجمعات المسطحة لتسخين المياه بالطاقة الشمسية في فلوريدا وجنوب كاليفورنيا في عشرينيات القرن الماضي. وازداد الاهتمام بها في أمريكا الشمالية بعد عام 1960، وخاصة بعد أزمة النفط عام 1973 .

البحر الأبيض المتوسط

سخانات المياه الشمسية السلبية ( الحرارية الذاتية ) على سطح أحد المباني في القدس

تُعد إسرائيل وقبرص واليونان من الدول الرائدة في استخدام أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية، حيث تدعم ما بين 30% و40% من المنازل. ^{[ 8 ]}

تم تطوير أنظمة الطاقة الشمسية ذات الألواح المسطحة واستخدامها على نطاق واسع في إسرائيل. في خمسينيات القرن الماضي، أدى نقص الوقود إلى منع الحكومة تسخين المياه بين الساعة العاشرة مساءً والسادسة صباحًا. بنى ليفي يسار أول نموذج أولي لسخان مياه شمسي إسرائيلي، وفي عام 1953 أسس شركة نيريا، أول شركة تجارية في إسرائيل لتصنيع سخانات المياه الشمسية. ^{[ 9 ]} وبحلول عام 1967، كان 20% من السكان يستخدمون سخانات المياه الشمسية. في أعقاب أزمة الطاقة في سبعينيات القرن الماضي، اشترطت إسرائيل في عام 1980 تركيب سخانات المياه الشمسية في جميع المنازل الجديدة (باستثناء الأبراج العالية ذات مساحة السطح غير الكافية). ^{[ 10 ]} ونتيجة لذلك، أصبحت إسرائيل رائدة عالميًا في استخدام الطاقة الشمسية للفرد ، حيث تستخدم 85% من الأسر أنظمة الطاقة الشمسية الحرارية (3% من استهلاك الطاقة الوطني الأولي)، ^{[ 11 ]} مما يُقدر أنه يوفر للبلاد مليوني برميل (320,000 متر ^مكعب) من النفط سنويًا. ^[¹²^]^[¹³^]

في عام 2005، أصبحت إسبانيا أول دولة في العالم تشترط تركيب أنظمة توليد الكهرباء الكهروضوئية في المباني الجديدة، وثاني دولة (بعد إسرائيل) تشترط تركيب أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية، في عام 2006. ^{[ 14 ]}

آسيا

تركيبات جديدة لتسخين المياه بالطاقة الشمسية خلال عام 2009، على مستوى العالم

بعد عام 1960، تم تسويق الأنظمة في اليابان. ^{[ 6 ]}

توجد في أستراليا مجموعة متنوعة من اللوائح الوطنية ولوائح الولايات فيما يتعلق بالطاقة الشمسية الحرارية، بدءًا من قانون الطاقة المتجددة في عام 1997. ^{[ 15 ]}^{[ 16 ]}^{[ 17 ]}

تحظى أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية بشعبية واسعة في الصين، حيث تبدأ أسعار النماذج الأساسية من حوالي 1500 يوان (235 دولارًا أمريكيًا)، أي أقل بنحو 80% من أسعارها في الدول الغربية لنفس حجم المجمع الشمسي. ويمتلك ما لا يقل عن 30 مليون أسرة صينية نظامًا من هذا النوع. ويعود هذا الإقبال إلى كفاءة الأنابيب المفرغة من الهواء التي تسمح لهذه السخانات بالعمل حتى في ظل سماء ملبدة بالغيوم ودرجات حرارة أقل بكثير من درجة التجمد. ^{[ 18 ]}

متطلبات التصميم

يتحدد نوع نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية ومدى تعقيده وحجمه في الغالب بما يلي:

التغيرات في درجة الحرارة المحيطة والإشعاع الشمسي بين الصيف والشتاء
تغيرات درجة الحرارة المحيطة خلال دورة الليل والنهار
احتمال ارتفاع درجة حرارة مياه الشرب أو سائل التجميع أو تجمدها

تُحدد المتطلبات الدنيا للنظام عادةً بكمية أو درجة حرارة الماء الساخن المطلوبة خلال فصل الشتاء، عندما تكون درجة حرارة الماء الداخل والخارج من النظام في أدنى مستوياتها. أما الحد الأقصى لإنتاج النظام فيُحدد بناءً على ضرورة منع ارتفاع درجة حرارة الماء فيه بشكل مفرط.

الحماية من التجمد

تمنع إجراءات الحماية من التجمد تلف النظام نتيجة تمدد سائل نقل الحرارة المتجمد. تعمل أنظمة التصريف العكسي على تصريف سائل نقل الحرارة من النظام عند توقف المضخة. تستخدم العديد من الأنظمة غير المباشرة مانع التجمد (مثل البروبيلين جليكول ) في سائل نقل الحرارة.

في بعض الأنظمة المباشرة، يمكن تصريف مياه المجمعات يدويًا عند توقع حدوث تجمد. هذا الأسلوب شائع في المناخات التي لا تشهد درجات حرارة متجمدة بشكل متكرر، ولكنه قد يكون أقل موثوقية من النظام الآلي لأنه يعتمد على المشغل.

أما النوع الثالث من الحماية من التجمد فهو تحمل التجمد، حيث تتمدد أنابيب المياه ذات الضغط المنخفض المصنوعة من مطاط السيليكون عند تجمدها. وقد حصل أحد هذه المجمعات الشمسية على اعتماد العلامة الأوروبية للطاقة الشمسية.

تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من أن الحاجة إلى الحماية من التجمد كانت تُشكل عاملاً مُعقداً في السابق، إلا أنه يُمكن استخدام الأنظمة التي تعتمد على مُجمّعات الأنابيب المُفرّغة في المناخات ذات الصقيع المُعتدل دون الحاجة إلى تصريف عكسي أو مانع للتجمد. ويعود ذلك إلى أن نظام الأنابيب المُفرّغة يحتوي على الماء فقط في المُجمّع المُعزول حرارياً، وليس في الأنابيب المُفرّغة نفسها. كما يُوفر جهاز التحكم حماية إضافية: فإذا انخفضت درجة حرارة المُجمّع عن قيمة مُحددة (عادةً من 2 إلى 4 درجات مئوية)، يتم تشغيل مضخة الدوران تلقائياً لفترة وجيزة لتمرير الماء الدافئ إلى المُجمّع.

حماية من الحرارة الزائدة

عندما لا يُستخدم الماء الساخن ليوم أو يومين، قد ترتفع درجة حرارة السائل في خزانات التجميع والخزان في جميع الأنظمة غير المزودة بنظام "التصريف العكسي". أما في نظام "التصريف العكسي"، فعندما يصل خزان التخزين إلى درجة الحرارة المطلوبة، تتوقف المضخات، مما ينهي عملية التسخين ويمنع بالتالي ارتفاع درجة حرارة الخزان.

تقوم بعض الأنظمة النشطة بتبريد الماء في خزان التخزين عمدًا عن طريق تدوير الماء الساخن عبر المجمع الشمسي في أوقات قلة ضوء الشمس أو في الليل، مما يؤدي إلى فقدان الحرارة. وتكون هذه الطريقة أكثر فعالية في أنظمة التخزين الحراري المباشر، بينما تكاد تكون عديمة الفائدة في الأنظمة التي تستخدم مجمعات الأنابيب المفرغة، نظرًا لعزلها الممتاز. مع ذلك، قد ترتفع درجة حرارة أي نوع من المجمعات. وتعتمد أنظمة الطاقة الشمسية الحرارية المغلقة ذات الضغط العالي في نهاية المطاف على تشغيل صمامات تخفيف الضغط والحرارة . أما السخانات ذات الضغط المنخفض والتهوية المفتوحة، فتتميز بضوابط أمان أبسط وأكثر موثوقية، وعادةً ما تكون عبارة عن فتحة تهوية مفتوحة.

الهيكل والعمل

تشمل التصاميم البسيطة صندوقًا معزولًا بسيطًا مغطى بالزجاج، مزودًا بممتص شمسي مسطح مصنوع من صفائح معدنية داكنة اللون، ومتصل بأنابيب مبادل حراري نحاسية ، أو مجموعة من الأنابيب المعدنية محاطة بأسطوانة زجاجية مفرغة من الهواء (شبه مفرغة). في التطبيقات الصناعية، يمكن لمرآة مكافئة تركيز ضوء الشمس على الأنبوب. تُخزن الحرارة في خزان لتخزين الماء الساخن . يجب أن يكون حجم هذا الخزان أكبر في أنظمة التسخين الشمسي للتعويض عن سوء الأحوال الجوية ، ولأن درجة الحرارة النهائية المثلى للمجمع الشمسي أقل من درجة حرارة سخان الغمر أو الاحتراق التقليدي. قد يكون سائل نقل الحرارة للممتص هو الماء، ولكن في الغالب (على الأقل في الأنظمة النشطة) يكون عبارة عن حلقة منفصلة من سائل يحتوي على مانع للتجمد ومثبط للتآكل ، ينقل الحرارة إلى الخزان عبر مبادل حراري (عادةً ما يكون ملفًا من أنابيب مبادل حراري نحاسية داخل الخزان). يُعد النحاس مكونًا مهمًا في أنظمة التسخين والتبريد الحراري الشمسي نظرًا لموصليته الحرارية العالية، ومقاومته للتآكل الجوي والمائي، وقدرته على منع التسرب والربط باللحام، وقوته الميكانيكية. يُستخدم النحاس في كل من أجهزة الاستقبال والدوائر الرئيسية (الأنابيب والمبادلات الحرارية لخزانات المياه). ^{[ 19 ]}

يُعدّ نظام "التصريف العكسي" مفهومًا آخر يتميز بانخفاض تكاليف الصيانة. ^{[ 20 ]} لا يتطلب هذا النظام استخدام مانع التجمد؛ فبدلاً من ذلك، تكون جميع الأنابيب مائلة لتوجيه الماء عائدًا إلى الخزان. لا يخضع الخزان للضغط، ويعمل عند الضغط الجوي. بمجرد توقف المضخة، ينعكس اتجاه التدفق وتفرغ الأنابيب قبل حدوث التجمد.

تنقسم أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية المنزلية إلى مجموعتين: أنظمة سلبية (تُسمى أحيانًا "مدمجة") وأنظمة نشطة (تُسمى أحيانًا "مضخّة"). يتضمن كلا النوعين عادةً مصدر طاقة احتياطي (عنصر تسخين كهربائي أو وصلة بنظام تدفئة مركزية يعمل بالغاز أو زيت الوقود) يتم تفعيله عندما تنخفض درجة حرارة الماء في الخزان عن الحد الأدنى المحدد، مما يضمن توفر الماء الساخن باستمرار. ويمكن لدمج تسخين المياه بالطاقة الشمسية مع التدفئة الاحتياطية من مدخنة موقد الحطب ^{[ 21 ]} أن يُمكّن نظام تسخين المياه من العمل على مدار العام في المناخات الباردة، دون الحاجة إلى استخدام الوقود الأحفوري أو الكهرباء لتلبية متطلبات التدفئة الإضافية لنظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية.

عند استخدام نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية ونظام التدفئة المركزية بالماء الساخن معًا، يتم تركيز الحرارة الشمسية إما في خزان تسخين مسبق يُغذي الخزان المُسخّن بواسطة نظام التدفئة المركزية ، أو يستبدل مبادل الحرارة الشمسي عنصر التسخين السفلي، بينما يبقى العنصر العلوي لتوفير حرارة إضافية. مع ذلك، تبرز الحاجة الأساسية للتدفئة المركزية ليلًا وفي فصل الشتاء عندما يكون اكتساب الطاقة الشمسية أقل. لذا، يُعد تسخين المياه بالطاقة الشمسية للغسيل والاستحمام خيارًا أفضل من التدفئة المركزية نظرًا لتوافق العرض والطلب بشكل أفضل. في العديد من المناخات، يُمكن لنظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية توفير ما يصل إلى 85% من طاقة المياه الساخنة المنزلية. ويشمل ذلك أنظمة التسخين الشمسي الحراري المركزة المنزلية غير الكهربائية. في العديد من دول شمال أوروبا، تُستخدم أنظمة تسخين المياه والتدفئة المدمجة ( الأنظمة الشمسية المدمجة) لتوفير ما بين 15 و25% من طاقة التدفئة المنزلية. وعند دمجها مع أنظمة التخزين ، يُمكن للتدفئة الشمسية واسعة النطاق توفير ما بين 50 و97% من الاستهلاك السنوي للحرارة لأنظمة التدفئة المركزية . ^{[ 22 ]}^{[ 23 ]}

انتقال الحرارة

مباشر

تقوم أنظمة الدائرة المباشرة أو المفتوحة بتدوير مياه الشرب عبر المجمعات. وهي رخيصة نسبياً. ومن عيوبها ما يلي:

لا توفر هذه الأجهزة حماية كافية من ارتفاع درجة الحرارة، أو لا توفرها على الإطلاق، إلا إذا كانت مزودة بمضخة لتصدير الحرارة.
إنها لا توفر حماية تذكر من التجمد، إلا إذا كانت المجمعات مقاومة للتجمد أو من نوع الأنابيب المفرغة.
تتراكم الترسبات الكلسية في المناطق ذات المياه العسرة، ما لم يتم استخدام جهاز تنقية المياه بالتبادل الأيوني.

أدى ظهور التصاميم المقاومة للتجمد إلى توسيع سوق سخانات المياه الشمسية ليشمل المناطق ذات المناخ البارد. ففي ظروف التجمد، كانت النماذج السابقة تتضرر عندما يتحول الماء إلى جليد، مما يؤدي إلى تمزق أحد مكوناتها أو أكثر.

غير مباشر

تستخدم أنظمة التبريد غير المباشرة أو ذات الدائرة المغلقة مبادلًا حراريًا لنقل الحرارة من سائل نقل الحرارة (HTF) إلى مياه الشرب. أكثر أنواع سائل نقل الحرارة شيوعًا هو مزيج من الماء ومضاد التجمد، ويحتوي عادةً على بروبيلين جليكول غير سام . بعد التسخين في الألواح، ينتقل سائل نقل الحرارة إلى المبادل الحراري، حيث تُنقل حرارته إلى مياه الشرب. توفر أنظمة التبريد غير المباشرة الحماية من التجمد، وعادةً ما توفر الحماية من ارتفاع درجة الحرارة.

الدفع

سلبي

تعتمد الأنظمة السلبية على الحمل الحراري أو الأنابيب الحرارية لتدوير سائل التشغيل. تتميز هذه الأنظمة بانخفاض تكلفتها وقلة صيانتها أو انعدامها، إلا أنها أقل كفاءة. ويُعدّ ارتفاع درجة الحرارة وتجمدها من أبرز مشاكلها.

نشيط

تستخدم الأنظمة النشطة مضخة واحدة أو أكثر لتدوير الماء و/أو سائل التسخين ، مما يتيح نطاقًا أوسع بكثير من تكوينات النظام. تُعدّ الأنظمة التي تعمل بالمضخات أغلى ثمنًا عند الشراء والتشغيل، إلا أنها تعمل بكفاءة أعلى ويمكن التحكم بها بسهولة أكبر. تحتوي الأنظمة النشطة على وحدات تحكم مزودة بميزات مثل التفاعل مع سخان مياه احتياطي يعمل بالكهرباء أو الغاز، وحساب وتسجيل الطاقة الموفرة، ووظائف السلامة، وإمكانية الوصول عن بُعد، وشاشات عرض معلوماتية.

أنظمة مباشرة سلبية

يستخدم نظام التخزين والتجميع المتكامل (ICS أو سخان الدفعات) خزانًا يعمل كمخزن ومجمع في آن واحد. سخانات الدفعات عبارة عن خزانات مستطيلة رفيعة ذات جانب زجاجي مواجه للشمس عند الظهيرة . وهي بسيطة وأقل تكلفة من مجمعات الألواح والأنابيب، ولكنها قد تتطلب دعامات إذا تم تركيبها على سطح (لتحمل وزن يتراوح بين 180 و320 كيلوغرامًا من الماء)، وتعاني من فقدان كبير للحرارة ليلًا نظرًا لأن الجانب المواجه للشمس غير معزول بشكل كبير، وهي مناسبة فقط للمناخات المعتدلة.

يُشبه نظام وحدة تخزين الحرارة بالحمل الحراري (CHS) نظام ICS، باستثناء أن خزان التخزين والمجمع الحراري منفصلان فعليًا، ويتم نقل الحرارة بينهما عن طريق الحمل الحراري. تستخدم أنظمة CHS عادةً مجمعات حرارية قياسية من النوع ذي الألواح المسطحة أو الأنابيب المفرغة. يجب أن يكون خزان التخزين أعلى من المجمعات الحرارية لكي يعمل الحمل الحراري بشكل صحيح. تتمثل الميزة الرئيسية لأنظمة CHS مقارنةً بأنظمة ICS في تجنب فقدان الحرارة إلى حد كبير، نظرًا لإمكانية عزل خزان التخزين بالكامل. ولأن الألواح الحرارية تقع أسفل خزان التخزين، فإن فقدان الحرارة لا يُسبب الحمل الحراري، حيث يبقى الماء البارد في الجزء السفلي من النظام.

الأنظمة غير المباشرة النشطة

تستخدم أنظمة منع التجمد المضغوطة مزيجًا من مضاد التجمد (عادةً ما يكون بروبيلين جليكول منخفض السمية) ومزيج الماء لسائل نقل الحرارة من أجل منع تلف التجمد.

على الرغم من فعاليتها في منع أضرار التجمد، إلا أن أنظمة منع التجمد لها عيوب:

إذا ارتفعت درجة حرارة سائل نقل الحرارة بشكل كبير، فإن الجليكول يتحلل إلى حمض، وبالتالي لا يوفر أي حماية من التجمد ويبدأ في إذابة مكونات الحلقة الشمسية.
يجب على الأنظمة التي لا تحتوي على خزانات تصريف عكسي تدوير سائل نقل الحرارة - بغض النظر عن درجة حرارة خزان التخزين - لمنع تدهوره. تؤدي درجات الحرارة المرتفعة في الخزان إلى زيادة الترسبات والرواسب، واحتمالية حدوث حروق شديدة في حال عدم تركيب صمام ضبط درجة الحرارة، وفي حال استخدامه للتخزين، قد يؤدي إلى تعطل منظم الحرارة.
يجب استبدال سائل نقل الحرارة المصنوع من الجليكول/الماء كل 3-8 سنوات، وذلك حسب درجات الحرارة التي تعرض لها.
تتطلب بعض السلطات القضائية استخدام مبادلات حرارية مزدوجة الجدران أكثر تكلفة على الرغم من أن البروبيلين جليكول منخفض السمية.
على الرغم من أن سائل نقل الحرارة يحتوي على الجليكول لمنع التجمد، إلا أنه يقوم بتدوير الماء الساخن من خزان التخزين إلى المجمعات في درجات حرارة منخفضة (على سبيل المثال أقل من 40 درجة فهرنهايت (4 درجات مئوية) )، مما يتسبب في فقدان كبير للحرارة.

نظام التصريف العكسي هو نظام غير مباشر نشط، حيث يدور سائل نقل الحرارة (عادةً ماء نقي) عبر المجمع، مدفوعًا بمضخة. لا تخضع أنابيب المجمع للضغط، وتتضمن خزان تصريف عكسي مفتوحًا موجودًا في حيز مكيف أو شبه مكيف. يبقى سائل نقل الحرارة في خزان التصريف العكسي ما لم تكن المضخة تعمل، ويعود إليه (مفرغًا المجمع) عند إيقاف تشغيلها. يجب أن يُصرف نظام المجمع، بما في ذلك الأنابيب، بفعل الجاذبية إلى خزان التصريف العكسي. لا تتعرض أنظمة التصريف العكسي للتجمد أو ارتفاع درجة الحرارة. تعمل المضخة فقط عند الحاجة لتجميع الحرارة، وليس لحماية سائل نقل الحرارة، مما يزيد الكفاءة ويقلل تكاليف الضخ. ^{[ 24 ]}

افعلها بنفسك (DIY)

تتوفر مخططات أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية على الإنترنت. ^{[ 25 ]} عادةً ما تكون أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية التي يتم تركيبها ذاتيًا أرخص من الأنظمة التجارية، وتُستخدم في كل من الدول المتقدمة والنامية. ^{[ 26 ]}

مقارنة

السمة	نظام التحكم المتكامل (الدفعة)	سيفون حراري	مباشر نشط	غير مباشر نشط	تصريف المياه	مضخة الفقاعات
تصميم منخفض - غير ملحوظ			Y	Y	Y	Y
جامع خفيف الوزن			Y	Y	Y	Y
يتحمل الطقس المتجمد			Y	Y	Y	Y
صيانة منخفضة	Y	Y	Y		Y	Y
ببساطة: لا يوجد تحكم إضافي	Y	Y				Y
إمكانية التحديث للمتجر الحالي			Y	Y	Y	Y
توفير المساحة: لا حاجة لخزان تخزين إضافي	Y	Y
مقارنة بين أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية. المصدر: أساسيات تسخين المياه بالطاقة الشمسية - homepower.com ^{[ 27 ]}

عناصر

جامع

تجمع جامعات الطاقة الشمسية الحرارية الحرارة من الشمس وتحتفظ بها، ثم تستخدمها لتسخين سائل. ^{[ 28 ]} ويحكم مبدأان فيزيائيان مهمان تقنية جامعات الطاقة الشمسية الحرارية:

يعود أي جسم ساخن في النهاية إلى حالة التوازن الحراري مع بيئته، نتيجةً لفقدان الحرارة عن طريق التوصيل والحمل الحراري والإشعاع. ^{[ 29 ]} ترتبط الكفاءة (نسبة الطاقة الحرارية المحتفظ بها لفترة زمنية محددة) ارتباطًا مباشرًا بفقدان الحرارة من سطح المُجمِّع. يُعدّ الحمل الحراري والإشعاع أهم مصادر فقدان الحرارة. يُستخدم العزل الحراري لإبطاء فقدان الحرارة من الجسم الساخن، وذلك وفقًا للقانون الثاني للديناميكا الحرارية (تأثير التوازن).
يزداد فقدان الحرارة كلما زاد فرق درجة الحرارة بين الجسم الساخن ومحيطه. ويتحكم التدرج الحراري بين سطح المجمع ودرجة الحرارة المحيطة في فقدان الحرارة بشكل أساسي. وتحدث عمليات التوصيل والحمل الحراري والإشعاع بشكل أسرع عند وجود تدرجات حرارية كبيرة ^{[ 29 ]} (تأثير دلتا- ت ).

الطاقة الشمسية ذات الألواح المسطحة

تُعدّ مُجمّعات الألواح المسطحة امتدادًا لفكرة وضع مُجمّع داخل صندوق يُشبه الفرن، مع توجيه الزجاج مُباشرةً نحو الشمس. ^{[ 30 ]} تحتوي مُعظم مُجمّعات الألواح المسطحة على أنبوبين أفقيين في الأعلى والأسفل، يُطلق عليهما اسم "المُجمّعات الرئيسية"، والعديد من الأنابيب الرأسية الأصغر التي تربط بينهما، وتُسمى "الأنابيب الصاعدة". تُلحم الأنابيب الصاعدة (أو تُوصل بطريقة مُشابهة) بزعانف امتصاص رقيقة. يُضخ سائل نقل الحرارة (الماء أو خليط الماء ومضاد التجمد) من خزان تخزين الماء الساخن أو المُبادل الحراري إلى المُجمّع الرئيسي السفلي، ثم ينتقل عبر الأنابيب الصاعدة، جامعًا الحرارة من زعانف الامتصاص، ثم يخرج من المُجمّع عبر المُجمّع الرئيسي العلوي. تختلف مُجمّعات الألواح المسطحة المُلتوية قليلاً عن هذا التصميم "القيثاري"، حيث تستخدم أنبوبًا واحدًا يمتد لأعلى ولأسفل داخل المُجمّع. ومع ذلك، نظرًا لعدم إمكانية تصريف الماء منها بشكل صحيح، لا يُمكن استخدام مُجمّعات الألواح المسطحة المُلتوية في أنظمة التصريف العكسي.

يُستخدم في مُجمّعات الألواح المسطحة نوع من الزجاج منخفض الحديد والمُقسّى في أغلب الأحيان . يتميز هذا الزجاج بقدرته على تحمّل كميات كبيرة من البرد دون أن ينكسر، وهو أحد الأسباب التي تجعل مُجمّعات الألواح المسطحة تُعتبر من أكثر أنواع المُجمّعات متانةً.

تُشبه المُجمّعات غير المُزجّجة أو المُشكّلة المُجمّعات المسطحة، إلا أنها غير معزولة حراريًا وغير محمية بلوح زجاجي. ونتيجةً لذلك، تكون كفاءة هذا النوع من المُجمّعات أقل بكثير عندما تتجاوز درجة حرارة الماء درجة حرارة الهواء المحيط. في تطبيقات تسخين المسابح، غالبًا ما يكون الماء المراد تسخينه أبرد من درجة حرارة سطح المبنى، وعندها يسمح غياب العزل الحراري بسحب حرارة إضافية من البيئة المحيطة. ^{[ 31 ]}

أنبوب مفرغ

تُعدّ مُجمّعات الأنابيب المُفرّغة (ETC) وسيلةً لتقليل فقد الحرارة المتأصل في الألواح المُسطّحة. ^{[ 30 ]} وهي تستخدم فراغًا لمنع فقد الحرارة عن طريق الحمل الحراري. ^{[ 32 ]} ولأنّ لوحين زجاجيين مُسطّحين لا يتحمّلان الفراغ عادةً، يُنشأ الفراغ بين أنبوبين مُتحدي المركز، تمامًا كما في الترمس . ويُغطّى الأنبوب الداخلي بمادة ماصة للحرارة. ^{[ 33 ]} ويختلف عمر الفراغ من مُجمّع لآخر، مع ضمانات تتراوح بين 5 و15 عامًا.

تستخدم الأنابيب المفرغة من الهواء طرقًا متنوعة لنقل الحرارة إلى الماء: إما بتمرير الماء داخل الأنبوب الداخلي، أو باستخدام تصميم متطور للأنابيب الحرارية . في هذا التصميم، يُملأ أنبوب نحاسي جزئيًا بسائل متطاير، ويُغلق من طرفيه، ويمتد في مركز الأنبوب. يُوصل الطرف العلوي لهذا الأنبوب بمقبس في المجمع (المملوء بالماء). تتسبب الحرارة التي يمتصها الأنبوب المفرغ من الهواء في تبخر جزء من السائل المتطاير الموجود في الأنبوب النحاسي، لينتقل إلى المجمع. عند المجمع، يتكثف الغاز، مُطلقًا الحرارة، ثم يعود السائل إلى داخل الأنبوب (الأنبوب الحراري). ولأن الأنابيب المفرغة من الهواء نفسها لا تحتوي على ماء، فإن أنظمة الأنابيب الحرارية المفرغة من الهواء لا تتأثر بالتجمد. ^{[ 30 ]} يمر الماء عبر المجمع المعزول حراريًا فقط، وفي المناخات ذات الصقيع المعتدل، لا يلزم وجود نظام تصريف.

تستطيع الألواح الشمسية الحرارية جمع الطاقة من الشمس طوال اليوم بزوايا منخفضة بفضل شكلها الأنبوبي. ^{[ 34 ]} ولأن هذه الألواح معرضة للشمس من الأسفل أيضًا، فعند تركيبها مرتفعة عن السطح (كما في الرسم التوضيحي)، فإنها لا تلتقط الحرارة المباشرة من الأعلى فحسب، بل تلتقط أيضًا الحرارة المنبعثة من السطح المحيط من الأسفل.

تُعدّ مُجمّعات الألواح المسطحة أكثر كفاءةً من مُجمّعات الأنابيب الكهروكيميائية في ظروف سطوع الشمس الكامل. ويعود ذلك إلى الفجوة بين الأنابيب التي تُشكّل مساحةً مهدرة. ^{[ 35 ]} أما في الظروف الغائمة أو شديدة البرودة، فإنّ العزل الفائق لمُجمّعات الأنابيب الكهروكيميائية يجعلها أكثر كفاءةً من مُجمّعات الألواح المسطحة. ^{[ 30 ]}

تُصنع أجهزة التبريد القديمة من الزجاج المُقسّى، وهو عرضة للتلف بفعل حبات البرد التي تُقارب حجم كرة الغولف. أما أجهزة التبريد الحديثة المصنوعة من "زجاج الكوك"، ذي اللون الأخضر، فهي أقوى وأقل عرضة لفقدان الفراغ، لكن كفاءتها أقل قليلاً بسبب انخفاض شفافيتها. وتجمع النماذج المصنوعة من زجاج البوروسيليكات بين القوة والكفاءة. ^{[ 30 ]}

مضخة

مضخة الطاقة الشمسية

إحدى طرق تشغيل نظام فعال هي استخدام لوحة كهروضوئية . ولضمان الأداء الأمثل للمضخة وطول عمرها، يجب أن تتوافق المضخة (التي تعمل بالتيار المستمر) مع اللوحة الكهروضوئية بشكل مناسب. مع أن المضخة التي تعمل بالطاقة الكهروضوئية لا تعمل ليلاً، إلا أنه يجب على وحدة التحكم التأكد من عدم تشغيلها عندما تكون الشمس ساطعة ولكن ماء المجمع ليس ساخناً بالقدر الكافي.

توفر مضخات الطاقة الشمسية الكهروضوئية المزايا التالية:

تركيب وصيانة أبسط وأرخص
يمكن استخدام فائض إنتاج الطاقة الكهروضوئية للاستهلاك المنزلي للكهرباء أو إعادته إلى الشبكة
يمكنه إزالة الرطوبة من مساحة المعيشة ^{[ 36 ]}
يمكن تشغيله أثناء انقطاع التيار الكهربائي
يتجنب استهلاك الكربون الناتج عن استخدام المضخات التي تعمل بالطاقة الكهربائية.

مضخة الفقاعات

فاصل الفقاعات في نظام مضخة الفقاعات

تُعدّ مضخة الفقاعات (المعروفة أيضًا بمضخة السخان) مناسبة لأنظمة الألواح المسطحة وأنظمة الأنابيب المفرغة. في نظام مضخة الفقاعات، يكون ضغط دائرة سائل نقل الحرارة المغلقة منخفضًا، مما يؤدي إلى غليان السائل عند درجة حرارة منخفضة بفعل حرارة الشمس. تتشكل فقاعات البخار على هيئة سخان، مما يُسبب تدفقًا صاعدًا. تنفصل الفقاعات عن السائل الساخن وتتكثف عند أعلى نقطة في الدائرة، وبعد ذلك يتدفق السائل إلى أسفل باتجاه المبادل الحراري نتيجةً لاختلاف مستويات السائل. ^{[ 37 ]}^{[ 38 ]}^{[ 39 ]} يصل سائل نقل الحرارة عادةً إلى المبادل الحراري عند 70 درجة مئوية، ويعود إلى مضخة الدوران عند 50 درجة مئوية. يبدأ الضخ عادةً عند حوالي 50 درجة مئوية، ويزداد مع ارتفاع الشمس حتى الوصول إلى حالة التوازن.

وحدة التحكم

يستشعر جهاز التحكم التفاضلي فروق درجات الحرارة بين الماء الخارج من المجمع الشمسي والماء في خزان التخزين بالقرب من المبادل الحراري. يبدأ الجهاز تشغيل المضخة عندما تكون درجة حرارة الماء في المجمع أعلى بحوالي 8-10 درجات مئوية من درجة حرارة الماء في الخزان، ويوقفها عندما يصل فرق درجة الحرارة إلى 3-5 درجات مئوية. يضمن هذا أن الماء المخزن يكتسب الحرارة باستمرار أثناء تشغيل المضخة، ويمنعها من التشغيل والإيقاف المتكررين (في الأنظمة المباشرة، يمكن تشغيل المضخة بفرق حوالي 4 درجات مئوية لعدم وجود مبادل حراري).

صهريج

أبسط أنواع المجمعات الشمسية عبارة عن خزان معدني مملوء بالماء موضوع في مكان مشمس. تقوم الشمس بتسخين الخزان. هكذا كانت تعمل الأنظمة الأولى. ^{[ 6 ]} إلا أن هذا التصميم غير فعال بسبب تأثير التوازن: فبمجرد بدء تسخين الخزان والماء، تُفقد الحرارة المكتسبة إلى البيئة المحيطة، ويستمر هذا حتى تصل درجة حرارة الماء في الخزان إلى درجة حرارة الجو. ويكمن التحدي في الحد من فقدان الحرارة.

يمكن وضع خزان التخزين في مستوى أدنى من المجمعات، مما يسمح بزيادة الحرية في تصميم النظام ويسمح باستخدام خزانات التخزين الموجودة مسبقًا.
يمكن إخفاء خزان التخزين عن الأنظار.
يمكن وضع خزان التخزين في مساحة مكيفة أو شبه مكيفة، مما يقلل من فقدان الحرارة.
يمكن استخدام خزانات تصريف المياه.

خزان معزول

تُقلل أنظمة التسخين الشمسي المتكاملة (ICS) أو المجمعات الحرارية الدفعية من فقدان الحرارة عن طريق عزل الخزان حراريًا. ^{[ 30 ]}^{[ 40 ]} ويتحقق ذلك بتغليف الخزان بصندوق ذي غطاء زجاجي يسمح بوصول حرارة الشمس إلى خزان الماء. ^{[ 41 ]} أما الجدران الأخرى للصندوق فهي معزولة حراريًا، مما يقلل من الحمل الحراري والإشعاع. ^{[ 42 ]} كما يمكن أن يحتوي الصندوق على سطح عاكس من الداخل، يعكس الحرارة المفقودة من الخزان عائدةً إليه. ببساطة، يمكن اعتبار سخان الماء الشمسي المتكامل (ICS) خزان ماء مُغلفًا بنوع من "الفرن" الذي يحتفظ بحرارة الشمس وحرارة الماء داخل الخزان. لا يمنع استخدام الصندوق فقدان الحرارة من الخزان إلى البيئة المحيطة تمامًا، ولكنه يقلل هذا الفقد بشكل كبير.

تتميز مُجمّعات أنظمة التسخين المتكاملة القياسية بخاصية تحدّ بشدة من كفاءتها، ألا وهي صغر نسبة مساحة السطح إلى الحجم. ^{[ 43 ]} وبما أن كمية الحرارة التي يمكن أن يمتصها الخزان من الشمس تعتمد بشكل كبير على مساحة سطحه المعرضة للشمس مباشرةً، فإن حجم السطح يُحدد مدى تسخين الماء بواسطة الشمس. تتميز الأجسام الأسطوانية، مثل الخزان في مُجمّع أنظمة التسخين المتكاملة، بنسبة صغيرة بطبيعتها بين مساحة السطح والحجم. وتسعى مُجمّعات أنظمة التسخين المتكاملة إلى زيادة هذه النسبة لتسخين الماء بكفاءة. ومن بين التعديلات على هذا التصميم الأساسي، مُجمّعات تجمع بين خزانات مياه أصغر حجمًا وتقنية الأنابيب الزجاجية المفرغة من الهواء، وهو نوع من أنظمة التسخين المتكاملة يُعرف باسم مُجمّع الأنابيب المفرغة من الهواء (ETB). ^{[ 30 ]}

التطبيقات

أنبوب مفرغ

تُعدّ مُجمّعات الطاقة الشمسية الحرارية (ETSCs) أكثر فائدة من مُجمّعات الطاقة الشمسية الأخرى خلال فصل الشتاء. يُمكن استخدامها لأغراض التدفئة والتبريد في صناعات مثل الأدوية والورق والجلود والمنسوجات، وكذلك في المنازل السكنية والمستشفيات ودور رعاية المسنين والفنادق وحمامات السباحة وغيرها.

يمكن لجهاز ETC أن يعمل في نطاق من درجات الحرارة من المتوسطة إلى العالية لتسخين المياه بالطاقة الشمسية، وحمامات السباحة، وتكييف الهواء، ومواقد الطهي الشمسية.

إن نطاق درجة حرارة التشغيل العالي لأجهزة ETC (حتى 200 درجة مئوية (392 درجة فهرنهايت) ) يجعلها مناسبة للتطبيقات الصناعية مثل توليد البخار، والمحركات الحرارية، والتجفيف الشمسي.

حمامات السباحة

تُستخدم أنظمة تغطية المسابح العائمة ووحدات التدفئة المنفصلة لتسخين المسابح.

تعمل أنظمة تغطية المسابح، سواء كانت ألواحًا صلبة أو أقراصًا عائمة، كعازل حراري وتقلل من فقدان الحرارة. ويحدث جزء كبير من فقدان الحرارة عن طريق التبخر، واستخدام الغطاء يبطئ من هذه العملية.

مياه المسابح ذات قابلية تآكل طفيفة بسبب الكلور. غالبًا ما تُصنع مُجمّعات الطاقة الشمسية (STCs) المُخصصة لاستخدام مياه المسابح غير الصالحة للشرب من البلاستيك لمقاومة التآكل. يتم تدوير المياه عبر الألواح باستخدام فلتر المسبح الموجود أو مضخة إضافية. في البيئات المعتدلة، تكون مُجمّعات البلاستيك غير المُزجّجة أكثر كفاءة كنظام مباشر. أما في البيئات الباردة أو العاصفة، فتُستخدم أنابيب مفرغة أو ألواح مسطحة في تكوين غير مباشر بالتزامن مع مُبادل حراري، مما يُقلل من التآكل. يُستخدم مُتحكم بسيط نسبيًا في فرق درجة الحرارة لتوجيه المياه إلى الألواح أو المُبادل الحراري إما عن طريق فتح صمام أو تشغيل المضخة. بمجرد أن تصل مياه المسبح إلى درجة الحرارة المطلوبة، يُستخدم صمام تحويل لإعادة المياه مباشرةً إلى المسبح دون تسخين. ^{[ 44 ]} يتم تكوين العديد من الأنظمة كأنظمة تصريف عكسي، حيث تُصرّف المياه إلى المسبح عند إيقاف تشغيل مضخة المياه.

تُركّب ألواح التجميع عادةً على سطح قريب، أو على الأرض على حامل مائل. ونظرًا لانخفاض فرق درجة الحرارة بين الهواء والماء، غالبًا ما تكون هذه الألواح إما مُشكّلة أو مسطحة غير مُزجّجة. وتُعتبر قاعدة عامة بسيطة لتحديد مساحة الألواح المطلوبة هي 50% من مساحة سطح المسبح. ^{[ 44 ]} ينطبق هذا على المناطق التي تُستخدم فيها المسابح خلال فصل الصيف فقط. ويمكن لإضافة مُجمّعات الطاقة الشمسية إلى مسبح خارجي تقليدي، في المناخات الباردة، أن تُطيل فترة استخدام المسبح المريحة لأشهر أو أكثر في حال استخدام غطاء عازل. ^{[ 31 ]} وعند تركيبها لتغطية 100% ، تستطيع معظم أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية تسخين المسبح بدرجة حرارة تتراوح بين 4 درجات مئوية للمسبح المُعرّض للرياح، و10 درجات مئوية للمسبح المحمي من الرياح والمُغطّى بغطاء شمسي. ^{[ 45 ]}

يمكن استخدام برنامج تحليل نظام الطاقة الشمسية النشط لتحسين نظام تسخين حمام السباحة بالطاقة الشمسية قبل بنائه.

إنتاج الطاقة

مغسلة ملابس في كاليفورنيا مزودة بألواح على السطح لتوفير مياه الغسيل الساخنة

تعتمد كمية الحرارة التي يوفرها نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية بشكل أساسي على كمية الحرارة التي تصلها الشمس في موقع معين ( الإشعاع الشمسي ). في المناطق الاستوائية، قد يكون الإشعاع الشمسي مرتفعًا نسبيًا، على سبيل المثال 7 كيلوواط ساعة/م² ^يوميًا ، مقابل 3.2 كيلوواط ساعة/م² ^يوميًا في المناطق المعتدلة . حتى عند نفس خط العرض، قد يختلف متوسط الإشعاع الشمسي اختلافًا كبيرًا من موقع لآخر بسبب الاختلافات في أنماط الطقس المحلية وكمية الغيوم. تتوفر حاسبات لتقدير الإشعاع الشمسي في أي موقع. ^{[ 46 ]}^{[ 47 ]}^{[ 48 ]}

يُبيّن الجدول أدناه مؤشرًا تقريبيًا للمواصفات والطاقة المتوقعة من نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية، والذي يتضمن مساحة امتصاص تبلغ حوالي 2 متر ^مربع للمجمع الشمسي، مع عرض نظامين لتسخين المياه بالطاقة الشمسية باستخدام أنابيب مفرغة وثلاثة أنظمة باستخدام ألواح مسطحة. وقد استُخدمت معلومات الاعتماد أو الأرقام المحسوبة بناءً على هذه البيانات. ويُقدّم الصفان الأخيران تقديرات لإنتاج الطاقة اليومي (كيلوواط ساعة/يوم) في سيناريو استوائي وآخر معتدل . وتُشير هذه التقديرات إلى تسخين المياه إلى 50 درجة مئوية فوق درجة حرارة الجو المحيط.

في معظم أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية، يتناسب إنتاج الطاقة خطيًا مع مساحة سطح المجمع. ^{[ 49 ]}

إنتاج الطاقة اليومي (كيلوواط _حراري/ ساعة) لخمسة أنظمة حرارية شمسية. تحتوي أنظمة الأنابيب المفرغة المستخدمة أدناه على 20 أنبوبًا.
تكنولوجيا	طبق مسطح	طبق مسطح	طبق مسطح	إلخ	إلخ
إعدادات	نشط مباشر	سيفون حراري	نشاط غير مباشر	نشاط غير مباشر	نشط مباشر
المساحة الإجمالية ( ^م² )	2.49	1.98	1.87	2.85	2.97
حجم الممتص ( ^م² )	2.21	1.98	1.72	2.85	2.96
أقصى قدر من الكفاءة	0.68	0.74	0.61	0.57	0.46
إنتاج الطاقة (كيلوواط ساعة/يوم): – الإشعاع الشمسي 3.2 كيلوواط ساعة/م² ^/ يوم ( مناخ معتدل ) – مثال: زيورخ، سويسرا	5.3	3.9	3.3	4.8	4.0
– معدل الإشعاع الشمسي 6.5 كيلوواط ساعة/م² ^/ يوم (استوائي) – مثال: فينيكس، الولايات المتحدة الأمريكية	11.2	8.8	7.1	9.9	8.4

تتشابه الأرقام إلى حد كبير بين المجمعات المذكورة أعلاه، حيث تُنتج حوالي 4 كيلوواط/ساعة يوميًا في المناخ المعتدل، وحوالي 8 كيلوواط/ساعة يوميًا في المناخ الاستوائي عند استخدام مجمع بمساحة امتصاص تبلغ 2 متر مربع ^. في المناخ المعتدل ، تكفي هذه الكمية لتسخين 200 لتر من الماء بمقدار 17 درجة مئوية تقريبًا. أما في المناخ الاستوائي، فيكون التسخين المكافئ بمقدار 33 درجة مئوية تقريبًا. تتميز العديد من أنظمة التسخين الحراري الذاتي بإنتاج طاقة مماثل للأنظمة النشطة المكافئة. تُعد كفاءة مجمعات الأنابيب المفرغة أقل نوعًا ما من كفاءة مجمعات الألواح المسطحة، لأن مساحات الامتصاص فيها أضيق من الأنابيب، كما أن هناك مسافة بين الأنابيب، مما ينتج عنه نسبة أكبر بكثير من المساحة الكلية غير النشطة للمجمع. تعتمد بعض طرق المقارنة ^{[ 50 ]} في حساب كفاءة مجمعات الأنابيب المفرغة على مساحة الامتصاص الفعلية، وليس على المساحة المشغولة كما هو موضح في الجدول أعلاه. تنخفض الكفاءة مع ارتفاع درجات الحرارة.

التكاليف

في المناطق المشمسة الدافئة، حيث لا تكون الحماية من الصقيع ضرورية، يُمكن أن يكون سخان المياه الشمسي من نوع ICS (الدفعي) فعالاً من حيث التكلفة. ^{[ 42 ]} في خطوط العرض العليا، تُضيف متطلبات التصميم لمواجهة الطقس البارد تعقيدًا وتكلفةً للنظام. وهذا يزيد من التكاليف الأولية ، ولكن ليس تكاليف دورة الحياة. ولذلك، فإن الاعتبار الأكبر هو التكلفة المالية الأولية الكبيرة لأنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية. ^{[ 51 ]} وقد يستغرق استرداد هذه التكلفة سنوات. ^{[ 52 ]} وتكون فترة الاسترداد أطول في البيئات المعتدلة. ^{[ 53 ]} وبما أن الطاقة الشمسية مجانية، فإن تكاليف التشغيل منخفضة. في خطوط العرض العليا، قد تكون السخانات الشمسية أقل فعالية بسبب انخفاض الإشعاع الشمسي، مما قد يتطلب أنظمة تسخين أكبر و/أو مزدوجة. ^{[ 53 ]} وفي بعض البلدان، قد تكون الحوافز الحكومية كبيرة.

تشمل عوامل التكلفة (الإيجابية والسلبية) ما يلي:

سعر سخان المياه الشمسي (الأنظمة الأكثر تعقيداً تكون أغلى ثمناً)
كفاءة
تكلفة التركيب
الكهرباء المستخدمة في الضخ
سعر وقود تسخين المياه (مثل الغاز أو الكهرباء) الموفر لكل كيلوواط ساعة
كمية وقود تسخين المياه المستخدمة
الدعم الحكومي الأولي و/أو المتكرر
تكلفة الصيانة (مثل استبدال مانع التجمد أو المضخة)
توفير في صيانة نظام تسخين المياه التقليدي (الكهربائي/الغازي/النفطي)

قد تختلف فترات استرداد التكاليف اختلافًا كبيرًا تبعًا لظروف الشمس في كل منطقة، والتكاليف الإضافية الناتجة عن متطلبات الحماية من الصقيع للمجمعات الشمسية، واستهلاك المياه الساخنة المنزلية، وما إلى ذلك. فعلى سبيل المثال، في وسط وجنوب فلوريدا، قد تكون فترة استرداد التكاليف 7 سنوات أو أقل، بدلًا من 12.6 سنة الموضحة في الرسم البياني للولايات المتحدة. ^{[ 54 ]}

تكاليف وفترات استرداد تكاليف أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية المنزلية التي توفر 200 كيلوواط/ساعة شهريًا (باستخدام بيانات عام 2010)، باستثناء تكاليف الصيانة والإعانات وتكاليف التركيب.
دولة	العملة	تكلفة النظام	نسبة الدعم (%)	التكلفة الفعالة	تكلفة الكهرباء/كيلوواط ساعة	توفير الكهرباء شهرياً	فترة الاسترداد (سنة)
البرازيل	ريال برازيلي	2500 ^{[ 55 ]}	0	2500	0.25	50	4.2
جنوب أفريقيا	الراند الجنوب أفريقي	14000	15 ^{[ 56 ]}	11900	0.9	180	5.5
أستراليا	الدولار الأسترالي	5000 ^{[ 57 ]}	40 ^{[ 58 ]}	3000	0.18 ^{[ 59 ]}	36	6.9
بلجيكا	يورو	4000 ^{[ 60 ]}	50 ^{[ 61 ]}	2000	0.1 ^{[ 62 ]}	20	8.3
الولايات المتحدة	دولار أمريكي	5000 ^{[ 63 ]}	30 ^{[ 64 ]}	3500	0.1158 ^{[ 65 ]}	23.16	12.6
المملكة المتحدة	GBP	4800 ^{[ 66 ]}	0	4800	0.11 ^{[ 67 ]}	22	18.2

تكون فترة استرداد التكاليف أقصر مع زيادة الإشعاع الشمسي. ومع ذلك، حتى في المناطق المعتدلة، يُعد تسخين المياه بالطاقة الشمسية فعالاً من حيث التكلفة. تاريخياً، كانت فترة استرداد التكاليف لأنظمة الخلايا الكهروضوئية أطول بكثير. ^{[ 53 ]} تقل التكاليف وفترة استرداد التكاليف في حال عدم الحاجة إلى نظام تكميلي/احتياطي، ^{[ 52 ]} مما يُطيل فترة استرداد التكاليف لهذا النظام.

الإعانات

تُدير أستراليا نظاماً لاعتمادات الطاقة المتجددة، استناداً إلى أهداف الطاقة المتجددة الوطنية. ^{[ 58 ]}

تقدم مبادرة أحياء تورنتو للطاقة الشمسية إعانات لشراء وحدات تسخين المياه بالطاقة الشمسية. ^{[ 68 ]}

تقييم البصمة الطاقية ودورة الحياة

البصمة الطاقية

يُحدد مصدر الكهرباء في نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية النشط مدى مساهمة النظام في انبعاثات الكربون في الغلاف الجوي أثناء التشغيل. تُسمى أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية النشطة التي تستخدم الكهرباء من الشبكة لضخ السائل عبر الألواح "أنظمة الطاقة الشمسية منخفضة الكربون". في معظم الأنظمة، يُقلل الضخ من وفورات الطاقة بنحو 8%، ومن وفورات الكربون الناتجة عن الطاقة الشمسية بنحو 20%. ^{[ 69 ]} مع ذلك، تعمل المضخات منخفضة الطاقة بقدرة تتراوح بين 1 و20 واط. ^{[ 70 ]}^{[ 71 ]} بافتراض أن لوحة تجميع الطاقة الشمسية تُنتج 4 كيلوواط ساعة/يوم، وأن المضخة تعمل بشكل متقطع من الكهرباء من الشبكة لمدة 6 ساعات خلال يوم مشمس مدته 12 ساعة، يُمكن تقليل التأثير السلبي المحتمل لهذه المضخة إلى حوالي 3% من الحرارة المُنتجة.

مع ذلك، تستخدم أنظمة الطاقة الشمسية الحرارية النشطة التي تعمل بالطاقة الكهروضوئية عادةً لوحة كهروضوئية بقدرة 5-30 واط ومضخة غشائية صغيرة منخفضة الطاقة أو مضخة طرد مركزي لتدوير المياه. وهذا يقلل من انبعاثات الكربون واستهلاك الطاقة أثناء التشغيل.

قد تستخدم أنظمة الضخ البديلة غير الكهربائية التمدد الحراري وتغيرات الطور للسوائل والغازات.

تقييم الطاقة لدورة الحياة

يمكن استخدام المعايير المعترف بها لإجراء تقييمات دورة حياة (LCA) دقيقة وكمية. تأخذ تقييمات دورة الحياة في الاعتبار التكاليف المالية والبيئية لاقتناء المواد الخام، والتصنيع، والنقل، والاستخدام، والصيانة، والتخلص من المعدات. وتشمل عناصرها ما يلي:

التكاليف والمكاسب المالية
استهلاك الطاقة
_ثاني أكسيد الكربون والانبعاثات الأخرى

فيما يتعلق باستهلاك الطاقة، يذهب حوالي 60% منها إلى الخزان، و30% إلى المجمع ^{[ 72 ]} (لوح مسطح حراري في هذه الحالة). في إيطاليا ^{[ 73 ]} ، يُستخدم حوالي 11 جيجا جول من الكهرباء في إنتاج معدات تسخين المياه بالطاقة الشمسية، حيث يذهب حوالي 35% منها إلى الخزان، و35% أخرى إلى المجمع. يتمثل الأثر الرئيسي المتعلق بالطاقة في الانبعاثات. وتُستعاد الطاقة المستخدمة في التصنيع خلال أول سنتين إلى ثلاث سنوات من الاستخدام (في جنوب أوروبا).

في المقابل، تشير التقارير إلى أن فترة استرداد الطاقة في المملكة المتحدة لا تتجاوز عامين. وقد سُجّل هذا الرقم لنظام مباشر، مُركّب على خزان مياه قائم، يعمل بالطاقة الشمسية الكهروضوئية، ومقاوم للتجمد، وبفتحة مساحتها 2.8 متر مربع. وللمقارنة، استغرق تركيب نظام كهروضوئي حوالي 5 سنوات لاسترداد الطاقة، وفقًا للدراسة المقارنة نفسها. ^{[ 74 ]}

فيما يتعلق بانبعاثات _ثاني أكسيد الكربون ، يعتمد جزء كبير من الانبعاثات التي يتم توفيرها على مدى استخدام الغاز أو الكهرباء لتكملة الطاقة الشمسية. وباستخدام نظام المؤشر البيئي ذي 99 نقطة كمعيار (أي الحمل البيئي السنوي لسكان أوروبا العاديين) في اليونان، ^{[ 72 ]} قد يكون لنظام يعمل بالغاز فقط انبعاثات أقل من نظام الطاقة الشمسية. يفترض هذا الحساب أن نظام الطاقة الشمسية ينتج حوالي نصف احتياجات المنزل من الماء الساخن. ولكن نظرًا لأن انبعاثات غاز الميثان (CH4 ₎ من دورة وقود الغاز الطبيعي ^{[ 75 ]} تفوق بكثير تأثير ثاني أكسيد الكربون على الاحتباس الحراري _، فإن صافي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري (مكافئ _ثاني أكسيد الكربون ) من الأنظمة التي تعمل بالغاز أكبر بكثير من تلك الخاصة بسخانات الطاقة الشمسية، خاصةً إذا كانت الكهرباء الإضافية أيضًا من مصادر توليد خالية من الكربون.

أنتج نظام اختبار في إيطاليا حوالي 700 كيلوغرام من _ثاني أكسيد الكربون ، مع الأخذ في الاعتبار جميع مكونات التصنيع والاستخدام والتخلص. وقد تبين أن الصيانة نشاط مكلف من حيث الانبعاثات عند استبدال سائل نقل الحرارة (القائم على الجليكول). ومع ذلك، تم استرداد تكلفة الانبعاثات في غضون عامين تقريبًا من استخدام الجهاز. ^{[ 73 ]}

في أستراليا، تم استرداد انبعاثات دورة الحياة أيضاً. كان لنظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية الذي تم اختباره تأثير يعادل حوالي 20% من تأثير سخان المياه الكهربائي ونصف تأثير سخان المياه الذي يعمل بالغاز. ^{[ 52 ]}

قام ألين وآخرون (انظر المرجع) بتحليل نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية المقاوم للتجمد ذي التأثير المنخفض، وأفادوا بتأثير إنتاج ثاني أكسيد الكربون _بمقدار 337 كجم، وهو ما يعادل نصف التأثير البيئي الذي تم الإبلاغ عنه في دراسة أردينتي وآخرون (انظر المرجع).

مواصفات النظام وتركيبه

تتطلب معظم تركيبات سخانات المياه الشمسية وجود نظام تدفئة احتياطي.
يجب تعويض كمية الماء الساخن المستهلكة يوميًا وتسخينها. في نظام يعمل بالطاقة الشمسية فقط، يؤدي استهلاك نسبة كبيرة من الماء في الخزان إلى تقلبات ملحوظة في درجة حرارة الخزان. وكلما زاد حجم الخزان، قلّ التباين اليومي في درجة الحرارة.
توفر أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية وفورات كبيرة في تكاليف المجمعات والخزانات. ^{[ 72 ]} وبالتالي، فإن الحجم الأكثر كفاءة من الناحية الاقتصادية يلبي 100% من احتياجات التدفئة للتطبيق.
يمكن تحديث الأنظمة المباشرة (وبعض الأنظمة غير المباشرة التي تستخدم المبادلات الحرارية) لتناسب المخازن القائمة.
يجب عزل مكونات المعدات لتحقيق أقصى استفادة من النظام. ويؤدي تركيب عزل فعال إلى تقليل فقدان الحرارة بشكل كبير.
تبدأ مضخات الطاقة الشمسية الأكثر كفاءة عملها ببطء في ظروف الإضاءة المنخفضة، لذا قد تتسبب في دوران طفيف غير مرغوب فيه للماء أثناء برودة المجمع الشمسي. يجب على وحدة التحكم منع الماء الساخن المخزن من التأثر بهذا التبريد.
يمكن تعديل مصفوفات مجمعات الأنابيب المفرغة عن طريق إزالة/إضافة الأنابيب أو أنابيبها الحرارية، مما يسمح بالتخصيص أثناء/بعد التثبيت.
عند خطوط العرض التي تزيد عن 45 درجة، تميل الألواح الشمسية المثبتة على الأسطح والموجهة نحو الشمس إلى إنتاج طاقة أكبر من تلك المثبتة على الجدران. مع ذلك، قد تنتج مجموعات الألواح الشمسية المثبتة على الجدران والمائلة بزاوية حادة طاقة أكثر فائدة في بعض الأحيان، لأن الزيادة في الطاقة المستخدمة خلال فصل الشتاء قد تعوض الطاقة الفائضة غير المستخدمة خلال فصل الصيف.

المعايير

أوروبا

EN 806: مواصفات التركيبات داخل المباني التي تنقل المياه للاستهلاك البشري. عام.
EN 1717: الحماية من تلوث المياه الصالحة للشرب في المنشآت المائية والمتطلبات العامة للأجهزة لمنع التلوث عن طريق التدفق العكسي.
EN 60335: مواصفات سلامة الأجهزة الكهربائية المنزلية وما شابهها. (2–21)
UNE 94002:2005 أنظمة الطاقة الشمسية الحرارية لإنتاج الماء الساخن المنزلي. طريقة حساب الطلب على الحرارة.

الولايات المتحدة

OG-300: شهادة OG-300 لأنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية. ^{[ 76 ]}

كندا

أستراليا

قانون الطاقة المتجددة (الكهرباء) لعام 2000
قانون الطاقة المتجددة (الكهرباء) (رسوم نقص التوليد على نطاق واسع) لعام 2000
قانون الطاقة المتجددة (الكهرباء) (رسوم نقص التكنولوجيا على نطاق صغير) لعام 2010
لوائح الطاقة المتجددة (الكهرباء) لعام 2001
لوائح الطاقة المتجددة (الكهرباء) لعام 2001 - منهجية حساب STC لسخانات المياه الشمسية وسخانات المياه التي تعمل بمضخات حرارية هوائية
لوائح تعديل الطاقة المتجددة (الكهرباء) (الأحكام الانتقالية) لعام 2010
لوائح تعديل الطاقة المتجددة (الكهرباء) (الأحكام الانتقالية) لعام 2009

يجب على جميع المشاركين المعنيين في هدف الطاقة المتجددة واسع النطاق ومخطط الطاقة المتجددة صغير النطاق الامتثال للقوانين المذكورة أعلاه. ^{[ 77 ]}

استخدام عالمي

أهم الدول التي تستخدم الطاقة الشمسية الحرارية على مستوى العالم (جيجاواط _حراري ) ^{[ 14 ]}^{[ 78 ]}^{[ 79 ]}^{[ 80 ]}^{[ 81 ]}^{[ 82 ]}^{[ 83 ]}
8	دولة	2005	2006	2007	2008	2009	2010	2011	2012	2013 ^{[ 84 ]}	2014	2015	2016	2017	2018	2019 ^{[ 85 ]}	2020 ^{[ 86 ]}	2021 ^{[ 87 ]}	2022 ^{[ 4 ]}
1	الصين	55.5	67.9	84.0	105.0	101.5	117.6	-	-	262.3	289.5	309.5	324.5	334.5	337.6	346.5	364.0	381.6	396.4
–	الاتحاد الأوروبي	11.2	13.5	15.5	20.0	22.8	23.5	25.6	29.7	31.4	47.5	49.2	51.8	54.3	56.8	58.9	59.5	62.2	63.2
2	ديك رومى	5.7	6.6	7.1	7.5	8.4	9.3	-	-	11.0	12.7	13.6	14.9	16.3	17.6	18.1	18.4	19.0	19.2
3	الولايات المتحدة	1.6	1.8	1.7	2.0	14.4	15.3	-	-	16.8	17.1	17.4	17.7	17.9	18.0	18.2	18.2	18.3	18.4
4	ألمانيا	–	–	–	7.8	8.9	9.8	10.5	11.4	12.1	12.8	13.2	13.5	13.7	13.9	13.9	14.0	15.6	15.8
5	البرازيل	1.6	2.2	2.5	2.4	3.7	4.3	-	-	6.7	7.7	8.7	9.6	10.4	11.3	12.2	13.1	14.3	15.5
6	الهند	1.1	1.2	1.5	1.7	2.2	2.8	3.4	4.5	4.4	5.2	6.2	6.7	8.0	9.5	10.4	11.5	12.8	13.5
7	أستراليا	1.2	1.3	1.2	1.3	5.0	5.8	-	-	5.8	6.1	6.2	6.4	6.6	6.7	6.8	6.8	6.9	6.7
8	المكسيك	–	–	–	-	-	-	1.2	1.4	1.8	2.0	2.8	2.4	2.7	3.0	3.3	3.6	3.9	4.2
9	اليونان	–	–	–	2.7	2.9	2.9	2.9	2.9	2.9	3.0	3.1	3.1	3.2	3.3	3.4	3.5	3.6	3.8
10	إسرائيل	3.3	3.8	3.5	2.6	2.8	2.9	-	-	2.9	3.2	3.2	3.2	3.3	3.3	3.4	3.4	3.5	3.6
	عالم	88	105	126	149	172	196	-	-	374.7	410.2	435.9	457	473.5	483	479	500	524	542.7

الاتحاد الأوروبي

التدفئة الحرارية الشمسية في الاتحاد الأوروبي (ميغاواط _حراري ) ^{[ 88 ]}^{[ 89 ]}^{[ 90 ]}
8	دولة	2008	2009	2010 ^{[ 80 ]}	2011	2012	2013
1	ألمانيا	7766	9036	9831	10496	11416	12,055
2	النمسا	2268	3031	3227	2792	3448	3538
3	اليونان	2708	2853	2855	2861	2885	2915
4	إيطاليا	1124	1410	1753	2152	2380	2590
5	إسبانيا	988	1306	1543	1659	2075	2238
6	فرنسا	1137	1287	1470	1277	1691	1802
7	بولندا	254	357	459	637	848	1040
8	البرتغال	223	395	526	547	677	717
9	الجمهورية التشيكية	116	148	216	265	625	681
10	سويسرا	416	538	627	-	-	-
11	هولندا	254	285	313	332	605	616
12	الدنمارك	293	339	379	409	499	550
13	قبرص	485	490	491	499	486	476
14	المملكة المتحدة	270	333	374	460	455	475
15	بلجيكا	188	204	230	226	334	374
16	السويد	202	217	227	236	337	342
17	أيرلندا	52	85	106	111	177	196
18	سلوفينيا	96	111	116	123	142	148
19	هنغاريا	18	59	105	120	125	137
20	سلوفاكيا	67	73	84	100	108	113
21	رومانيا *	66	80	73	74	93	110
22	بلغاريا *	22	56	74	81	58	59
23	مالطا *	25	29	32	36	34	35
24	فنلندا *	18	20	23	23	30	33
25	لوكسمبورغ *	16	19	22	25	23	27
26	إستونيا *	1	1	1	3	10	12
27	لاتفيا *	1	1	1	3	10	12
28	ليتوانيا *	1	2	2	3	6	8
المجموع	الاتحاد الأوروبي 27+ السويد (GW _th )	19.08	21.60	23.49	25.55	29.66	31.39
* = تقدير، ^F = فرنسا ككل

انظر أيضاً

مراجع

↑ "جامعات الطاقة الشمسية... خلف الزجاج | مجلة الطاقة المنزلية" . 28 يناير 2013. مؤرشف من الأصل في 28 يناير 2013. تم الاطلاع عليه في 4 أغسطس 2022 .
↑ "تسخين المياه بالطاقة الشمسية" . www.nrel.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2023-10-05 .
↑ برايان نورتون (2011) سخانات المياه الشمسية: مراجعة لأبحاث الأنظمة وابتكارات التصميم، مجلة Green. 1، 189-207، الرقم الدولي الموحد للدوريات (عبر الإنترنت) 1869-8778
1 2 3 ماوثنر، فرانز؛ سبورك-دور، مونيكا (مايو 2024). "التدفئة الشمسية في جميع أنحاء العالم" (ملف PDF) . برنامج التدفئة والتبريد بالطاقة الشمسية التابع للوكالة الدولية للطاقة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 يناير 2025 .
1 2 "تقرير الوضع العالمي للطاقة المتجددة" . REN21 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 مايو 2019 .
1 2 3 تطور الطاقة الشمسية - تاريخ الطاقة الشمسية ، جون بيرلين، مركز كاليفورنيا للطاقة الشمسية
↑ سميث ، زاكاري ألدن؛ تايلور، كاترينا د. (2008). مصادر الطاقة المتجددة والبديلة: دليل مرجعي . ABC-CLIO . ص 174. ISBN 978-1-59884-089-6.
↑ ديل كييارو، برناديت وتيلين-لوتون، تيموثي (أبريل 2007). "تسخين المياه بالطاقة الشمسية (كيف يمكن لكاليفورنيا تقليل اعتمادها على الغاز الطبيعي)" (ملف PDF) . مركز أبحاث وسياسات البيئة في كاليفورنيا. مؤرشف من الأصل في 21 أكتوبر 2007. تم الاطلاع عليه في 29 سبتمبر 2007 .
↑ جون كريستوفر باشر (2000). استبداد النفط . دوندورن. ص 70. ISBN 978-0-88866-956-8.
↑ "صناعة الطاقة الشمسية في إسرائيل: استعادة إرث النجاح" . Climate.org. مؤرشف من الأصل في 7 أبريل 2016. تم الاطلاع عليه في 10 فبراير 2012 .
↑ شركة كاتوم لهندسة البرمجيات المحدودة، www.catom.com. "معهد صموئيل نعمان للدراسات المتقدمة في العلوم والتكنولوجيا - المنشورات - الطاقة الشمسية لإنتاج الحرارة: ملخص وتوصيات الدورة الرابعة لمنتدى الطاقة في معهد صموئيل نعمان" . Neaman.org.il. مؤرشف من الأصل في 9 فبراير 2012. تاريخ الاطلاع: 23 يونيو 2012 .
↑ القسم الإسرائيلي للجمعية الدولية للطاقة الشمسية ، حرره جيرشون غروسمان، كلية الطاقة الميكانيكية، التخنيون، حيفا؛ المسودة النهائية.
↑ "تسخين المياه بالطاقة الشمسية" . مشروع دراوداون . 2020-02-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2020-12-05 .
1 2 "تقرير الوضع العالمي للطاقة المتجددة: استمرار التحول في قطاع الطاقة رغم التباطؤ الاقتصادي" . ren21.net . 13 مايو 2009. مؤرشف من الأصل في 9 فبراير 2010. تم الاطلاع عليه في 20 مايو 2010 .
↑ "مساكن من فئة الخمس نجوم - تنظيم البناء القائم على الأداء يحقق النتائج المرجوة" . Docstoc.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 فبراير 2012 .
↑ "المباني - فكّر بالتغيير" . Environment.gov.au. 1 نوفمبر 2010. مؤرشف من الأصل في 7 مايو 2010. تم الاطلاع عليه في 10 فبراير 2012 .
↑ إسرائيل ديل موندو وإيان ويلز (2005) اقتصاديات هدف الطاقة المتجددة الإلزامي (MRET) ، قسم الاقتصاد، جامعة موناش، أستراليا.
↑ الصين المتعطشة للطاقة ترحب بسخانات المياه الشمسية. مؤرشف بتاريخ 6 يناير 2016 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) يناقش مجموعة هيمين للطاقة الشمسية في ديتشو . مقال لوكالة رويترز، منشور علىموقع PlanetArk
↑ تقرير الوضع العالمي لعام 2011 الصادر عن شبكة سياسات الطاقة المتجددة للقرن الحادي والعشرين (REN21)
↑ بوتباييف، ر.؛ لوفيه، ي.؛ بيريرز، ب.؛ فوربو، س.؛ فاجين، ك. (2016-04-01). "أنظمة الطاقة الشمسية الحرارية ذات التصريف العكسي: مراجعة" . الطاقة الشمسية . عدد خاص: التقدم في الطاقة الشمسية. 128 : 41-60 . Bibcode : 2016SoEn..128...41B . doi : 10.1016/j.solener.2015.10.050 . ISSN 0038-092X . S2CID 55264769 .
↑ غولاند، جون. "تسخين الماء باستخدام موقد الحطب" . woodheat.org . منظمة التدفئة بالحطب . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 مارس 2012 .
↑ وونغ، بيل (28 يونيو 2011)، "مجتمع دريك لاندينغ للطاقة الشمسية" (ملف PDF) ، مجتمع دريك لاندينغ للطاقة الشمسية ، مؤتمر IDEA/CDEA للطاقة/التوليد المشترك للحرارة والطاقة 2011، تورنتو، الصفحات 1-30 ، مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 10 سبتمبر 2016 ، تم استرجاعه في 21 أبريل 2013
^ ويتروب ، ساني (14 يونيو 2015). "Verdens største damvarmelager indviet i Vojens" . مهندسين . مؤرشفة من الأصلي في 19 أكتوبر 2015.
↑ لين، ت. وأولسون، ك. (2002). "تسخين المياه بالطاقة الشمسية للمناخات الباردة: الجزء الثاني - أنظمة التصريف العكسي". مجلة هوم باور . 86 : 62-70 .
↑ "مجمع تسخين المياه بالطاقة الشمسية من DMOZ DIY" . Dmoz.org. 2010-05-03 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2012-06-23 .{{cite web}}: CS1 maint: url-status ( link )
↑ معلومات تقنية متاحة عبر الإنترنت. "تسخين المياه بالطاقة الشمسية في العالم النامي" . Practicalaction.org. مؤرشف من الأصل بتاريخ 7 فبراير 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يونيو 2012 .
↑ "أساسيات تسخين المياه بالطاقة الشمسية" . homepower.com . تم الاطلاع عليه في 1 أغسطس 2015 .
↑ نورتون، برايان (2013). تسخير الحرارة الشمسية . سبرينغر. ISBN 978-94-007-7275-5.
1 2 دبليو. إم. روسينو، جيه بي هارنيت، واي آي تشو (1998). دليل انتقال الحرارة، الطبعة الثالثة. ماكجرو هيل، شيكاغو، الولايات المتحدة الأمريكية.
1 2 3 4 5 6 7 سي. ماركن (2009). "جامعات الطاقة الشمسية: ما وراء الزجاج" . هوم باور . 133 : 70-76 . مؤرشف من الأصل بتاريخ 28 يناير 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 أبريل 2013 .
1 2 د. لين (2003). "أساسيات تسخين المسابح بالطاقة الشمسية، الجزء 1". هوم باور . 94 : 70-77 .
↑ يونغ كيم؛ تايبوم سيو (2007). "مقارنات الأداء الحراري لمجمعات الطاقة الشمسية ذات الأنابيب الزجاجية المفرغة مع أشكال مختلفة لأنابيب الامتصاص". الطاقة المتجددة . 32 (5): 772. Bibcode : 2007REne...32..772K . doi : 10.1016/j.renene.2006.03.016 .
↑ شي يويان؛ يانغ شياوجي (1999). "سطح امتصاص انتقائي لأنابيب جامع الطاقة الشمسية المفرغة". الطاقة المتجددة . 16 ( 1-4 ): 632-634 . Bibcode : 1999REne...16..632S . doi : 10.1016/S0960-1481(98)00240-7 .
↑ صبيحة، م. أ.؛ سعيدور، ر.؛ مخليف، سعد؛ ماهيان، أميد (1 نوفمبر 2015). "التقدم وأحدث التطورات في جامعات الطاقة الشمسية ذات الأنابيب المفرغة". مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 51 : 1038-1054 . Bibcode : 2015RSERv..51.1038S . doi : 10.1016/j.rser.2015.07.016 .
↑ ترينكل، كريستوف؛ ويلفريد زورنر؛ كلاوس آلت؛ كريستيان ستادلر (21-06-2005). "أداء مجمعات الأنابيب المفرغة والمجمعات المسطحة فيما يتعلق بتحضير الماء الساخن المنزلي وتدفئة الغرف" (ملف PDF) . المؤتمر الأوروبي الثاني للطاقة الشمسية الحرارية 2005 (estec2005) . مركز التميز للهندسة الشمسية في جامعة إنغولشتات للعلوم التطبيقية . تاريخ الاسترجاع: 25-08-2010 .
↑ "الوقوع في المشاكل - الجزء الأول" . GreenBuildingAdvisor . 12 سبتمبر 2012.
↑ أ. فان هوتن (صنوفيشنز)، كيف تعمل مضخة السخان، مؤرشف بتاريخ 14 يناير 2011 في أرشيف الإنترنت
↑ ويلفريد سي. سورنسن (1985) سخان المياه الشمسي ذاتي التكوين ، براءة اختراع أمريكية رقم 4607688.
↑ وصف مضخة الفقاعات على موقع bubbleactionpumps.com
↑ سي. شميدت؛ أ. غوتزبيرغر أ. (1990). "أنظمة تخزين مجمعات متكاملة أحادية الأنبوب مع عزل شفاف وعاكس حلزوني". الطاقة الشمسية . 45 (2): 93. Bibcode : 1990SoEn...45...93S . doi : 10.1016/0038-092X(90)90033-9 .
↑ م. سميث؛ ب. س. إيمز؛ ب. نورتون (2006). "سخانات المياه الشمسية ذات التخزين المتكامل للمجمعات". مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 10 (6): 503. Bibcode : 2006RSERv..10..503S . doi : 10.1016/j.rser.2004.11.001 .
1 2 م. سوليوتيس؛ س. كالوغيرو؛ ي. تريباناغنوستوبولوس (2009). "نمذجة سخان مياه شمسي يعمل بنظام التحكم الصناعي باستخدام الشبكات العصبية الاصطناعية وبرنامج TRNSYS". الطاقة المتجددة . 34 (5): 1333. Bibcode : 2009REne...34.1333S . doi : 10.1016/j.renene.2008.09.007 .
↑ ي. تريباناغنوستوبولوس؛ م. سوليوتيس؛ ت. نوسيا (1999). "أنظمة تخزين الطاقة الشمسية المتكاملة مع خزاني تخزين أسطوانيين". الطاقة المتجددة . 16 ( 1-4 ): 665-668 . Bibcode : 1999REne...16..665T . doi : 10.1016/S0960-1481(98)00248-1 .
1 2 د. لين (2003). "أساسيات تسخين المسابح بالطاقة الشمسية، الجزء 2". هوم باور . 95 : 60-67 .
↑ "كم سيسخن نظام تسخين حمام السباحة بالطاقة الشمسية حمام السباحة الخاص بي؟ "
↑ "الخرائط التفاعلية" . Sunbird.jrc.it. 30 أكتوبر 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 فبراير 2012 .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
↑ "حاسبة أداء لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصلة بالشبكة" . Rredc.nrel.gov. مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 يناير 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 فبراير 2012 .
↑ "الصفحة الرئيسية للمختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL)" . Nrel.gov. 6 فبراير 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 فبراير 2012 .
↑ برامج شهادات SRCC . solar-rating.org
↑ ISO 9806-2:1995. طرق اختبار جامعات الطاقة الشمسية - الجزء 2: إجراءات اختبار التأهيل. المنظمة الدولية للتوحيد القياسي، جنيف، سويسرا
↑ هيلي، إتش إم (2007). "اقتصاديات الطاقة الشمسية". مجلة التوليد المشترك والتوليد الموزع . 22 (3): 35-49 . Bibcode : 2007CDGJ...22c..35H . doi : 10.1080/15453660709509122 .
١ ٢ ٣ ر. هـ. كروفورد؛ ج. ج. تريلوار؛ ب. د. إيلوزور؛ ب. إ. د. لوف (٢٠٠٣). "تحليل مقارن لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري لأنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية المنزلية". بحوث ومعلومات البناء . ٣١ (١): ٣٤-٤٧ . Bibcode : 2003BuRI...31...34C . doi : 10.1080/09613210210160800 . S2CID 111202685 .
1 2 3 سي. ماركن؛ ج. سانشيز (2008). "الخلايا الكهروضوئية مقابل تسخين المياه بالطاقة الشمسية: عائد استثمار الطاقة الشمسية البسيط" . هوم باور . 127 : 40-45 .
↑ حاسبة مبسطة لنظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية السكنية ، مركز فلوريدا للطاقة الشمسية (2007).
↑ ميلتون س. وكوفمان س. (2005). تسخين المياه بالطاقة الشمسية كاستراتيجية لحماية المناخ: دور تمويل الكربون . الأسواق الخضراء الدولية. أرلينغتون، ماساتشوستس، الولايات المتحدة الأمريكية
^ "اسكوم" . إسكوم . تم الاسترجاع 10 فبراير 2012 .
↑ "أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية ذات الأنابيب المفرغة من الهواء من هيلز سولار" . Enviro-friendly.com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 17 فبراير 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 فبراير 2012 .
حزمة المنازل الموفرة للطاقة 1 2. environment.gov.au
↑ «هيئة تنظيم الطاقة الأسترالية تصدر تقريراً عن ارتفاع أسعار الكهرباء في جنوب أستراليا» . Aer.gov.au. 4 مارس 2008. مؤرشف من الأصل في 3 مارس 2012. تم الاطلاع عليه في 10 فبراير 2012 .
↑ ما هي تكلفة غلاية zonneboiler؟ أرشفة 2009-11-04 في آلة Wayback. vlaanderen.be30 أبريل 2008.
^ "Premies voor energiebesparende maatregelen | Vlaanderen.be: uw link met de overheid" . Vlaanderen.be. مؤرشفة من الأصلي في 27 أيلول (سبتمبر) 2011 . تم الاسترجاع 10 فبراير 2012 .
↑ "لا يوجد aspx | Electrabel" . Electrabel.be . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 فبراير 2012 .
↑ "الطاقة الشمسية من إس آر بي إيرث وايز لمنزلك" . Srpnet.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 فبراير 2012 .
↑ "الإعفاءات الضريبية الفيدرالية لكفاءة الطاقة : برنامج ENERGY STAR" . Energystar.gov. 2012-01-03. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2009-12-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2012-06-23 .
↑ "متوسط سعر التجزئة للكهرباء للمستهلكين النهائيين حسب قطاع الاستخدام النهائي، حسب الولاية" .
↑ "شرح أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية - الفوائد، والتكاليف، والوفورات، والأرباح، والملاءمة" . Energysavingtrust.org.uk . تاريخ الاسترجاع: 23 يونيو 2012 .
↑ "حاسبة تكلفة تشغيل الكهرباء | أسعار الكهرباء | تكاليف الكهرباء" . Ukpower.co.uk . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-06-2012 .
↑ "أخبار عاجلة" . Toronto.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 19 يوليو 2011.
↑ سي. مارتن وم. واتسون (2001). منشور وزارة التجارة والصناعة رقم URN 01/1292. لندن، المملكة المتحدة
↑ "مضخات الطاقة الشمسية ذات التيار المستمر" . lainginc.itt.com . مؤرشف من الأصل في 19 يناير 2010. تم الاطلاع عليه في 5 نوفمبر 2010 .
↑ "ترشيحات جوائز VSK" [ تم ترشيح مضخة Laing ITT Ecocirc لجائزة VSK المرموقة في فئة التدفئة ] . bouwwereld.nl (باللغة الهولندية). 25 نوفمبر 2009. تم الاطلاع عليه في 5 نوفمبر 2010 .
1 2 3 ج. تسيلينجيريديس، ج. مارتينوبولوس، ون. كيرياكيس (2004). "الأثر البيئي لدورة حياة نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية المنزلية الحرارية مقارنةً بتسخين المياه بالكهرباء والغاز". الطاقة المتجددة . 29 (8): 1277. Bibcode : 2004REne...29.1277T . doi : 10.1016/j.renene.2003.12.007 .
1 2 ف. أردينتي؛ ج. بيكالي؛ م. سيلورا (2005). "تقييم دورة حياة جامع الطاقة الشمسية الحرارية: تحليل الحساسية، وموازنة الطاقة والبيئة". الطاقة المتجددة . 30 (2): 109. Bibcode : 2005REne...30..109A . doi : 10.1016/j.renene.2004.05.006 .
↑ إس آر ألين، جي بي هاموند، إتش حراجلي، سي آي جونز، إم سي ماكمانوس، وإيه بي وينيت (2008). "التقييم المتكامل للمولدات الصغيرة: الأساليب والتطبيقات". وقائع مؤسسة المهندسين المدنيين - الطاقة . 161 (2): 5، الشكل 1. Bibcode : 2008ICEE..161...73A . CiteSeerX 10.1.1.669.9412 . doi : 10.1680/ener.2008.161.2.73 . S2CID 110151825 . {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط ) صيانة CS1: أسماء رقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
↑ "محاضرة هاورث عن الميثان في علم الأحياء الجغرافية 2019" https://www.eeb.cornell.edu/howarth/documents/Howarth_methane-Biogeo-lecture_2019-0301.pdf
↑ "مؤسسة تصنيف واعتماد الطاقة الشمسية - تصنيفات الأنظمة" . solar-rating.org . 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يونيو 2016 .
↑ "الامتثال لمتطلبات الطاقة المتجددة" . الحكومة الأسترالية، هيئة تنظيم الطاقة النظيفة. 2 يناير 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 سبتمبر 2014 .
↑ تحديث تقرير الحالة العالمية لمصادر الطاقة المتجددة لعام 2009 . Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit. ren21.net
↑ "تقرير الوضع العالمي للطاقة المتجددة لعام 2010" (ملف PDF) . REN21. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 20 أغسطس 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يونيو 2012 .
1 2 بارومتر الطاقة الحرارية الشمسية 2010 EurObserv'ER Systèmes solaires مجلة الطاقات المتجددة رقم 197، 5/2010
↑ فيرنر فايس وفرانز ماوثنر (مايو 2011). "الطاقة الشمسية الحرارية في جميع أنحاء العالم" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 12 أغسطس 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يونيو 2012 .
↑ فيرنر فايس وفرانز ماوثنر، أسواق الطاقة الشمسية الحرارية العالمية ومساهمتها في إمدادات الطاقة 2010. iea-shc.org
↑ مقياس الطاقة الشمسية الحرارية والطاقة الشمسية المركزة . EurObserv'ER رقم 209 (مايو 2012).
↑ ماوثنر، فرانز؛ فايس، فيرنر؛ سبورك-دور، مونيكا (يونيو 2015). "التدفئة الشمسية في جميع أنحاء العالم" (ملف PDF) . برنامج التدفئة والتبريد بالطاقة الشمسية التابع للوكالة الدولية للطاقة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 أبريل 2017 .
↑ ماوثنر، فرانز؛ سبورك-دور، مونيكا (مايو 2021). "التدفئة الشمسية في جميع أنحاء العالم" (ملف PDF) . برنامج التدفئة والتبريد بالطاقة الشمسية التابع للوكالة الدولية للطاقة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 يناير 2025 .
↑ ماوثنر، فرانز؛ سبورك-دور، مونيكا (مايو 2022). "التدفئة الشمسية في جميع أنحاء العالم" (ملف PDF) . برنامج التدفئة والتبريد بالطاقة الشمسية التابع للوكالة الدولية للطاقة . تاريخ الاسترجاع: 19 يناير 2025 .
↑ ماوثنر، فرانز؛ سبورك-دور، مونيكا (مايو 2023). "التدفئة الشمسية في جميع أنحاء العالم" (ملف PDF) . برنامج التدفئة والتبريد بالطاقة الشمسية التابع للوكالة الدولية للطاقة . تاريخ الاسترجاع: 19 يناير 2025 .
↑ سوق الطاقة الشمسية الحرارية في أوروبا 2010: الاتجاهات وإحصاءات السوق، ESTIF 6/2011
↑ يشهد سوق الطاقة الشمسية الحرارية نمواً قوياً في أوروبا 2009 (ESTIF 2010)
↑ يشهد سوق الطاقة الشمسية الحرارية نمواً قوياً في أوروبا 2008 (ESTIF 5/2009)

روابط خارجية

أجزاء من نظام التدفئة الشمسية

[1] "جامعات الطاقة الشمسية... خلف الزجاج | مجلة الطاقة المنزلية" . 28 يناير 2013. مؤرشف من الأصل في 28 يناير 2013. تم الاطلاع عليه في 4 أغسطس 2022 .

[2] "تسخين المياه بالطاقة الشمسية" . www.nrel.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2023-10-05 .

[3] برايان نورتون (2011) سخانات المياه الشمسية: مراجعة لأبحاث الأنظمة وابتكارات التصميم، مجلة Green. 1، 189-207، الرقم الدولي الموحد للدوريات (عبر الإنترنت) 1869-8778

[iea2022-4] 1 2 3 ماوثنر، فرانز؛ سبورك-دور، مونيكا (مايو 2024). "التدفئة الشمسية في جميع أنحاء العالم" (ملف PDF) . برنامج التدفئة والتبريد بالطاقة الشمسية التابع للوكالة الدولية للطاقة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 يناير 2025 .

[ren21_2019-5] 1 2 "تقرير الوضع العالمي للطاقة المتجددة" . REN21 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 مايو 2019 .

[CSC-6] 1 2 3 تطور الطاقة الشمسية - تاريخ الطاقة الشمسية ، جون بيرلين، مركز كاليفورنيا للطاقة الشمسية

[7] سميث ، زاكاري ألدن؛ تايلور، كاترينا د. (2008). مصادر الطاقة المتجددة والبديلة: دليل مرجعي . ABC-CLIO . ص 174. ISBN 978-1-59884-089-6.

[Environment_California_SWH-8] ديل كييارو، برناديت وتيلين-لوتون، تيموثي (أبريل 2007). "تسخين المياه بالطاقة الشمسية (كيف يمكن لكاليفورنيا تقليل اعتمادها على الغاز الطبيعي)" (ملف PDF) . مركز أبحاث وسياسات البيئة في كاليفورنيا. مؤرشف من الأصل في 21 أكتوبر 2007. تم الاطلاع عليه في 29 سبتمبر 2007 .

[Bach-9] جون كريستوفر باشر (2000). استبداد النفط . دوندورن. ص 70. ISBN 978-0-88866-956-8.

[10] "صناعة الطاقة الشمسية في إسرائيل: استعادة إرث النجاح" . Climate.org. مؤرشف من الأصل في 7 أبريل 2016. تم الاطلاع عليه في 10 فبراير 2012 .

[11] شركة كاتوم لهندسة البرمجيات المحدودة، www.catom.com. "معهد صموئيل نعمان للدراسات المتقدمة في العلوم والتكنولوجيا - المنشورات - الطاقة الشمسية لإنتاج الحرارة: ملخص وتوصيات الدورة الرابعة لمنتدى الطاقة في معهد صموئيل نعمان" . Neaman.org.il. مؤرشف من الأصل في 9 فبراير 2012. تاريخ الاطلاع: 23 يونيو 2012 .

[Grossman-12] القسم الإسرائيلي للجمعية الدولية للطاقة الشمسية ، حرره جيرشون غروسمان، كلية الطاقة الميكانيكية، التخنيون، حيفا؛ المسودة النهائية.

[13] "تسخين المياه بالطاقة الشمسية" . مشروع دراوداون . 2020-02-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2020-12-05 .

[REN21_2009-14] 1 2 "تقرير الوضع العالمي للطاقة المتجددة: استمرار التحول في قطاع الطاقة رغم التباطؤ الاقتصادي" . ren21.net . 13 مايو 2009. مؤرشف من الأصل في 9 فبراير 2010. تم الاطلاع عليه في 20 مايو 2010 .

[15] "مساكن من فئة الخمس نجوم - تنظيم البناء القائم على الأداء يحقق النتائج المرجوة" . Docstoc.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 فبراير 2012 .

[16] "المباني - فكّر بالتغيير" . Environment.gov.au. 1 نوفمبر 2010. مؤرشف من الأصل في 7 مايو 2010. تم الاطلاع عليه في 10 فبراير 2012 .

[17] إسرائيل ديل موندو وإيان ويلز (2005) اقتصاديات هدف الطاقة المتجددة الإلزامي (MRET) ، قسم الاقتصاد، جامعة موناش، أستراليا.

[18] الصين المتعطشة للطاقة ترحب بسخانات المياه الشمسية. مؤرشف بتاريخ 6 يناير 2016 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) يناقش مجموعة هيمين للطاقة الشمسية في ديتشو . مقال لوكالة رويترز، منشور علىموقع PlanetArk

[19] تقرير الوضع العالمي لعام 2011 الصادر عن شبكة سياسات الطاقة المتجددة للقرن الحادي والعشرين (REN21)

[20] بوتباييف، ر.؛ لوفيه، ي.؛ بيريرز، ب.؛ فوربو، س.؛ فاجين، ك. (2016-04-01). "أنظمة الطاقة الشمسية الحرارية ذات التصريف العكسي: مراجعة" . الطاقة الشمسية . عدد خاص: التقدم في الطاقة الشمسية. 128 : 41-60 . Bibcode : 2016SoEn..128...41B . doi : 10.1016/j.solener.2015.10.050 . ISSN 0038-092X . S2CID 55264769 .

[21] غولاند، جون. "تسخين الماء باستخدام موقد الحطب" . woodheat.org . منظمة التدفئة بالحطب . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 مارس 2012 .

[drake1-22] وونغ، بيل (28 يونيو 2011)، "مجتمع دريك لاندينغ للطاقة الشمسية" (ملف PDF) ، مجتمع دريك لاندينغ للطاقة الشمسية ، مؤتمر IDEA/CDEA للطاقة/التوليد المشترك للحرارة والطاقة 2011، تورنتو، الصفحات 1-30 ، مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 10 سبتمبر 2016 ، تم استرجاعه في 21 أبريل 2013

[ing2015-06-14-23] ويتروب ، ساني (14 يونيو 2015). "Verdens største damvarmelager indviet i Vojens" . مهندسين . مؤرشفة من الأصلي في 19 أكتوبر 2015.

[Lane&Olson-24] لين، ت. وأولسون، ك. (2002). "تسخين المياه بالطاقة الشمسية للمناخات الباردة: الجزء الثاني - أنظمة التصريف العكسي". مجلة هوم باور . 86 : 62-70 .

[25] "مجمع تسخين المياه بالطاقة الشمسية من DMOZ DIY" . Dmoz.org. 2010-05-03 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2012-06-23 .{{cite web}}: CS1 maint: url-status ( link )

[26] معلومات تقنية متاحة عبر الإنترنت. "تسخين المياه بالطاقة الشمسية في العالم النامي" . Practicalaction.org. مؤرشف من الأصل بتاريخ 7 فبراير 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يونيو 2012 .

[27] "أساسيات تسخين المياه بالطاقة الشمسية" . homepower.com . تم الاطلاع عليه في 1 أغسطس 2015 .

[28] نورتون، برايان (2013). تسخير الحرارة الشمسية . سبرينغر. ISBN 978-94-007-7275-5.

[W.M._Rohsenow,_J.P._Harnett_1998-29] 1 2 دبليو. إم. روسينو، جيه بي هارنيت، واي آي تشو (1998). دليل انتقال الحرارة، الطبعة الثالثة. ماكجرو هيل، شيكاغو، الولايات المتحدة الأمريكية.

[C._Marken_2009-30] 1 2 3 4 5 6 7 سي. ماركن (2009). "جامعات الطاقة الشمسية: ما وراء الزجاج" . هوم باور . 133 : 70-76 . مؤرشف من الأصل بتاريخ 28 يناير 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 أبريل 2013 .

[LanePt1-31] 1 2 د. لين (2003). "أساسيات تسخين المسابح بالطاقة الشمسية، الجزء 1". هوم باور . 94 : 70-77 .

[32] يونغ كيم؛ تايبوم سيو (2007). "مقارنات الأداء الحراري لمجمعات الطاقة الشمسية ذات الأنابيب الزجاجية المفرغة مع أشكال مختلفة لأنابيب الامتصاص". الطاقة المتجددة . 32 (5): 772. Bibcode : 2007REne...32..772K . doi : 10.1016/j.renene.2006.03.016 .

[33] شي يويان؛ يانغ شياوجي (1999). "سطح امتصاص انتقائي لأنابيب جامع الطاقة الشمسية المفرغة". الطاقة المتجددة . 16 ( 1-4 ): 632-634 . Bibcode : 1999REne...16..632S . doi : 10.1016/S0960-1481(98)00240-7 .

[34] صبيحة، م. أ.؛ سعيدور، ر.؛ مخليف، سعد؛ ماهيان، أميد (1 نوفمبر 2015). "التقدم وأحدث التطورات في جامعات الطاقة الشمسية ذات الأنابيب المفرغة". مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 51 : 1038-1054 . Bibcode : 2015RSERv..51.1038S . doi : 10.1016/j.rser.2015.07.016 .

[35] ترينكل، كريستوف؛ ويلفريد زورنر؛ كلاوس آلت؛ كريستيان ستادلر (21-06-2005). "أداء مجمعات الأنابيب المفرغة والمجمعات المسطحة فيما يتعلق بتحضير الماء الساخن المنزلي وتدفئة الغرف" (ملف PDF) . المؤتمر الأوروبي الثاني للطاقة الشمسية الحرارية 2005 (estec2005) . مركز التميز للهندسة الشمسية في جامعة إنغولشتات للعلوم التطبيقية . تاريخ الاسترجاع: 25-08-2010 .

[36] "الوقوع في المشاكل - الجزء الأول" . GreenBuildingAdvisor . 12 سبتمبر 2012.

[37] أ. فان هوتن (صنوفيشنز)، كيف تعمل مضخة السخان، مؤرشف بتاريخ 14 يناير 2011 في أرشيف الإنترنت

[38] ويلفريد سي. سورنسن (1985) سخان المياه الشمسي ذاتي التكوين ، براءة اختراع أمريكية رقم 4607688.

[39] وصف مضخة الفقاعات على موقع bubbleactionpumps.com

[40] سي. شميدت؛ أ. غوتزبيرغر أ. (1990). "أنظمة تخزين مجمعات متكاملة أحادية الأنبوب مع عزل شفاف وعاكس حلزوني". الطاقة الشمسية . 45 (2): 93. Bibcode : 1990SoEn...45...93S . doi : 10.1016/0038-092X(90)90033-9 .

[41] م. سميث؛ ب. س. إيمز؛ ب. نورتون (2006). "سخانات المياه الشمسية ذات التخزين المتكامل للمجمعات". مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 10 (6): 503. Bibcode : 2006RSERv..10..503S . doi : 10.1016/j.rser.2004.11.001 .

[r1-42] 1 2 م. سوليوتيس؛ س. كالوغيرو؛ ي. تريباناغنوستوبولوس (2009). "نمذجة سخان مياه شمسي يعمل بنظام التحكم الصناعي باستخدام الشبكات العصبية الاصطناعية وبرنامج TRNSYS". الطاقة المتجددة . 34 (5): 1333. Bibcode : 2009REne...34.1333S . doi : 10.1016/j.renene.2008.09.007 .

[43] ي. تريباناغنوستوبولوس؛ م. سوليوتيس؛ ت. نوسيا (1999). "أنظمة تخزين الطاقة الشمسية المتكاملة مع خزاني تخزين أسطوانيين". الطاقة المتجددة . 16 ( 1-4 ): 665-668 . Bibcode : 1999REne...16..665T . doi : 10.1016/S0960-1481(98)00248-1 .

[D._Lane_2003-44] 1 2 د. لين (2003). "أساسيات تسخين المسابح بالطاقة الشمسية، الجزء 2". هوم باور . 95 : 60-67 .

[45] "كم سيسخن نظام تسخين حمام السباحة بالطاقة الشمسية حمام السباحة الخاص بي؟ "

[46] "الخرائط التفاعلية" . Sunbird.jrc.it. 30 أكتوبر 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 فبراير 2012 .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )

[47] "حاسبة أداء لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المتصلة بالشبكة" . Rredc.nrel.gov. مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 يناير 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 فبراير 2012 .

[48] "الصفحة الرئيسية للمختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL)" . Nrel.gov. 6 فبراير 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 فبراير 2012 .

[49] برامج شهادات SRCC . solar-rating.org

[50] ISO 9806-2:1995. طرق اختبار جامعات الطاقة الشمسية - الجزء 2: إجراءات اختبار التأهيل. المنظمة الدولية للتوحيد القياسي، جنيف، سويسرا

[51] هيلي، إتش إم (2007). "اقتصاديات الطاقة الشمسية". مجلة التوليد المشترك والتوليد الموزع . 22 (3): 35-49 . Bibcode : 2007CDGJ...22c..35H . doi : 10.1080/15453660709509122 .

[H._Crawford_2003-52] ١ ٢ ٣ ر. هـ. كروفورد؛ ج. ج. تريلوار؛ ب. د. إيلوزور؛ ب. إ. د. لوف (٢٠٠٣). "تحليل مقارن لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري لأنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية المنزلية". بحوث ومعلومات البناء . ٣١ (١): ٣٤-٤٧ . Bibcode : 2003BuRI...31...34C . doi : 10.1080/09613210210160800 . S2CID 111202685 .

[Marken-53] 1 2 3 سي. ماركن؛ ج. سانشيز (2008). "الخلايا الكهروضوئية مقابل تسخين المياه بالطاقة الشمسية: عائد استثمار الطاقة الشمسية البسيط" . هوم باور . 127 : 40-45 .

[54] حاسبة مبسطة لنظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية السكنية ، مركز فلوريدا للطاقة الشمسية (2007).

[55] ميلتون س. وكوفمان س. (2005). تسخين المياه بالطاقة الشمسية كاستراتيجية لحماية المناخ: دور تمويل الكربون . الأسواق الخضراء الدولية. أرلينغتون، ماساتشوستس، الولايات المتحدة الأمريكية

[56] "اسكوم" . إسكوم . تم الاسترجاع 10 فبراير 2012 .

[57] "أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية ذات الأنابيب المفرغة من الهواء من هيلز سولار" . Enviro-friendly.com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 17 فبراير 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 فبراير 2012 .

[environment.gov.au-58] حزمة المنازل الموفرة للطاقة 1 2. environment.gov.au

[59] «هيئة تنظيم الطاقة الأسترالية تصدر تقريراً عن ارتفاع أسعار الكهرباء في جنوب أستراليا» . Aer.gov.au. 4 مارس 2008. مؤرشف من الأصل في 3 مارس 2012. تم الاطلاع عليه في 10 فبراير 2012 .

[60] ما هي تكلفة غلاية zonneboiler؟ أرشفة 2009-11-04 في آلة Wayback. vlaanderen.be30 أبريل 2008.

[61] "Premies voor energiebesparende maatregelen | Vlaanderen.be: uw link met de overheid" . Vlaanderen.be. مؤرشفة من الأصلي في 27 أيلول (سبتمبر) 2011 . تم الاسترجاع 10 فبراير 2012 .

[62] "لا يوجد aspx | Electrabel" . Electrabel.be . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 فبراير 2012 .

[srpnet.com-63] "الطاقة الشمسية من إس آر بي إيرث وايز لمنزلك" . Srpnet.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 فبراير 2012 .

[64] "الإعفاءات الضريبية الفيدرالية لكفاءة الطاقة : برنامج ENERGY STAR" . Energystar.gov. 2012-01-03. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2009-12-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2012-06-23 .

[65] "متوسط سعر التجزئة للكهرباء للمستهلكين النهائيين حسب قطاع الاستخدام النهائي، حسب الولاية" .

[66] "شرح أنظمة تسخين المياه بالطاقة الشمسية - الفوائد، والتكاليف، والوفورات، والأرباح، والملاءمة" . Energysavingtrust.org.uk . تاريخ الاسترجاع: 23 يونيو 2012 .

[67] "حاسبة تكلفة تشغيل الكهرباء | أسعار الكهرباء | تكاليف الكهرباء" . Ukpower.co.uk . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-06-2012 .

[68] "أخبار عاجلة" . Toronto.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 19 يوليو 2011.

[69] سي. مارتن وم. واتسون (2001). منشور وزارة التجارة والصناعة رقم URN 01/1292. لندن، المملكة المتحدة

[70] "مضخات الطاقة الشمسية ذات التيار المستمر" . lainginc.itt.com . مؤرشف من الأصل في 19 يناير 2010. تم الاطلاع عليه في 5 نوفمبر 2010 .

[71] "ترشيحات جوائز VSK" [ تم ترشيح مضخة Laing ITT Ecocirc لجائزة VSK المرموقة في فئة التدفئة ] . bouwwereld.nl (باللغة الهولندية). 25 نوفمبر 2009. تم الاطلاع عليه في 5 نوفمبر 2010 .

[G._Tsilingiridis,_G_2004-72] 1 2 3 ج. تسيلينجيريديس، ج. مارتينوبولوس، ون. كيرياكيس (2004). "الأثر البيئي لدورة حياة نظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية المنزلية الحرارية مقارنةً بتسخين المياه بالكهرباء والغاز". الطاقة المتجددة . 29 (8): 1277. Bibcode : 2004REne...29.1277T . doi : 10.1016/j.renene.2003.12.007 .

[F._Ardente,_G._Beccali_2005-73] 1 2 ف. أردينتي؛ ج. بيكالي؛ م. سيلورا (2005). "تقييم دورة حياة جامع الطاقة الشمسية الحرارية: تحليل الحساسية، وموازنة الطاقة والبيئة". الطاقة المتجددة . 30 (2): 109. Bibcode : 2005REne...30..109A . doi : 10.1016/j.renene.2004.05.006 .

[74] إس آر ألين، جي بي هاموند، إتش حراجلي، سي آي جونز، إم سي ماكمانوس، وإيه بي وينيت (2008). "التقييم المتكامل للمولدات الصغيرة: الأساليب والتطبيقات". وقائع مؤسسة المهندسين المدنيين - الطاقة . 161 (2): 5، الشكل 1. Bibcode : 2008ICEE..161...73A . CiteSeerX 10.1.1.669.9412 . doi : 10.1680/ener.2008.161.2.73 . S2CID 110151825 . {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط ) صيانة CS1: أسماء رقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )

[75] "محاضرة هاورث عن الميثان في علم الأحياء الجغرافية 2019" https://www.eeb.cornell.edu/howarth/documents/Howarth_methane-Biogeo-lecture_2019-0301.pdf

[76] "مؤسسة تصنيف واعتماد الطاقة الشمسية - تصنيفات الأنظمة" . solar-rating.org . 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يونيو 2016 .

[CER2013-77] "الامتثال لمتطلبات الطاقة المتجددة" . الحكومة الأسترالية، هيئة تنظيم الطاقة النظيفة. 2 يناير 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 سبتمبر 2014 .

[78] تحديث تقرير الحالة العالمية لمصادر الطاقة المتجددة لعام 2009 . Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit. ren21.net

[79] "تقرير الوضع العالمي للطاقة المتجددة لعام 2010" (ملف PDF) . REN21. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 20 أغسطس 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يونيو 2012 .

[baro-80] 1 2 بارومتر الطاقة الحرارية الشمسية 2010 EurObserv'ER Systèmes solaires مجلة الطاقات المتجددة رقم 197، 5/2010

[81] فيرنر فايس وفرانز ماوثنر (مايو 2011). "الطاقة الشمسية الحرارية في جميع أنحاء العالم" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 12 أغسطس 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يونيو 2012 .

[82] فيرنر فايس وفرانز ماوثنر، أسواق الطاقة الشمسية الحرارية العالمية ومساهمتها في إمدادات الطاقة 2010. iea-shc.org

[bar11-83] مقياس الطاقة الشمسية الحرارية والطاقة الشمسية المركزة . EurObserv'ER رقم 209 (مايو 2012).

[iea2015-84] ماوثنر، فرانز؛ فايس، فيرنر؛ سبورك-دور، مونيكا (يونيو 2015). "التدفئة الشمسية في جميع أنحاء العالم" (ملف PDF) . برنامج التدفئة والتبريد بالطاقة الشمسية التابع للوكالة الدولية للطاقة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 أبريل 2017 .

[iea2019-85] ماوثنر، فرانز؛ سبورك-دور، مونيكا (مايو 2021). "التدفئة الشمسية في جميع أنحاء العالم" (ملف PDF) . برنامج التدفئة والتبريد بالطاقة الشمسية التابع للوكالة الدولية للطاقة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 يناير 2025 .

[iea2020-86] ماوثنر، فرانز؛ سبورك-دور، مونيكا (مايو 2022). "التدفئة الشمسية في جميع أنحاء العالم" (ملف PDF) . برنامج التدفئة والتبريد بالطاقة الشمسية التابع للوكالة الدولية للطاقة . تاريخ الاسترجاع: 19 يناير 2025 .

[iea2021-87] ماوثنر، فرانز؛ سبورك-دور، مونيكا (مايو 2023). "التدفئة الشمسية في جميع أنحاء العالم" (ملف PDF) . برنامج التدفئة والتبريد بالطاقة الشمسية التابع للوكالة الدولية للطاقة . تاريخ الاسترجاع: 19 يناير 2025 .

[88] سوق الطاقة الشمسية الحرارية في أوروبا 2010: الاتجاهات وإحصاءات السوق، ESTIF 6/2011

[89] يشهد سوق الطاقة الشمسية الحرارية نمواً قوياً في أوروبا 2009 (ESTIF 2010)

[90] يشهد سوق الطاقة الشمسية الحرارية نمواً قوياً في أوروبا 2008 (ESTIF 5/2009)

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

وقبرص وإسرائيل واليونان

فرد

[ 6 ]

[

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[

[

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

[ 31 ]

[ 32 ]

[ 33 ]

[ 34 ]

[ 35 ]

[ 36 ]

[ 37 ]

[ 38 ]

[ 39 ]

[ 40 ]

[ 41 ]

[ 42 ]

[ 43 ]

[ 44 ]

[ 45 ]

[ 46 ]

[ 47 ]

[ 48 ]

[ 49 ]

[ 50 ]

[ 51 ]

[ 52 ]

[ 53 ]

[ 54 ]

[ 55 ]

[ 56 ]

[ 57 ]

[ 58 ]

[ 59 ]

[ 60 ]

[ 61 ]

[ 62 ]

[ 63 ]

[ 64 ]

[ 65 ]

[ 66 ]

[ 67 ]

[ 68 ]

[ 69 ]

[ 70 ]

[ 71 ]

[ 72 ]

[ 73 ]

[ 74 ]

[ 75 ]

[ 76 ]

[ 77 ]

[ 78 ]

[ 79 ]

[ 80 ]

[ 81 ]

[ 82 ]

[ 83 ]

[ 84 ]

[ 85 ]

[ 86 ]

[ 87 ]

[ 88 ]

[ 89 ]

[ 90 ]

اللغة	العربية (RTL)
روابط موسوعية	30 رابطاً
المصدر الأصلي	ويكيبيديا ↗